Электроконтактная пара Советский патент 1992 года по МПК H01R13/15 

Фие.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических соединителях.

Известен электрический соединитель штырь которого выполнен в виде пучка проволок, закрепленных в основании.

Недостатков данного соединителя является использование при контакте только боковых поверхностей проволок и отсутствие их вращения при сочленении с гнездом, что может снизить надежность соединения.

Известна электроконтактная пара, содержащая гнездо с введенным в него штырем. На конце штыря закреплены кольцеобразные пружинные элементы (КПЗ), взаимодействующие выпуклыми фрагментами с внутренней поверхностью гнезда.

Недостатком известной электроконтактной пары является использование только поперечного изгиба в пружинном элементе. Это приводит к увеличению металлоемкости при необходимости повышения контактного усилия и снижению надежности.

Цель изобретения - повышение надежности электрического соединения.

Цель изобретения достигается тем, что КПЗ свернуты в устойчивую трех- лепестковую фигуру вращением одной из сторон кольца на 360°, имеющую в поперечном сечении дугообразную форму. Штырь выполнен одно- или многостержневым, причем при продольном креплении КПЭ на штыре внутренние поверхности гнезда выполнены плоской и(или) ступенчатой формы, а при поперечном креплении - дугообразной и (или) ребристой формы.

Закрутка выпуклых фрагментов КПЗ позволяет для повышения контактного усилия использовать кроме поперечного изгиба также кручение. Использование для изготовления КПЗ проволоки с многоугольным или фигурным профилем с острыми гранями позволяет острую грань проволоки закрутить по винтовой линии. В этом случае представляется возможным острой гранью проволоки срезать поверхностную пленку на внутренней поверхности гнезда. Наиболее эффективной является боковая грань лепестков, так как здесь имеет место наибольшая закрутка проволоки по винтовой ли.нии.

На фиг. 1 и 2 показана электроконтактная пара с пружинным контакть

10

15

20

25

7 29124

ным элементом (ПКЭ), установленным на штыре плоскостью параллельно его оси; на фиг. 3 и b - взаимодействие КПЗ, установленных перпендикулярно оси штыря, с гнездом, имеющим гладкую внутреннюю поверхность; на фиг. 5-7 - то же, установленных перпендикулярно оси штыря, с гнездом, имеющим выступы на внутренней поверхности; на фиг. 8 и 9 - разрез А-А на фиг 3 и 4, электроконтактная пара с ПКЭ, геометрический центр которых совпадает с осью штыря; на фиг. 10 и 11 - то же, ПКЭ в поперечном сечении; на фиг. 12 и 13 - то же, с двумя ПКЭ в поперечном сечении; на фиг. 14 и 15 - то же, с тремя ПКЭ в поперечном сечении; на фиг. 16 и 17 - то же, с четырьмя ПКЭ в поперечном сечении; на фиг. 18 - способ формирования трехле- песткового ПКЭ и разрезы Б-Б, В-В и Г-Г; на фиг. 19 - профили проволоки для изготовления ПКЭ.

Электроконтактная пара (фиг. 1) содержит гнездо 1, выполненное разрезным с введенным в него штырем 2, выполненным в виде одного стержня. На штыре 2 закреплен один ПКЭ 3 плоскостью параллельно его оси. ПКЭ 3 выполнен из проволочного кольца, свернутого в устойчивую трехлепестковую фигуру вращением одной из сторон кольца на 360° и имеющего в поперечном сечении дугообразную форму (фиг. 18). ПКЭ 3 имеет основной k и два боковых 5 лепестков. Основной лепесток k обхватывает торец штыря 2, а два других лепестка 5 расположены симметрично относительно его оси. Гнездо 1 выполнено ступенчатым, широкая часть которого расположена со стороны введения штыря 2, При этом лепесток k, обхватывающий торец стержня 2, взаимодействует со стенками (ступени 7 большего размера. Острые грани закрученной проволоки (фиг.19), из которой изготовлен ПКЭ 3, срезают при взаимодействии поверхностную пленку гнезда 1. Электрический контакт ПКЭ 3 с гнездом 1 осуществляется по наружной поверхности лепестков 4 и 5, а также по дуге 8, соединяющей лепестки 5.

Утырь 2 может быть выполнен трех- 55 стержневым (фиг. 2). При этом ПКЭ 3 обхватывает торец центрального стержня 9 основным лепестком k и боковые /стержни 10 боковыми лепестками 5.

30

35

Ю

45

50

- 5

Электрический контакт ПКЭ 3 с гнездом 1 осуществляется также по наружной поверхности лепестков Ц и 5 и по дуге 8, соединяющей лепестки 5.

