Электроконтактная пара

 

ЭЛЕКТРОКОНТАКТНАЯ ПАРА, содержащая штырь, гнездо, выполненное в виде вогнутой воронкообразной поверхности , полученной путем вращения криволинейной образующей, и контактный пружинный элемент, выполненный в виде спирали, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, центральный виток спирали жестко связан с концом штыря, обращенным в сторону гнезда. сл о Од QO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3626870/24-07 (22) 22.07.83 (46) 15.04.85. Бюл. № 14 (72) К. С. Леонкин, П. П. Парфенов и А. Е. Корюхов (71) Особое конструкторское бюро при

Смоленском заводе им. ХХЧ партсъезда (53) 621.315(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 639059, кл. Н 01 R 13/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 639059, кл. Н 01 R 13/12, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР № 792370, кл. Н 01 R 13/02, 1978.

4. Авторское свидетельство СССР № 997147, кл. Н 01 R 13/182, 1981.

ÄÄSUÄÄ 1150684 A

4+ Н 01 R 13187 (54) (57) ЭЛЕКТРОКОНТАКТНАЯ ПАРА, содержащая штырь, гнездо, выполненное в виде вогнутой воронкообразной поверхности, полученной путем вращения криволинейной образующей, и контактный пружинный элемент, выполненный в виде спирали, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, центральный виток спирали жестко связан с концом штыря, обращенным в сторону гнезда.

1150684

1

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может быть использовано преимущественно в электрических и разъемных устройствах, предназначенных для соединения электрических цепей.

Известна электроконтактная пара, содержащая штырь и гнездо в виде втулки с прорезями, отстоящими от ее краев, причем втулка имеет форму конуса, расширяющегося в сторону подсоединения штыря, а штырь снабжен сферическим утолщением (1).

Однако эта электроконтактная пара не выдерживает большое количество сочленений и расширений без нарушения сопротивления контактного перехода вследствие механического истирания поверхностного слоя благородного металла. Электрический контакт штыря с гнездом обеспечивается этой электроконтактной парой в небольшом конечном количестве точек, что снижает надежность и срок службы контактного соединения.

Известна контактная пара, состоящая из гнезда и штыря с самофиксирующимся упругим элементом, расположенным в продольном пазу штыря, в котором выполнен второй продольный паз и кольцевая проточка, объединяющая продольные пазы с одной из их сторон, а упругий элемент выполнен в виде расположенного в кольцевой проточке разомкнутого кольца, концы которого отогнуты и размещены в продольных пазах (2).

Эта контактная пара также не выдерживает большого количества сочленений и расчленений без нарушения сопротивления контактного перехода вследствие механического истирания поверхностного слоя благородного металла. Кроме того, контактная пара, обеспечивая контакт в трех зонах контактирования, не дает большого количества точек контактирования, что также снижает надежность и срок службы контактного соединения.

Известна электроконтактная пара, содержащая гнездо с заходной частью и штырь, выполненный в виде пучка упругих проволок, закрепленных в хвостовике, торец штыря, обращенный к гнезду, выполнен с выемкой (3) .

Известная электроконтактная пара также требует определенного усилия при сочленении и расчленении вследствие трения упругих проволок штыря о стенки гнезда, что приводит в конечном итоге к истиранию, нарушению контактного переходного сопротивления и ограниченному гарантированному количеству сочленений и расчленений в процессе эксплуатации. Количество точек контактирования ограничено, так как ограничено число проволок и каждая из расположенных по периметру контактирует в одной или двух точках с гнездом, что снижает

40 возможности по надежности и сроку службы контактного соединения в целом.

Недостатком известных контактных пар является также конечное количество точек контактирования штыря н гнезда, следствием чего является наличие покрытий из благородных металлов для обеспечения низкого переходного сопротивления. Вследствие истирания при сочленении и расчленении тонкого слоя благородного металла покрытия известные контактные пары обладают небольшим количеством сочленений и расчленений, не превышающих величины

100 — 500, что ограничивает их надежность и срок службы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электроконтактная пара, содержащая штырь, гнездо, выполненное в виде вогнутой воронкообразной поверхности, полученной путем вращения криволинейной образующей, и контактный пружинный элемент (4).

Известная контактная пара решает задачу многоточечного контактирования, однако допускает незначительный перекос и несоосность в пределах попадания ловителя в центральный виток спирали и в пределах полости гнезда, так как штырь соответствует по форме гнезду. В противном случае при сочленении могут быть заклинивания за счет попадания ловителя между витками спирали или перекоса штыря относительно полости гнезда, что может привести к деформации витков.

Кроме того, в известной контактной паре при сочленении спираль навивается на конус штыря, соответственно витки от давления стараются «наползти» на расширяющуюся часть штыря и от длительной эксплуатации происходит постепенное увеличение их диаметра, что, в свою очередь, приводит к ослаблению контактного давления, уменьшению количества точек касания и соответственно к увеличению общего переходного сопротивления контактов.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в электроконтактной паре, содержащей штырь, гнездо, выполненное в виде вогнутой воронкообразной поверхности, полученной путем вращения криволинейной образующей, и контактный пружинный элемент, выполненный в виде спирали, центральный виток спирали жестко связан с концом штыря, обращенным в сторону гнезда.

