УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ КОНТАКТОМ Российский патент 1997 года по МПК H01R17/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для соединения коаксиальных кабелей с радиотехнической аппаратурой.

Известен электрический контакт, выполненный в виде витой пружины с торцевым контактным элементом, выполненным за одно целое с пружиной (а.с. N 723703, кл. Н 01 R 13/02, 25.03.80 г).

Недостатком этого устройства является ограниченные возможности использования, сложность конструкции, а также низкая надежность устройства.

Известен также узел соединения коаксиального кабеля с элементами электрической цепи (пат. Франции N 2432223, кл. Н 01 R 4/30, 11/20, 15/08).

Устройство содержит корпус, расположенный в нем и выполненный с центральным отверстием контактный элемент, взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля, и контактный элемент, расположенный в указанном отверстии и взаимодействующий с внутренним проводником коаксиального кабеля.

Однако данное соединение сложно и не отличается достаточной надежностью.

Наиболее близким к предлагаемому, является узел соединения коаксиального кабеля с электрическим разъемом (а.с. N 1070633, кл. Н 01 R 17/04, 30.01.84).

Устройство содержит корпус, расположенный в нем и выполненныйс центральным отверстием контактный элемент, взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля, и подпружиненный контактный элемент, расположенный в указанном отверстии и взаимодействующий с внутренним проводником коаксиального кабеля, при этом радиальные размеры контактных элементов превышают радиальные размеры внутреннего и внешнего проводников коаксиального кабеля.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, низкая надежность при его использовании в условиях повышенной вибрации, особенно при наличии нагрузок на изгиб в месте соединения кабеля и разъема, а также ограниченные функциональные возможности.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности устройства при одновременном расширении его технологических и функциональных возможностей.

Задача решается следующим образом.

В узле соединения коаксиального кабеля с электрическим контактом, содержащем электрический контактный элемент, выполненный с центральным отверстием, взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля и расположенный в указанном отверстии, контактный элемент, взаимодействующий с внутренним проводником коаксиального кабеля, при этом радиальные размеры контактных элементов превышают радиальные размеры внутреннего и внешнего проводников коаксиального кабеля, контактный элемент взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля, выполнен в виде пружины, связанной одним торцом через эластичную втулку с коаксиальным кабелем, а другим торцом, через фиксирующую диэлектрическую втулку, с контактным элементом, соединенным с внутренним проводником коаксиального кабеля, причем радиальные размеры торцевых витковпружины не превышают радиальных размеров витков между ними.

Кроме того, эластичная втулка выполнена в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено вовнутрь центрального отверстия контактного элемента, взаимодействующего с внешним проводником коаксиального кабеля.

Фиксирующая диэлектрическая втулка выполнена с радиальным пазом, примыкающим к внешнему торцевому радиальному выступу.

Контактный элемент, взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля, выполненный в виде пружины, связанной одним торцом с коаксиальным кабелем, а другим торцом через фиксирующую диэлектрическую втулку с контактным элементом, соединенным с внутренним проводником коаксиального кабеля, выполняет одновременно роль корпуса узла соединения, что упрощает устройство, снижает его габариты, вес, кроме того, пружина обладает свойством прогибаться в направлении продольной оси, что повышает надежность и износостойкость узла соединения при наличии нагрузок на изгиб и скручивание кабеля в условиях повышенной вибрации и тряски.

Радиальные размеры торцевых витков пружины не превышают радиальных размеров витков между ними, что позволяет с одной стороны надежно закрепить в ней изоляционную фиксирующую втулку с внутренним проводником коаксиального кабеля, с другой, обеспечить надежный механический и электрический контакт с внешним проводником коаксиального кабеля. Вместе с этим, заходная торцевая часть пружины обеспечивает беспрепятственный заход в контактное гнездо, а следующая затем контактная часть пружины обеспечивает надежное положение ее в контактном гнезде, электрический и механический контакт при одновременной фиксации электроконтактной пары.

Эластичная втулка, выполненная в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено вовнутрь центрального отверстия контактного элемента, взаимодействующего с внешним проводником коаксиального кабеля, обеспечивает надежный многоточечный электрический и механический контакт внешнего проводника кабеля с контактным элементом без применения пайки.

Фиксирующая диэлектрическая втулка, выполненная с радиальным пазом, примыкающим к внешнему торцевому радиальному выступу, является одновременно изолятором и упором для контактного элемента, предотвращающим смещение его относительно продольной оси.

На фиг. 1 изображен узел соединения, продольный разрез; на фиг. 2 - взаимодействие узла соединения с контактным гнездом.