Электроконтактная пара (фиг. 18 и 19) может быть выполнена из разрезного гнезда 1 с ламелями вогнутой .11 или выпуклой 12 формы с введенным в него штырем 2, выполненным в виде одного стержня, причем на стержне штыря 2 установлен. по меньшей мере один ПКЭ 3 плоскостью перпендикулярно оси штыря 2, при этом геометрический центр ПКЭ 3 совпадает с осью штыря 2. Установка ПКЭ 3 на стержне 2 может быть выполнена выпуклой стороной в направлении, гнезда 1 (фиг.З) или вогнутой стороной в направлении гнезда 1 (фиг. 4). Гнездо 1 может быть выполнено с гладкой внутренней поверхностью 13 (фиг. 3 и 4) или с выступами 14 на внутренней поверхности 13 (фиг. 5-7). Взаимодействие ПКЭ 3 с внутренней поверхностью 13 гнезда 1 осуществляется по наружной поверхности лепестков 4 и 5. При это если гнездо 1 выполнено с гладкой внутренней поверхностью 13, то ост-, рые грани закрученной проволоки (фиг. 19) ПКЭ 3 срезают при взаимодействии поверхностную пленку гнезда 1. Наибольшее контактное усилие можно достичь при установке ПКЭ 3 на штыре 2 вогнутой стороной в направлении гнезда 1 (фиг. 4). В этом случае происходит дополнительное закручивание лепестков 4 и 5, что еще больше повышает контактное усилие. При использовании гнезда 1, имеющего выступы 14 на внутренней поверхности 13 (фиг. ) в процессе введения штыря 2 ПКЭ 3 последовательно ударно воздействует на торцовые поверхности выступов 14. Острые грани лепестков 4 и 5 в результате ударного воздействия разрушают поверхностную пленку.

Электроконтактная пара (фиг. , 10, 11, 18 и 19) может также содержа

разрезное гнездо 1 с ламелями вогнутой 15 или выпуклой 16 формы с введенным в него штырем 2 в виде одного стержня . Внутренняя поверхность 13 гнезда 1 выполнена или гладкой, или с выступами 14, при этом на стержне штыря 2 установлено по меньшей мере два ПКЭ 3 плоскостью перпендикулярно оси штыря 2. ПКЭ 3 установлены

to

5

0

5

или выпуклой стороной в направлении гнезда 1, или вогнутой стороной в направлении гнезда 1. При этом стержень штыря 2 введен в отверстие, образованное нахлестным соединением основных лепестков 4 ПКЭ 3, а сами ПКЭ 3 развернуты относительно друг друга на 180°. Боковые лепестки 5 взаимодействуют с внутренней поверхностью 13 и выступами 14 гнезда 1. Принцип взаимодействия боковых лепестков 5 с гнездом Л аналогичен описанному.

Электроконтактная пара (фиг. 3-7, 12, 13, 1° и 19) может содержать разрезное гнездо 1 с ламелями вогнутой 17 или выпуклой 18 формы с введенным в него штырем 2, выполненным в виде двух стержней 19. Внутренняя поверхность 13 гнезда 1 выполнена или гладкой, или с выступами 14. На стержнях 19 штыря 2 установлено по меньшей мере два ПКЭ 3 плоскостью перпендикулярно оси штыря 2. ПКЭ 3 установлены или выпуклой стороной в направлении гнезда 1, или вогнутой стороной в направлении гнезда 1. При этом стержни 19 штыря 2 введены в отверстия, образованные нахлестным соединением боковых лепестков 5 ПКЭ 3, а сами ПКЭ 3 развернуты относительно друг друга на 180 . Основные лепестки 4 взаимодействуют с внутренней поверхностью 13 и выступами 14 гнезда 1. Принцип взаимодействия ос- 5 новных лепестков 4 с гнездом 1 аналогичен описанному.

Электроконтактная пара (фиг. 3-7, 14, 15, 18 и 19) может также содержать разрезное гнездо 1 с ламелями выпуклой 20 или вогнутой 21 формы с введенным в него штырем 2, выполненным в виде трех стержней 22. Внутренняя поверхность 13 гнезда 1 выполнена или гладкой, или с выступами 14. На стержнях 22 штыря 2 установлено по меньшей мере три ПКЭ 3 плоскостью перпендикулярно оси штыря 2. ПКЭ 3 установлены или выпуклой стороной в направлении гнезда 1, или вогнутой стороной в направлении гнезда 1. При этом стержни 22 штыря 2 введены в отверстия , образованные нахлестным соединением боковых лепестков 5 ПКЭ 3, а сами ПКЭ 3 развернуты относительно друг друга на J2D0. Основные лепестки 4 взаимодействуют с внутренней поверхностью 13 и выступами 14 гнезда 1. Принцип

0

0

S

O

5

взаимодействия основных лепестков 4 С гнездом 1 аналогичен описанному.

