ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2002 года по МПК H01R39/00 H01R39/08 

Изобретение относится к области приборостроения и электротехники и может быть использовано в качестве устройства, обеспечивающего электрокоммутацию объектов, которые могут поворачиваться соосно относительно друг друга на неограниченный по величине угол.

Известно токосъемное устройство (1) центрального типа, состоящее из нескольких пар плоских и упругих токоподводящих пластин, поджатых друг к другу усилием, обеспечивающим непрерывность точечного электроконтакта через нуклевки пластин.

Основной недостаток этого устройства состоит в том, что оно недостаточно надежно, долговечно и точно, так как подвергается интенсивному выгоранию в зоне точечного контакта пластин.

Известны также токосъемные устройства коллекторного типа, недостатком которых является конструктивная сложность, проблемы замены и регулирования щеток, коммутация и т. д.

Наиболее близким по конструктивному исполнению и функциональному назначению является токосъемное устройство (2), принятое в качестве прототипа, содержащее концентрично расположенные неподвижные и вращающиеся токопроводящие кольца и установленные между ними с напряжением токопроводящие кольца, при этом вращающееся кольцо снабжено наружным, а неподвижное кольцо внутренним токопроводящими зубчатыми венцами. Эти кольца неподвижно соединены с объектами, способными соосно поворачиваться относительно друг друга и находиться в зацеплении между собой посредством установленных между ними с напряжением токопроводящих гибких зубчатых колес.

Недостатком такого устройства является его низкая надежность из-за того, что гибкие кольца подвержены возможному непредсказуемому по времени разрушению, так как зубья являются концентраторами напряжений и подвержены непрерывной бегущей деформации (по длине венцов), к тому же они имеют малый диаметр. Надежность снижается и из-за большого количества промежуточных колец - их по три приходится на каждый токоподвод. В процессе работы токосъемного устройства возможно сближение колец-венцов, их стопорение и поломка. Следует также отметить довольно сложную технологию сборки, так как гибкие кольца для их установки необходимо деформировать.

Технической задачей изобретения является повышение надежности и долговечности токосъемного устройства.

Токосъемное устройство, содержащее концентрично расположенные токопроводящие кольца, отличающееся тем, что в него дополнительно введена волновая механическая передача, состоящая из генератора волн, гибкого и жесткого звеньев, токопроводящие кольца выполнены упругими и неподвижно закреплены на гибком и жестком звеньях волновой механической передачи изолированно от них, причем токопроводящие кольца, закрепленные на гибком звене волновой механической передачи, упруго прижаты к соответствующим токопроводящим кольцам, закрепленным на жестком звене волновой механической передачи, генератором волн волновой механической передачи не менее, чем в двух диаметрально противоположных областях и образуют электроконтактные пары.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлено токосъемное устройство. Оно содержит механическую волновую передачу, состоящую из генератора волн 1, гибкого 2 и жесткого 3 звеньев, и токопроводящие кольца 4.

Устройство работает следующим образом. Гибкое и жесткое звенья механической волновой передачи неподвижно соединены с электрокоммутируемыми объектами, способными соосно поворачиваться на неограниченный по величине угол относительно друг друга, токопроводящие кольца каждого из звеньев тоководами соединены с электроконтактами того объекта, с которым скреплено жесткое или гибкое звено передачи. При взаимном повороте объектов коммутации генератор волн 1 передачи, прижимая упругие токопроводящие кольца 4 гибкого звена 2 к кольцам 4 жесткого звена 3 не менее, чем в двух диаметрально противоположных областях, вынуждает их обкатываться друг по другу, обеспечивая непрерывное зацепление колес в парах, следовательно, и непрерывную передачу электропитания с одного объекта на другой.

При этом зацепление токопроводящих колец может быть как фрикционное, так и зубчатое, причем зубчатые венцы могут иметь кольца всех пар.

Токопроводящие кольца могут быть выполнены из упругих токопроводящих материалов, например металлизированной резины. По сравнению с прототипом в данном устройстве отсутствуют малонадежные промежуточные кольца-венцы. Предлагаемое изобретение может быть использовано для передачи электропитания и вращающего момента между геометрически изолированными друг от друга помещениями или пространствами.

И, наконец, звенья волновой передачи могут не нести зубчатых венцов, так как для передачи вращательного движения от одного объекта к другому можно использовать токопроводящие кольца.

Источники информации
1. Бабаева Н. Ф. и др. Расчет и проектирование элементов гироскопических устройств. - Л. : Машиностроение, 1967, с. 480.

2. А. с. СССР N 796964, кл. H 01 R 39/00, 1981. Опубл. 15.01.81. Бюллетень N 2.

3. Крайнев А. Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М. : Машиностроение, 1987, с. 560 /с. 57 и 67/.

Изобретение относится к токосъемным устройствам, обеспечивающим передачу электроэнергии между объектами, которые могут соосно поворачиваться относительно друг друга на неограниченный по величине угол, и может быть использовано в машиностроении, электротехнике и приборостроении. Технический результат - повышение надежности и долговечности. Сущность изобретения: передача электроэнергии осуществляется через упругие токопроводящие кольца, упруго прижимаемые друг к другу генератором волн волновой механической передачи. Токопроводящие кольца неподвижно закреплены на гибком и жестком звеньях волновой механической передачи концентрично, образуя электроконтактные пары. 1 ил.

Токосъемное устройство, содержащее концентрично расположенные токопроводящие кольца, отличающееся тем, что в него дополнительно введена волновая механическая передача, состоящая из генератора волн, гибкого и жесткого звеньев, токопроводящие кольца выполнены упругими и неподвижно закреплены на гибком и жестком звеньях волновой механической передачи изолированно от них, причем токопроводящие кольца, закрепленные на гибком звене волновой механической передачи, упруго прижаты к соответствующим токопроводящим кольцам, закрепленным на жестком звене волновой механической передачи генератором волн волновой механической передачи не менее, чем в двух диаметрально противоположных областях и образуют электроконтактные пары.