Коаксиальный соединитель Советский патент 1992 года по МПК H01R17/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для соединения коаксиальных кабелей типа АВК с пьезоэлектрическими датчиками давления и акселерометрами.

Известен коаксиальный соединитель, позволяющий увеличить надежность при снижении габаритов и массы устройства.

Соединитель содержит корпус, с расположенным в нем и выполненным с централь- ным отверстием контактный элемент, взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля, и контактный элемент, расположенный в указанном отверстии и взаимодействующий с внутренним проводником коаксиального кабеля, причем контактный элемент, взаимодействующий с внешним проводником коаксиального кабеля, выполненный в виде стакана, дно которого выполнено с отверстием, радиальными прорезями и расположенным по окружности и обращенным к кабалю выступом, а контактный элемент, взаимодействующий с внутренним проводником коаксиального кабеля, подпружинен.

Соединитель позволяет повысить надежность соединения, дополнительно снизить массу и габариты.

Однако соединитель сложен по конструкции и не может быть использован в условиях вибраций с таким кабелем, как, например, антивибрационный кабель АВК, работающим с пьезоэлектрическими датчиками давления и акселерометрами.

Габариты и масса соединителя все еще велики и он не может быть использован на автономных объектах в условиях вибраций из-за низкой эксплуатационной надежности.

Известен коаксиальный соединитель, позволяющий увеличить надежность при снижении габаритов и массы устройства.

Соединитель-прототип состоит из двух ответных частей - вилки и розетки и элемента фиксации ответных частей, каждая из которых содержит внешний контактный элемент, установленный на коаксиальном кабеле и взаимодействующий с его оплеткой, вилка содержит внутренний контактный элемент в виде штыря, взаимодействующего одним концом с внутренним проводником коаксиального кабеля, причем енешние контактные элементы вилки и розетки выполнены с резьбой на внутренней поверхности, при этом проводники оплетки отогнуты вдоль изоляции каXJ

ел

00

NJ

со о

беля, втулка снабжена дополнительным контактом в виде втулки с резьбой на внешней поверхности, одним концом закрепленной во внешнем контактном элементе вилки и взаимодействующей торцовой поверхностью с оплеткой кабеля вилки, а другим концом с резьбой внешнего проводника розетки, на обоих концах штыря вилки выполнены конусные заходные части, на конце штыря взаимодействующим с внутренним проводником кабеля вилки, выполнена резьба, при этом его свободный конец взаимодействует с внутренним проводником кабеля розетки, а элемент фиксации выполнен в виде муфты из термоудерживающегося материала.

Коаксиальный соединитель-прототип существенно снижает массу и габариты изделия, а также повышает надежность его работы. Однако узел соединения внутреннего проводника не всегда удается надежно собрать, При длительной эксплуатации соединителя отмечены отказы по причине плохого соединения внутренних проводников двух частей кабеля.

Отмечены случаи, когда штырь попадает не в центральную точку кабеля розетки, а сбоку внутреннего проводника. В этом случае штырь фактически прижат к внутренней проводящей жиле полиэтиленовой изоляцией. Это делает контакт ненадежным и неустойчивым.

Отмечены также случаи, выхода штыря из внутреннего проводника розетки в бок, так, что его конец замыкает внутренний проводник с оплеткой внешнего проводника. Это обусловлено тем, что внутренний проводник кабелей типа АВК состоит из множества тонких проводников очень плотно скрученных в одну жилу. Поэтому если даже конец штыря вначале соединения и попадает в центр торца среза внутреннего проводника, то по мере его углубления он выходит наружу.

Цель изобретения - упрощение и удобство эксплуатации при повышении надежности коаксиального соединителя.

Цель достигается тем, что предложенный коаксиальный соединитель содержит две ответные части и элемент их фиксации, каждая из которых содержит внешний контактный элемент, установленный на коаксиальном кабеле и взаимодействующий с его оплеткой и внутренний элемент, взаимодействующий с внутренним проводником коаксиального кабеля, кроме того, внутренний контактный элемент каждой ответной части выполнен в виде металлического диска, закрепленного одной своей плоскостью на торце внутреннего проводника коаксиального кабеля, на изоляционный слой которого установлена изоляционная направляющая втулка из изоляционного материала, причем диаметр шайбы составляет 0,5-0,8

внешнего диаметра направляющей втулки. На фиг. 1 приведена конструкция розетки соединителя: на фиг. 2 - вставка соединителя; на фиг. 3 - конструктивная схема коаксиального соединителя в собранном со0 стоянии.

