Поворотный электрический соединитель Советский патент 1988 года по МПК H01R39/00 

(61) 1336145

(21)4135132/24-07

(22)15.10.86

(46) 07.04.88. Бюл. № 13

(72) B.C. Сологуб, В.В. Колесник,

Ф.З. Березовенко и Г.В. Крючков

(53)621.3.047(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1336145, кл. Н 01 а 39/00, 1985.

(54)ПОВОРОТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ

(57)Изобретение относится к области электротехники. Целью изобретения является повышение надежности работы многоканального электрического соединителя. Соединитель содержит петлевые изогнутые гибкие элементы с помещенными в них проводниками, соединенными своими концами с поворотными и неподвижным основаниями, расположенными концентрично друг другу. Гибкий элемент выполнен в виде упругой дуги, обращенной своей выпуклой частью к выпуклой и вогнутой цилиндрической поверхностям поворотного и неподвижного оснований, при этом R , R Rj, где R, радиусы выпуклой и вогнутой поверхностей поворотного и неподвижного оснований соответственно; R - радиус упругой дуги в свободном состоянии. 7 ил.

с

$

со

оо

о

00

N)

Изобретение относится к электротехнике в части создания noBopOTtaix электрических соединителей и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1336145.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 показан соединитель, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг.1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 3; на фиг.6 узел II на фиг. 1; на фиг. 7 - форма одной из упругих лент до ее уста- новки между поворотным и неподвижным основаниями соединителя.

Поворотный электрический соединитель содержит поворотное 1 и неподвижное 2 концентричные друг другу основания (фиг. 1). Между основаниями 1 и 2 расположен петлевидно изогнутый гибкий элемент в виде основной упругой ленты 3, дополнительных упругих лент 4 и связанных с ними стойками 5 гибких пластин 6 (фиг.З). Между пластинами 6 и лентами 3 и 4 помещены провода 7, соединенные концами основаниями 1 и 2. Основная уп - ругая лента 3 укреплена концами так- же на основаниях 1 и 2. На ней закреп лень своими первыми концами с помощью ограничительных пластин 8 стойки 5, которые расположены как вдоль ленты 3 так и друг против друга по ширине ленты. Дополнительные ленты 4, повы- шаюш;ие несущую способность основной ленты 3 при сохранении ее гибкости, расположены вдоль поверхности основной ленты 3 и укреплены на одном из оснований 1 или 2 одними своими кон цами, а другими концами уложены на основной ленте 3 в виде пакета, свободно зафиксированного по толщине с помощью стоек 5 с распорными втулками 9, для чего в пакете выполнены продольнь1е отверстия 10 под распорные втулки 9 (фиг. 4).

На вторых концах соответствующих стоек 5, расположенных друг против друга, укреплены с помощью распорных втулок 9 и ограничительных пластин 8 первые края гибких пластин 6. Второй край каждой пластины 6 подвижно соеднен (скользит) с вторыми концами стоек 5, соседних по длине ленты сто кам . первого края пластины 6, входя ( фиг. 5, пунктир) в промежуток по ширине ленты между этими соседними

0 5 о

0 5

0

стойками 5, при этом второй край пластины перекрывает первый край следующей пластины с возможностью продольного перемещения пластин друг относительно друга, лент 3 и 4 и проводов 7 при поворотах соединителя.

Для обеспечения такого свободного перемещения краев гибких пластин 6 относительно друг друга и ограничения вторых краев гибких пластин от перемещения в направлении высоты стоек 5 (или в направлении радиусов перегиба гибкого элемента) во вторых краях гибких пластин выполнены продольные отверстия 11 (фиг. 5), в которые как в направляющие входят распорные шайбы 12, установленные на вторых концах стоек 5. Элементы 8, 3, 4,9, 6, 12 и 8 образуют пакет, при этом распорная втулка 9, насажен- ная на стойку 5, упирается в основную упругую ленту 3 и гибкую пластину 6.

Поворотное 1 и неподвижное 2 основания выполнены в виде цилиндрических обечаек 13 и 14 (фиг. 2) с отбортов- ками 15 и 16. К отбортовке 15 с помощью винтов 17 крепится внутренняя обойма 18 насыпного подшипника, содержащего шарики 19. Наружная обойма 20 этого подшипника прикреплена такими же винтами к отбортовке 16. С концами проводов 7, укрепленными на поворотном 1 и неподвижном 2 основаниях, соединены контакты разъемов 21 и 22 соответственно.

Каждая упругая .лента 3 и 4 гибкого элемента соединителя выполнена в виде упругой дуги (фиг. 7), которая обращена своей выпуклой частью к выпуклой поверхности поворотного основания 1 и к вогнутой поверхности неподвижного основания 2. При этом радиус упругой дуги в свободном состоянии выбран из условия R , ; R - R г где R и R 7 радиусы выпуклой и вогнутой поверхностей поворотного 1 и неподвижного 2 оснований, соответственно.

Устройство работает следующим образом.

.Электрические сигналы от неподвижного основания 2 передаются на поворотное основание 1 через провода 7. Вращени е поворотного основания производится от привода (не показан).

При вращении поворотного основания 1 против часовой стрелки происхо- , дит выпучивание упругой ленты 3, которая сматывается с поворотного основания,

ПоскЬльку в процессе монтажа гибкого элемента в упругих лентах 3 и 4 . возникают предварительные напряжения, которые определяются разностью между кривизной упругой дуги в свободном состоянии и кривизной поворотного основания (в месте сопряжения гиб-.,, кого элемента с поворотным основанием) , а также разностью между кривизной упругой дуги в свободном состоянии и кривизной неподвижного основаРабота дополнительных лент Д, которые аналогичны основной ленте 3, происходит аналогичным образом.

