Поворотный многоканальный электрический соединитель Советский патент 1986 года по МПК H01R39/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в следящих системах для передачи электрических сигналов от неподвижной части объекта к его вращающейся части.

Целью изобретения является уменьшение помех, вызванных наличием электромагнитной связи между токоведущими кольцами по оси и радиусу пакета, и умень- цение габаритов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на на фиг. 3-5 - элементы устройства.

Устройство состоит из плоских токове- дущих колец 1, закрепленных и утопленных в концентричных пазах 2 с одной стороны изолирующего основания 3, которое выполнено составным из колец 4 и 5. В основании имеются внутренние Г-образные пазы 6, расположенные радиально и выходящие на внутреннюю цилиндрическую и торцовую поверхность этого основания. В пазах размещены выводы 7, число которых равно числу пазов. Каждый вывод соединен одним концом с соответствуюп 1им токоведущим кольцом 1, а другим концом, который выходит на внутреннюю цилиндрическую поверхность центрального отверстия основания, подсоединен к проводнику жгута, проходящего через это центральное отверстие. Радиальные контакты 8 выполнены в виде наборов лепестков 9. Число этих контактов равно числу токоведущих колец. Число п пазов с токоведущими кольцами на первой стороне оснований равно отношению г, где г - радиус центрального отверстия в основании. Радиальные контакты отделены друг от друга плоскими экранами 10, укрепленными на роторе 11. Поперечные экраны 10 прикреплены к вторым сторонам оснований и выполнены в виде листов фольги, входящей в состав диэлектрика, из которого выполнено каждое основание. Поперечные и продольные экраны соединены между собой электрически, первые за счет создания электропроводности наружного слоя 12 на наружной поверхности трубы 13, входящей в центральные отверстия оснований, с целью их сборки в пакет, вторые - за счет создания электропроводного слоя 14 на внутренней поверхности корпуса ротора 15. Соединение экранов между собой обеспечивается с помощью дополнительной контактной нары 16, выполненной в виде кольца 17 и радиального проводника 18, соединенных слоями 12 и 14 соответственно.

Увеличение числа токоведущих колец на

каждом основании до п.- дает возможность

р

уменьшить габариты соединителя, что может быть понято из нижеследующих примеров. Пусть А - число контактов, г - радиус отверстия основания, . Зададим И| f,- Тогда внешний диаметр, по которому

определяют габарит, станет равным Di 2(г + п,Ь)2(г + )Зг. Высота Н,, по которой определяют габарит, Я1 Х Х2-&, а объем

Зададим П2 -. Тогда внешний днаметр .r + n,-b) 2(r + f-b) 4rA.,

АЬ

nDl-H2 nl&rAb

2г

Зададим . Тогда () 2( 2г , h. л А Ь АЬ 1/ „п2н + т--о) ог, Из п/;зпз

5пЗбЛЛЬ

2г

0

5

0

5

0

5

0

5

Из всех значений У, наименьшим является значение V-2 nl&rAb . Уменьшение объема соединителя дает возможность уменьшить общую длину токоведущих колец в нем и в то же время увеличить расстояния между ними и уменьшить электромагнитную связь между токоведуш.ими кольцами по высоте и радиусу пакета оснований. Отделение один от другого радиальных контактов, расположенных на основании, с помощью плоских экранов, укрепленных на роторе, не дает возможности электромагнитным волнам, образующимся в зонах взаимного контактирования первых радиальных контактов и токоведущих колец, распространиться от зоны их взаимного контактирования к вторым и последующим радиальным контактам и токоведущим кольцам, что снижает электромагнитную связь между упомянутыми зонами контактирования и радиальными контактами с токоведущими кольцами или повышает развязку между каналами, соединя- е.мыми с помощью упомянутых радиальных контактов и токоведущих колец.

Устройство работает следующим образом.

. При вращении подвижных контактов совместно с ротором относительно неподвижных оснований происходит трение в контактных парах между лепестками 9 и токоведущими кольцами 1.