Предложенный соединитель содержит розетку 1 (фиг. 1), состоящую из контактного элемента 2, взаимодействующего с наружным проводником 3 коаксиального кабеля 4.

5 Контактный элемент 2 розетки 1 выполнен в виде цилиндра с резьбой 5 на внутренней поверхности.

Латунная шайба б приварена одной плоской поверхностью к торцу внутреннего

0 проводника 7 коаксиального кабеля 4.

Кроме того, на изоляционный слой 8 коаксиального кабеля 4 надета дополнительная направляющая втулка 9, выполненная из изоляционного материала, например из

5 фторопласта, полиэтилена или т.п. материала. Диаметр шайбы 6 составляет 0,5-0,8 внешнего диаметра направляющей втулки 9.

На фиг. 1 виден открытый участок анти0 вибрационного покрытия 10, а также кон- тактол 11, покрывающий этот участок, нерасплетеиную часть и волокна расплетенного наружного проводника 3.

При монтаже розетки 1 на кабеле 4 про5 водят следующие технологические операции: с участка кабеля 4 срезают внешнее изоляционное покрытие, тем самым обнажая наружный проводник 3 кабеля 4; расплетают наружный проводник 3 и

0 укладывают его волокна вдоль изоляционного покрытия кабеля 4; на внутреннюю изоляцию 8 кабеля 4 одевают дополнительную направляющую фторопластовую втулку 9; осаживают втулку 9 и изоляционный слой

5 8 кабеля 4 так, чтобы внутренний проводник 7 вышел наружным; зачищают проводники и ппиваоивают к торцу шайбу 6 ее плоской поверхностью и осаживают проводники; полируют внешнюю плоскую поверхность

0 шайбы 6; открытый участок антивибрационного покрытия 10 кабеля 4, нерасплетенную часть и волокна расплетенного наружного проводника 3 покрывают контачтолом 11; с усилием накручивают на кабель 4 со сторо5 ны его открытого участка цилиндра 2; переводят розетку 1 в вертикальное положение открытым концом вверх и проводят полимеризацию контактола 11.

Вставка 12 коаксиального соединителя предложенной конструкции (см. фиг. 2) состоит из контактного элемента 13, взаимодействующего с наружным проводником 14 коаксиального кабеля 15, и контактного элемента 16, приваренного к внутреннему проводнику 17 коаксиального кабеля 15.

Вставка 12 состоит из двух металлических цилиндров: внешнего цилиндра 13 с резьбой 18 на внутренней поверхности и частично вкрученного в него внутреннего 19 с резьбой 20 на внешней поверхности.

Внутренний цилиндр 19 частично включен в цилиндр 13 и зафиксирован в этом положении контактолом 21. На изоляционный слой 22 внутреннего проводника 17 надета направляющая втулка 23, выполненная из изоляционного материала.

При монтаже вставки 12 на кабеле 15 проделывают операции, аналогичные тем, которые совершаются при монтаже розетки 1.

Для соединения частей кабеля 4 и 15 (см. фиг. 3) на цилиндр 2 розетки 1 предварительно надевают муфту 24. выполненную из у облученного полиэтилена, поворачивают одну часть кабеля (например, 4) вокруг своей оси против часовой стрелки, а вторую ответную часть (например, 15) по часовой, соединяют вставку 12 с розеткой 1 путем вкручивания цилиндра 19 вставки 12 в цилиндр 2 розетки 1. При этом внутренний цилиндр 19 вставки 12 своей гладкой внутренней поверхностью скользит по гладкой внешней поверхности дополнительной направляющей втулки 9 розетки 1.

Контактные элементы б и 16 внутреннего проводника 7 и проводника 17 приходят во взаимное соприкосновение внешними плоскими частями, а внутренние проводники 7 и 17, цилиндры внутренней изоляции 8 и 19 вместе с втулками 9 и 23 испытывают продольную деформацию и затем пружинят, чем достигается надежность электрического соединения внутренних проводников 7 и 17 частей кабеля 4 и 12.

Таким образом, осуществляется соединение двух частей кабеля, например, присо- едипение акселерометра к линии измерений ускорений.