Устройство содержит контактный элемент 1, связанный одним торцом с контактным элементом 2 через фиксирующую диэлектрическую втулку 3, другим торцом через эластичную конусную втулку 4 с внешним проводником экраном 5 коаксиального кабеля 6, внутренний проводник 7 которого соединен с электрическим контактным элементом 2.

Контактный элемент 1, взаимодействующий одним торцом с внешним проводником 5 коаксиального кабеля 6, а также с контактным элементом 2, выполнен в виде витой пружины, имеющей с торцов конусную заходную часть, переходящую затем в цилиндрическую-контактную часть, при этом торцевые витки округлой формы имеют радиальные размеры, меньшие радиусов последующих к центру витков. Эластичная втулка 4 выполнена в виде усеченного конуса и расположена на кабеле 6 так, что большее основание обращено во внутрь центрального отверстия элемента 1, поверх втулки равномерно уложен внешний проводник (экран) 5 кабеля 6. Таким образом, конструктивное взаимодействие торца элемента 1 с эластичной втулкой 4 обеспечивает надежный многоточечный электрический и механический контакт элемента 1 с внешним проводником коаксиального кабеля 6.

Другой торец контактного элемента 1 через фиксирующую диэлектрическую втулку 3, выполненную с радиальным пазом, примыкающим к внешнему радиальному выступу, взаимодействует с контактным элементом 2, при этом фиксация контактного элемента 1 обеспечивается радиальным пазом и выступом во втулке 3, который является для него упором, при этом образуется прочное механическое соединение коаксиального кабеля с электрическим контактом. Внутренний проводник 7 уложен со слабиной в отверстии контактного элемента 1, благодаря чему повышается надежность контактного соединения при наличии изгибных деформаций, воздействующих на устройство.

На практике был изготовлен контактный элемент в виде пружины, имеющей в торцевой (заходной) части 3 витка одинакового радиуса, 5 витков в конусной переходной части и 5 витков в центральной контактной части, имеющей максимальные радиальные размеры. Около 10 витков содержит хвостовая часть пружины.

Подключение в электрическую цепь осуществляется через элементы 1 и 2 устройства путем обеспечения взаимодействия их с элементами 8 и 9 контактного гнезда ( фиг. 2).

Узел соединения в сборе вставляют в контактное гнездо до его направляющим элементам 8 и 9 и при одновременном скручивании пружины в направлении намотки витков производится посадка до упора в контактном гнезде. При этом при скручивании пружины происходит уменьшение радиального размера центральных витков до радиального размера элемента 9 контактной части, что обеспечивает свободную посадку узла соединения до упора в гнезде. После снятия усилия пружина раскручивается, стремясь восстановить прежнюю форму и размер, и фиксируется в гнезде 9, обеспечивая тем самым надежный электрический и механический контакт.

Отключение разъемов производится в той же последовательности, что и включение.

На практике были изготовлены узлы соединения для подключения в антенные гнезда приемников автомобилей. Эти устройства в условиях эксплуатации показали высокую надежность при их использовании на транспортных средствах.

Использование: для соединения коаксиальных кабелей с радиотехнической аппаратурой. Сущность изобретения: узел соединения содержит электрический контактный элемент, выполненный в виде витой пружины с центральным отверстием, взаимодействующий одним торцом с внешним проводником коаксиального кабеля через эластичную втулку, и расположенный внутри этого отверстия контактный элемент, соединенный с внутренним проводником коаксиального кабеля и взаимодействующий с другим торцом пружины через фиксирующую диэлектрическую втулку, имеющую радиальный паз с торцевым выступом, при этом радиальные размеры контактных элементов превышают радиальные размеры внутренних и внешних проводников коаксиального кабеля, а радиальные размеры торцевых витков пружины не превышают радиальных размеров витков между ними. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Узел соединения коаксиального кабеля с электрическим контактом, содержащий электрический контактный элемент, выполненный с центральным отверстием, взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля, и расположенный в указанном отверстии контактный элемент, взаимодействующий с внутренним проводником коаксиального кабеля, при этом радиальные размеры контактных элементов превышают радиальные размеры внутреннего и внешнего проводников коаксиального кабеля, отличающийся тем, что контактный элемент, взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля, выполнен в виде витой пружины, связанной одним торцом через эластичную втулку с коаксиальным кабелем, а другим торцом через фиксирующую диэлектрическую втулку с контактным элементом, соединенным с внутренним проводником коаксиального кабеля, причем радиальные размеры торцевых витков пружины не превышают радиальных размеров витков между ними. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что эластичная втулка выполнена в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено во внутрь центрального отверстия контактного элемента, взаимодействующего с внешним проводником коаксиального кабеля. 3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что фиксирующая диэлектрическая втулка выполнена с радиальным пазом, примыкающим к внешнему торцевому радиальному выступу.