Электрические сигналы поступают от подвижных контактов (лепестков) 9 через то- коведущие кольца 1 к выводам 7, расположенным в радиальных пазах 6 внутри основания 3, а затем - к проводникам жгута, проходящего через отверстие в основании к неподвижному объекту. Помехи, вызванные наличием паразитной электромагнитной связи между токоведунгими кольцами, уменьшаются, так как уменьшение объема соедин телей дает возможность уменьщить общую длину токоведущих колец в нем и в то же время увеличить расстояния между ними, первое уменьшает взаимную индукцию колец, второе уменьшает конденсаторную связь между этими кольцами. Помехи, вызванные электромагнитными волнами, распространяющимися от зоны взаимного контактирования одних радиальных контактов и токоведущих колец к другим радиальным контактам и токоведущим кольцам, гасятся за счет наличия плоских экранов 10, поперечных экранов 10 и их электрического соединения с электропроводными слоями 12 и 14 и с контактной парой 16. При работе устройства обеспечиваются одинаковые условия для отведения наведенных в экранах токов, так как с контактной парой 16 электрически соединены слои 12 и 14, являющиеся общими для всех оснований 3 и корпуса ротора 11 соответственно. При работе устройства создаются одинаковые условия для приведения к минимуму электромагнитной связи между токоведущи- ми кольцами по оси и радиусу пакета оснований, так как щаг b между смежными токоведущими кольцами 1 по высоте пакета 3 оснований равен щагу t между этими токоведущими кольцами, расположенными в пазах оснований по радиусу этих оснований.

Формула изобретения

Поворотный многоканальный электрический соединитель для передачи сигналов от

0

5

0

неподвижной части объекта к его вращающейся части, содержащий пакет неподвижных цилиндрических оснований, имеющих центральное отверстие и радиальные пазы, в центральных отверстиях оснований установлены проводники, соединенные одними концами с проводниками, расположенными в радиальных пазах оснований, а другие концы проводников соединены с неподвижной частью объекта, токоведущие кольца, расположенные на каждом из оснований кон- центрично друг другу и соединенные с концами проводников, расположенных в радиальных пазах оснований, радиальные контакты, установленные на роторе, сопряженные с соответствующими токоведущими кольцами и соединенные с подвижной частью объекта, отличающийся тем, что, с це.чью уменьшения помех, вызванных электромагнитной связью между токоведущими кольцами, и уменьшения габаритов, он снабжен плоскими экранами, укрепленными на роторе и разделяющими радиа,;1ьные пазы, таг Ь между токоведущими кольцами по высоте пакета оснований равен тагу / между токоведуцл.ими кольцами по радиусу пакета оснований, а число п токоведущих колец, на каждом основании определяется по формуле п , где г -- радиус центрального отверстия в основании.

Поворотный многоканальный электрический соединитель может быть использован в следящих системах для передачи электрических сигналов от неподвижной части объекта к его вращающейся части. Целью изобретения является уменьщение помех, вызванных электромагнитной связью между токо- ведущими кольцами, и габаритов. Соединитель состоит из плоских токоведущих колец (ТК) 1, которые закреплены и утоплены в концентричных пазах 2 изолирующего основания, выполненного составным из колец 4 и 5. В основании имеются внутренние Г-образные пазы 6, в которых размещены выводы 7. Каждый вывод 7 соединен одним концом с соответствующим ТК 1. На роторе установлены радиальные контакты, выполненные в виде наборов лепестков. Число контактов равно числу ТК I, а число п ТК 1 определяется по формуле п г/Ь, где г - радиус центрального отверстия в основании. Помехи, вызванные электромагнитными волнами, распространяющимися от зоны взаимного контактирования одних радиальных контактов и ТК 1 к другим, гасятся за счет наличия плоских поперечных и продольных экранов 10 и их электрического соединения с электропроводными слоями и с контактной парой. За счет того, что щаг b между ТК 1 по высоте пакета оснований равен щагу / между ТК, 1 по радиусу пакета оснований 3, при работе устройства создаются одинаковые условия для приведения к минимуму электромагнитной связи между ТК 1 по оси и радиусу пакета оснований. 5 ил. (Л N3 СО 4 со фиг. 5

/

15

ориг.

xj а :

л

5Т5 ISEOSSSS SSSSSO

фиг.З

С;оставнтель В. Чернова

Редактор Ю. СсредгТе.хрел И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 2703| 55Тираж 597Подиисное

ВНИИПИ Гоеударственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4