На фиг. 1 изображена электроконтактная пара в расчлененном положении; на фиг. 2то же, в сочлененном положении.

Электроконтактная пара состоит из штыря 1, снабженного спирально свитой упругой лентой 2 произвольного сечения, элект1150684 рически связанной с ним закрепленной центральной частью на его конце, обращенном к гнезду, и расположенной в плоскости, перпендикулярной штырю, и гнезда 3, выполненного в виде вогнутой воронкообразной поверхности, полученной путем вращения криволинейной образующей. Гнездо имеет электрически связанный с ним хвостовик 4 для крепления провода. Кроме того, для обеспечения заданного числа точек контактирования гнезда со штырем гнездо может быть снабжено выступами, расположенными вдоль криволинейной образующей, которые могут быть нанесены любым известным способом, в том числе и при изготовлении гнезда штамповкой, поверхность снабжается выступами типа накатки с любым наперед заданным шагом. В этом случае спирально свитая лента гнезда за счет своих упругих свойств имеет возможность контакта с каждым выступом всем периметром каждого витка. Спирально свитая лента 2 крепится на конце штыря 1 любым способом; пайкой, точечной сваркой, развальцовкой конца штыря. Упругая лента может иметь произвольное сечение, круглое, прямоугольное, треугольное, полукруглое и т. п. При использовании электроконтактной пары в разъемных соединениях гнездо и штырь снабжаются, как правило, диэлектрическими корпусами 5 и 6 соответственно. В этом случае гнездо и штырь крепятся в корпусах любым известным способом, применяемым при изготовлении разъемов.

Электроконтактная пара работает следующим образом.

При сочленении спирально свитая упругая лента штыря входит в контакт своим последним витком с верхней поверхностью гнезда и плотно прижимается к ней. По мере продвижения штыря внутрь гнезда все последующие витки спирали плотно прилегают по всему периметру спирали к поверхности гнезда, при этом спираль принудительно принимает вытянутую форму гнезда, сжимаясь поверхностью гнезда. Каждая часть витка виток в целом и все витки спирали давят на поверхность гнезда с силой, определяемой упругими свойствами ленты спирали и величиной деформаций за счет растя.гивания спирали вдоль штыря и ее сжатия боковой поверхностью гнезда. Таким образом, каждая частичка спирали представляет собой как бы маленькую пружинку, обеспечивающую давление на каждый участок поверхности гнезда, в результате чего обеспечивается контакт всего периметра нижней части поверхности спирали с поверхностью гнезда. Количество точек контактирования можно сделать сколь угодно большим и наперед заданным. Если поверх= ность гнезда имеет выступы, расположенные вдоль криволинейной образующей, то витки спирали за счет своих упругих свойств и усилия сжатия поверхностью гнезда принудительно контактируют всей своей поверхностью с каждым выступом, за счет чего

5 можно получить наперед заданное число точек контакта штыря с гнездом.

В момент сочленения спирально свитая лента плотно прилегает к поверхности, слегка деформируется ею и обеспечивает необходимое контактное давление, практически исключая момент механического истирания контактирующих поверхностей ленты штыря и гнезда, тем самым обеспечивается сохранность тонкого слоя покрытий

15 благородных металлов гнезда и ленты штыря.

Принудительное давление поверхности гнезда на витки спирали, заставляющее спираль принять форму гнезда, обеспечивает повышенную технологичность изготовле20 ния спирали штыря за счет снижения требований к допускам размеров спирали по длине, сечению, а также к упругости, однородности закалки и т. п. При уходе и разбросе технологических параметров спирали

25 гнездо принудительно за счет своей формы обеспечивает надежный контакт всего периметра нижней части спирали с поверхностью гнезда.

Электроконтактная пара, кроме того, обеспечивает в условиях перекосов и несо30 осностей надежный электрический контакт, не приводя при этом к недопустимым деформациям контактирующих элементов, так как спирально свитая лента штыря имеет хорошую степень свободы и после смешения относительно центра восстанавливает свою первоначальную форму.

Таким образом, электроконтактная пара обладает повышенной технологичностью, обеспечивает увеличенную плошадь соприкосновения штыря и гнезда, исключает их

4 механическое истирание в моменты сочле40 нения и расчленения и обеспечивает в условиях перекосов и несоосности надежный электрический контакт.

Увеличенная площадь соприкосновения штыря и гнезда и обеспечение надежной

45 работы в условиях перекоса и несоосности способствует повышению надежности контактной пары, а исключение механического истирания контактов обеспечивает повышенное количество сочленений и расчленений

50 без истирания слоя благородных металлов, что дает возможность значительно повысить срок службы контактных соединений.

Повышенная площадь соприкосновения штыря и гнезда позволяет обеспечивать низкое переходное сопротивление без при55 менения покрытий из драгоценных металлов.

1150684

Составитель Н. Кукарева

Редактор Л. Алексеенко Техред И. Верес Корректор И.Муска

3aказ 2154 40 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4