Для завершения соединения муфту 24 передвигают так, чтобы она оказалась надетой и на цилиндр 12 вставки 13, а часть ее осталась бы на цилиндре 2 розетки 1. Осадку и закрепление муфты 24 проводят в струе теплого воздуха при температуре 80-90°С.

to, что коаксиальный соединитель предложенной конструкции имеет направляющие втулки 9 и 23, позволяет избежать при соединении перекосов и позволяет осуществить взаимодействие шайб 6 и 16 по полной их поверхности. Исключается также соскальзывание элементов друг по другу.

То, что контактные элементы 6 и 16 выполнены в виде шайбе полированными кон- 5 тактирующими поверхностями, позволяет иметь надежный контакт по значительной поверхности.

То, что контактные элементы 6 и 1 б имеют диаметры 0.5-0,8 диаметров втулок 9 и 10 23, позволяет исключить их замыкание с внешней оплеткой через внутренний цилиндр 19. При больших диаметрах контактных элементов 6 и 16 вероятность такого замыкания возрастает. При меньших диа- 15 метрах контактных элементов 6 и 16 уменьшается площадь из их взаимодействия, что ухудшает качество контакта. Таким образом, размер 0,5-0,8 внешнего диаметра втулки 9 и 23 является оптимальным для 0 коаксиального соединителя предложенной конструкции и позволяет эффективно достичь поставленную цель.

Пример. Коаксиальный соединитель изготовлен под кабели АВК-2 и АВК-3 (анти- 5 вибрационный кабель, диаметр которого 3,3 мм). Цилиндры 13 и 2 имеют диаметр 4 мм при длине 12 мм. Они изготовлены из нержавеющей стали 12 х 18Н9Т. Цилиндр 19 изготовлен из латуни ЛС-62 и имеет длину 0 12 мм. В наиболее ответственных случаях металлические цилиндры 2, 13 и 19, а также элементы 6 и 16 покрывают благородными металлами. Контактные элементы б и 16 изготовлены из листовой латуни толщиной 0,2 5 мм.

Неразъемные соединения деталей с кабелем и между собой осуществляют с помощью контактола, который представляет собой смесь металла (например, порошка 0 серебра, никеля или вольфрама) с эпоксидной смолой ЭД-6.

Полиэтиленовая муфта 24 представляет собой у -облученную трубку длиной -1 мм с толщиной стенки 0,2-0,3 мм. После надева- 5 ния трубки ее нагревают струей воздуха и она садится, обеспечивая натяжение, защиту от взвешенных в окружающей среде частиц, гари, пыли, волокон, пуха и т.п. грязи и частичную герметичность соединения. 0 Это делает возможным использование коаксиального соединения предложенной конструкции в различных отраслях народного хозяйства таких, как легкая и пищевая промышленность, химволокно, агропромыш- 5 ленный комплекс.

Масса коаксиального соединителя без кабеля не превышает семи граммов.

Использование коаксиального соединителя предложенной конструкции с пьезоэлектрическими датчиками давления и

акселерометрами позволяет повысить удобство и надежность в эксплуатации, а также упростить эксплуатацию соединителя, что позволяет успешно использовать его в автономных объектах, имеющих ограниченные возможности контроля.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Коаксиальный соединитель, содержащий две ответные части и элемент фиксации ответных частей, каждая из которых содер- жит внешний контактный элемент, установленный на коаксиальном кабеле и взаимодействующий с его оплеткой, а также внутренний контактный элемент, взаимодействующий с внутренним проводником кабеля, отличаю щи и с я тем, что, с целью упрощения и повышения удобства в эксплуатации при повышении надежности, ответные части соединителя снабжены направляющими изоляционными втулками, установленными на изоляционном слое кабеля, а внутренний контактный элемент каждой из ответных частей выполнен в виде металлического диска, закрепленного одной своей плоскостью на торце внутреннего проводника кабеля, причем диаметр диска составляет 0,5-0,8 внешнего диаметра направляющей втулки.

Использование: электротехника, для соединения коаксиальных кабелей. Сущность изобретения: внутренний контактный элемент каждой из ответных частей выполнен в виде металлического диска, одной своей плоскостью закрепленного на торце внутреннего проводника коаксиального кабеля. 3 ил.

/ ./ /

J45

Фаг. 1

13

12

19 28