ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ШИНОПРОВОДА И ЗАГОТОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТАКТНОГО ЭЛЕМЕНТА Российский патент 2004 года по МПК H01R25/14 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции электрических контактных элементов, и предназначено для использования при изготовлении токоведущих частей шинопроводов.

Известно решение, содержащее электрический контактный элемент, образованный множеством поперечных, отстоящих одно от другого U-образных ребер, смежные концы которых объединены фланцами, близко размещенными друг к другу и образующими пружинный пластинчатый контакт (заявка РСТ на изобретение WO 01/09988, опубликована 08.02.01).

Недостатком известного решения является жесткая в продольном направлении конструкция контактного элемента, обусловленная близким расположением фланцев, что не позволяет изготовить гибкий шинопровод, имеющий возможность компактной укладки, удобной для транспортировки и последующего монтажа электрических сетей.

Известен также электрический контактный элемент шинопровода, содержащий множество поперечных, отстоящих одно от другого U-образных ребер, смежные концы которых объединены общими фланцами, близко размещенными друг с другом и образующими пружинный пластинчатый контакт (заявка РСТ на изобретение WO 98/11634, опубликована 19.03.98).

Недостатки второго из описанных аналогов по существу такие же, что и у первого аналога.

Известен гибкий электрический контактный элемент шинопровода, содержащий пару протяженных металлических проволок прямоугольного сечения, соединенных между собой упругими перемычками U-образного профиля и размещенных внутри контура этого профиля таким образом, что между проволоками образован зазор, выполненный с возможностью размещения между проволоками штырьков вилок энергопотребителей (заявка РСТ на изобретение WO 96/12327, опубликована 25.04.96).

Недостатком известного решения является неопределенная гибкость шинопровода, обусловленная нерегламентированностью относительных размеров элементов его конструкции.

Решение по заявке РСТ на изобретение WO 96/12327 выбрано в качестве прототипа, так как оно сходно с заявленным решением по большинству существенных признаков.

Техническим результатом изобретения является повышение гибкости шинопровода, снижение эксплуатационных затрат на транспортировку и монтаж электрических цепей.

Известна деталь в виде металлической ленты, выполненная с периодически расположенными вдоль упомянутой ленты прямоугольными окнами, разделенными перемычками. Известная деталь хотя и содержит совпадающие с изобретением признаки, однако является раскроем материала при листовой штамповке и по существу заготовкой не является (А.Е.Иориш, Я.А.Кацман и др. “Основы технологии производства электровакуумных приборов”, изд. 2-е, переработанное, “Энергия”, Ленинградское отделение, 1971 г., с. 46).

Известна заготовка для изготовления деталей типа “пряжка” в виде металлической ленты, выполненной с периодически попарно расположенными поперек упомянутой ленты прорезями в виде прямоугольных отверстий, между которыми выполнены перемычки, соединяющие участки упомянутой ленты, прилегающие к ее краям (В.Т.Мещерин, Атлас схем “Листовая штамповка”. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, М.: 1958, с.80, фиг.303).

Недостатком известного решения является неравномерное по длине заготовки расположение прямоугольных отверстий и разная величина расстояния между перемычками, что приведет к возникновению механических напряжений в заготовке и разной величины сил упругости после формования электрического контактного элемента.

Решение по Атласу схем “Листовая штамповка” выбрано в качестве прототипа, так как оно сходно с заявленным решением по большинству существенных признаков.

Техническим результатом изобретения является повышение гибкости шинопровода, снижение эксплуатационных затрат на транспортировку и монтаж электрических цепей.

Изобретение характеризуется следующей совокупностью признаков.

Электрический контактный элемент шинопровода, содержащий пару протяженных медных проволок прямоугольного сечения, соединенных между собой множеством перемычек U-образного профиля и размещенных внутри контура этого профиля, отличается тем, что содержит N фрагментов, количество которых выбрано из выражения:

N<1050,

каждый из которых включает n перемычек U-образного профиля, при этом отношение ширины b каждой перемычки к величине f шага перемычек равно приблизительно двум, а толщина S1 перемычки и толщина S2 проволоки выбраны из выражений:

S1=S2;

0,4<S1<0,6,

где S1- толщина перемычки, мм;

S2- толщина проволоки, мм.

Уточняющими и развивающими являются следующие признаки:

количество n перемычек в каждом из фрагментов выбрано равным 20;

высота h сечения проволоки выбрана из выражения:

3<h<5,

где h - высота сечения проволоки, мм;

ширина b перемычки выбрана равной 1 мм, величина f шага перемычек выбрана равной 2 мм, толщина S1 перемычки и толщина S2 проволоки выбраны равными 0,5 мм, а высота h сечения проволоки выбрана равной 4 мм;

электрический контактный элемент шинопровода выполнен из медной ленты.

Заготовка для изготовления электрического контактного элемента в виде металлической ленты шириной L, в которой выполнены поперечные прорези длиной , разделенные между собой перемычками шириной b, отличается тем, что содержит N фрагментов, каждый из которых образован n перемычками, при этом ширина В прорезей приблизительно равна ширине b перемычек.