Образование упомянутых гофров, пусть даже и незначительных, приводит к укорачиванию ветви гибкого элемента, а, следовательно, - к линейным перемещениям гибкого элемента относительно поворотного и неподвижного оснований. Однако эти линейные перемещения не будут отрицательно сказываться на работе устройства, так как в процессе таких перемещений

ния (в месте сопряжения гибкого эле- ,- будет происходить описанное увеличе20

мента с неподвижным основанием),причем эти напряжения аналогичны по знаку напряжениям, возникающим при случайном образовании гофров под действием толкающего тангенциального усилия, передаваемого гибкому элементу поворотным основанием, то при вспучивании основной упругой ленты 3 на нее начинает воздействовать усилие, равное, как минимум, усилию, возник- 25 шему в процессе монтажа и направленному по радиусу кривизны для поворотного основания - в нап равлении к его центру, а для неподвижного основания - в направлении от его центра. Это усилие заставляет прижиматься невыпучен- ные участки гибкого элемента к основаниям, и чем выше усилие этого выпучивания и его линейное значение, тем сильнее осуществляется прижим невыпученных участков упругого эле- 35 мента к поворотному и неподвижному основаниям. В свою очередь, увеличение усилия прижима невыпученных участков гибкого элемента к основаниям приводит к увеличению усилия трения 40 гибкого элемента об основания, и это усилие начинает противодействовать тангенциальному усилию, передаваемому гибкому элементу от поворотного основания.

Таким образом, при работе устройства гибкий элемент, образуя, выпучиваясь, гофры на сво.ей поверхности, как бы заклинивает этими гофрами поверхность поворотного основания, тем 50 самым увеличивая трение между поворотным основанием и гибким элементом, А это усилие трения, в свою очередь, компенсирует тангенциальное усилие, передаваемое от поворотного основа- 55 ния гибкому элементу, что, в свою очередь, приводит к прекращению дальнейшего образования гофров.

45

ние трения между поверхностью гибкого элемента и основаниями.

В процессе работы устройства происходит продольное перемещение гибких пластин 6 относительно друг друга и поворотного основания, а также относительно проводов 7,.и трение проводов 7 о внутреннюю поверхность гибких пластин 6 и дополнительных упругих лент 4, Кроме того, происходит продольное перемещение и скольжение лент 3 и 4 относительно друг друга, а также угловое перемещение распорных втулок 9 и стоек 5 внутри продольных отверстий 10 в лентах 4, При этом линейно перемещаются распорные шайбы 12 относительйю продольных отверстий 11 во вторых краях гибких пластин 6.

Предлагаемое устройство за счет обеспечения ограниченного образования гофров на поверхности гибкого элемента дополнительно повышает надежность устройства, Фофмула изобретения

Поворотный электрический соединитель по авт.св. № 1336145, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, каждая упругая лента гибкого элемента выполнена в виде упругой дуги, которая обращена своей выпуклой частью к выпуклой поверхности поворотного основания и к вогнутой поверхности неподвижного основания, при этом радиус R упругой дуги в свободном состоянии выбран из условия

R 1 R Rt.

где R, R - радиусы выпуклой и вогнутой поверхностей поворотного и неподвижного оснований соответственно.

Работа дополнительных лент Д, которые аналогичны основной ленте 3, происходит аналогичным образом.

Образование упомянутых гофров, пусть даже и незначительных, приводит к укорачиванию ветви гибкого элемента, а, следовательно, - к линейным перемещениям гибкого элемента относительно поворотного и неподвижного оснований. Однако эти линейные перемещения не будут отрицательно сказываться на работе устройства, так как в процессе таких перемещений

0

5 5 0

0 5

5

ние трения между поверхностью гибкого элемента и основаниями.

В процессе работы устройства происходит продольное перемещение гибких пластин 6 относительно друг друга и поворотного основания, а также относительно проводов 7,.и трение проводов 7 о внутреннюю поверхность гибких пластин 6 и дополнительных упругих лент 4, Кроме того, происходит продольное перемещение и скольжение лент 3 и 4 относительно друг друга, а также угловое перемещение распорных втулок 9 и стоек 5 внутри продольных отверстий 10 в лентах 4, При этом линейно перемещаются распорные шайбы 12 относительйю продольных отверстий 11 во вторых краях гибких пластин 6.

Предлагаемое устройство за счет обеспечения ограниченного образования гофров на поверхности гибкого элемента дополнительно повышает надежность устройства, Фофмула изобретения

Поворотный электрический соединитель по авт.св. № 1336145, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, каждая упругая лента гибкого элемента выполнена в виде упругой дуги, которая обращена своей выпуклой частью к выпуклой поверхности поворотного основания и к вогнутой поверхности неподвижного основания, при этом радиус R упругой дуги в свободном состоянии выбран из условия

R 1 R Rt.

где R, R - радиусы выпуклой и вогнутой поверхностей поворотного и неподвижного оснований соответственно.

22

/I-/}

/ / I 38 5 иг.З

fae. Г

16

-n

Раг. 2

Т Л 15 16

Б-Б

9иг. 4

Фаг. 5

Раг. 6

У

/

//г. 7