Электроконтактная пара (фиг. 3-7, 16-19) может содержать разрезное гнез до 1 с ламелями выпуклой 23 или BOI- нутой 2k формы с введенным в него штырем 2, выполненным в виде четырех стержней 25. Внутренняя поверхность 13 гнезда 1 выполнена или гладкой, или с выступами I. При этом на стержне 25 штыря 2 установлено по меньшей мере четыре ПКЭ 3 плоскостью перпендикулярно оси штыря 2. ПКЭ 3 установлены или выпуклой стороной в . направлении гнезда 1, или вогнутой стороной в направлении гнезда 1. При этом стержни 25 штыря 2 введены в отверстия, образованные нахлестным соединением боковых лепестков 5 ПКЭ 3, а сами ПКЭ 3 развернуты относително друг друга на 90°. Основные лепес ки k взаимодействуют с внутренней поверхностью 13 и выступами гнезда 1. Принцип взаимодействия основ- ных лепестков k с гнездом 1 аналогичен описанному.

Способ формирования трехлепестко- вого ПКЭ (фиг. 18) осуществляют следующим образом.

Из проволоки формируют кольцо и фиксируют одну из сторон кольца, далее вращают противоположную незафиксированную сторону кольца внутрь на 180°. При этом кольцо переходит в первое устойчивое состояние с образе ванием двухлепестковой фигуры. Далее продолжают вращение стороны кольца. При достижении угла, равного 360°, кольцо переходит во второе устойчиво состояние с образованием трехлепест- ковой фигуры, имеющей в поперечном сечении дугообразную форму. Проволок используемая для изготовления ПКЭ (фиг. 9), может быть выполнена, например, трех-, четырех-, шестиугольно или фигурной формы с острыми гранями В качестве материала для изготовления проволоки могут быть использованы никель,родий, бронза.

Использование в электроконтактных парах ПКЭ, выполненных из проволочного кольца и свернутых в устойчивую трехлепестковую фигуру, позволит при снижении металлоемкости на 20-30% повысить надежность электрического соединения за счет увеличения контакного усилия в два - десять раз, срезания поверхностной пленки проволо

8

S

Q t

5 0

5

0

5

0

кой с острыми гранями, закрученной по винтовой линии, а также использования ударного воздействия лепестков на поверхность гнезда. Кроме того, предлагаемая конструкция электроконтактной пары может эффективно использоваться в тяжелых условиях воздействия вибраций и ударов, позволяет обеспечить эффективное ее охлаждение.

Формула изобретения

1.Электроконтактная пара, содержащая гнездо и штырь, выполненный в ви,е стерж ня, на котором расположен пружинный контактный элемент, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, пружинный контактный элемент выполнен из проволочного кольца, свернутого в устойчивую трехлепестковую фигуру вращением одной из сторон кольца на ЗбС и имеющего в поперечном сечении дугообразную форму, а гнездо выполнено разрезным, причем электрический контакт с гнездом осуществляется по наружной поверхности лепестков пружинных контактных элементов.

2.Электроконтактная пара по п. 1 , отличающаяся тем, что пружинный i контактный элемент установлен на стержне плоскостью параллельно его оси, что один лепесток охватывает торец стержня, а два других расположены симметрично относительно его оси, причем гнездо выполнено ступенчатым, широкая часть его расположена со стороны введения штыря, при этом лепесток, охватывающий торец стержня, взаимодействует со стенками ступени меньшего размера, а два лепестка расположенные симметрично относительно оси стержня, взаимодействуют со стенками ступени большего размера.

3.Электроконтактная пара по п. 1, отличающаяся тем, что на стержне штыря установлен по меньшей мере один пружинный контактный элемент плоскостью перпендикулярно оси штыря,причем геометрический центр пружинного контактного элемента совпадает с осью штыря.

4.Электроконтактная пара по п. 1, отличающаяся тем, что штырь выполнен по меньшей мере из одного стержня, на котором установлен по меньшей мере один пружинный контактный элемент плоскостью перпендикулярно оси стержня, причем по меньшей мере один лепесток охватывает стержень, а остальные лепестки развернуты от оси штыря.

5. Электроконтактная пара по пп. 1, 3 и , отличающаяся

тем, что гнездо выполнено с выступами на внутренней поверхности.

6. Электроконтактная пара по пп.1-4 5, отличающаяся тем, что пружинный i контактный элемент выполнен из проволоки с острыми гранями.

Использование: электрические соединения, электротехнике. Сущность изобретения: электроконтактная пара содержит гнездо 1 и штырь 2, выполненный в виде стержня, на котором расположен пружинный контактный элемент (ПКЭ) 3. ПКЭ 3 выполнен из проволочного кольца, свернутого в устойчивую трехлепестковую фигуру вращением одной из сторон на 360°, и имеет в.поперечном сечении дугообразную форму. Гнездо 1 выполнено разрезным. Электрический контакт- осуществляется по наружной поверхности лепестков 4 и 5. 5 з.п. ф-лы, 19 ил.

ГСД

г

ФигЗ

Л

ГСД

д

-9

6

Фиг

Фигл

А-А- вариант

11

U/M0M/0ff

FF

Zl6Z«7Zl

u/uondag

7т

гм

,J :s

-а- г-

С

U

ГЪ

Ъ

fb

SS

I