Уточняющими и развивающими являются следующие признаки:

количество N фрагментов выбрано из выражения:

N<1050,

а количество n перемычек в каждом из фрагментов выбрано равным 20;

ширина ленты L и длина l прорезей выбраны из выражения:

1/L = 2/3;

величина b ширины перемычек и величина f шага перемычек выбраны из выражения:

2b≈f,

где b - ширина U-образной перемычки, мм;

f - шаг U-образной перемычки, мм;

ширина ленты L выбрана равной 24 мм, а длина l прорези выбрана равной 16 мм;

радиус R кривизны противоположных концов каждой поперечной прорези выбран равным 0,5 мм;

заготовка для изготовления электрического контактного элемента выполнена из меди.

Выбор граничных значений указанных величин обусловлен физико-химическими свойствами используемого металла электрического контактного элемента и определен эмпирическим путем на основании многочисленных экспериментов заявителя.

Достижение указанного технического результата стало возможным за счет оптимального выбора ширины b и шага f U-образных перемычек, ширины В и длины l прорезей, ширины L ленты, толщины S1 профиля указанных перемычек и толщины S2 проволоки, при этом достигнута относительная свобода перемещения частей контактного элемента относительно друг друга, обеспечившая увеличение гибкости протяженного электрического контактного элемента и возможность его размещения в объеме практической целесообразности на бобинах для хранения и транспортирования к месту монтажа электрических цепей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид сбоку фрагмента электрического контактного элемента; на фиг.2 показано сечение А-А фрагмента, изображенного на фиг.1; на фиг.3 показан в плане фрагмент заготовки электрического контактного элемента; на фиг.4 показано увеличенное изображение части фрагмента, изображенного на фиг.3.

Электрический контактный элемент шинопровода содержит две выполненные из меди протяженные проволоки 1 и 2 прямоугольного сечения толщиной S2 и высотой h, соединенных множеством перемычек 3, имеющих U-образный профиль и выполненных с шириной b и с шагом f.

Заготовка электрического контактного элемента шинопровода выполнена из металлической ленты 5, в которой выполнены прорези 4 и перемычки 3. "n" прорезей 4 и "n" перемычек 3 образуют фрагмент, N раз повторяющийся вдоль металлической ленты 5. При этом ширина В поперечных прорезей 4 и ширина b перемычек 3 равны между собой. Выполнение прорезей 4 с радиусом R на концах 6 прорезей 4 обусловлено необходимостью снижения концентрации напряжений при последующем формовании, укладке и транспортировании шинопровода.

Примером конкретной реализации электрического контактного элемента шинопровода является выполнение ширины b перемычки, равной 1 мм, величины f шага, равной 2 мм, толщины S1 профиля перемычки и толщины S2 сечения проволоки, равными 0,5 мм, а выполнение высоты h проволоки 1 и 2 в сечении, равной 4 мм.

Примером конкретной реализации заготовки электрического контактного элемента является выполнение ее из полутвердой медной ленты шириной L, равной 24 мм, каждый фрагмент которой образован 20-ю прорезями длиной l, равной 16 мм, и 20-ю перемычками радиусом R закругления концов прорезей, равным 0,5 мм.

Заявленный электрический контактный элемент может быть изготовлен известными способами пластической обработки металла.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции электрических контактных элементов, и предназначено для использования при изготовлении токоведущих частей шинопроводов. Указанный элемент содержит пару протяженных медных проволок прямоугольного сечения, соединенных между собой множеством перемычек U-образного профиля и размещенных внутри контура этого профиля. Этот элемент отличается тем, что содержит N фрагментов, каждый из которых включает n перемычек U-образного профиля. Количество N фрагментов, отношение ширины b каждый перемычки к величине f шага перемычек, толщины S1 перемычки и толщина S2 проволоки имеют оговоренные в описании изобретения значения. Заготовка для изготовления данного элемента в виде металлической ленты шириной L, в которой выполнены поперечные прорези длиной , разделенные между собой перемычками шириной b, отличается тем, что содержит N фрагментов, каждый из которых образован n перемычками, при этом ширина В прорезей приблизительно равна ширине b перемычек. Техническим результатом изобретения является повышение гибкости шинопровода, снижение эксплуатационных затрат на транспортировку и монтаж электрических цепей. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Электрический контактный элемент шинопровода, содержащий пару протяженных медных проволок прямоугольного сечения, соединенных между собой множеством перемычек U-образного профиля и размещенных внутри контура этого профиля, отличающийся тем, что содержит N фрагментов, количество которых выбрано из выражения

N<1050,

каждый из которых включает n перемычек U-образного профиля, при этом отношение ширины b каждой перемычки к величине f шага перемычек равно приблизительно двум, а толщина S1 перемычки и толщина S2 проволоки выбраны из выражений

S1=S2;

0,4<S1<0,6,

где S1- толщина перемычки, мм;

S2 - толщина проволоки, мм.

3<h<5,

где h - высота сечения проволоки, мм.

N<1050,

а количество n перемычек в каждом из фрагментов выбрано равным 20.

1/L=2/3.

2b=f,

где b - ширина U-образной перемычки, мм;

f - шаг U-образной перемычки, мм.

b=1 мм, f=2 мм.