Контактная пара Советский патент 1980 года по МПК H01R13/28 H01R13/30 

(54) КОНТАКТНАЯ ПАРА

1

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике, а именно к штепсельным разъемам.

В известных разъемах электрический контакт обеспечивается за счет непосредственного обжима одного жесткого элемента контактной пары-штыря упруго деформируемым элементом контактной парой-гнездом. Надежность контакта, обеспечиваемая плотностью прижима и нарушением окисной пленки, зависит от формы упругого элемента и его жесткости. Надежность контакта зависит от вида соприкосновения контактируюших поверхностей. Возможно соприкосновение по линии, в точке и по поверхности.

Известно сочленение плоского штыря с цилиндрическим продольно надрезанным пружиняш,им гнездом 1.

В указанной контактной паре осушествляется соприкосновение штыря с гнездом по линиям с двух сторон штыря и обеспечено хорошее нарушение окисной пленки. Недостатком указанной контактнойпары яв-, ляется контакт по линии и определенная технологическая сложность изготовления пружинящего цилиндрического гнезда.

Известно сочленение изогнутого пластинчатого упругого штыря с жесткил. цилиндрическим элементом гнезда 2. Указанная контактная пара обеспечивает соприкосновение по одной линии, что недостаточно надежно. К другим недостаткам этой контактной пары относятся отсутствие условий разрушения окисной пленки и технологическая сложность изготовления изогнутого пластинчатого упругого шть1ря.

Наиболее близкой по технической суш,ности является контактная пара, содержашая штырь с винтовой рабочей поверхностью и сопряженное с ним рабочее поверхностью гнездоСЗД.

Недостатком данной контактной пары является недостаточные надежность работы и технологичность изготовления.

Целью изобретения является повышение надежности и .технологичности.

Указанная цель достигается тем, что в контактной паре, содержа шей штырь с винтовой рабочей поверхностью и сопряженное с ним рабочей поверхностью гнездо, гнездо выполнено с винтовой рабочей поверхностью, причем шаг винтовой поверхности гнезда совпадает с винтовой поверх HbcW штыря, a угол развертки винтовой линии рабочей пбверхноетйштыря равен аналогичному углу рабочей ШНёрТйТСТй гнезда и величина его больше угла а, где oi- угол трения материалов сопрягаемых поверхностей штыря и гнёзда. Изобретейие поясняется чертежами, где изображены на фиг. 1 - контактная пара с жёстШ закреплёйньш гнездом я ограни чён1 Ь врашаюшимся штырем, снабженным уПрУгим ограничителем; на фиг. 2 - кон flRWa napa с жестко закрепленным штырем и ограниченно вращаюшимся гнездом, снабженным упругим ограничителем; на фиг. 3 контактная пара с жестко закрепленным гнездом, снабженным расходящимися губка1У И й йраЩагощимся штырем с жёстким ограничителем; на фиг. 4 - по Шрётайесечения состыкованных контактных 11ар7 вШолнёИНЫХббгласно настоящему тех Нйческому решению. Стрелками А указаны винтовые рабочие поверхности Штыря и гнезда.. .Контактная пара включает в себя штырь и гнезда. Штырь имеет выполняюш,ие различные функции участки: основной рабочий участок 1, участок подсоединения 2 гибкого проводника и участок 3 заделки в изолиру1ош,ий корпус 4. Основной рабочий участок вы Шлнен с постоянным сечением и ограничен, как ; минимум, одной винтовой рабочей поверхностью.. Гнездо делится по длине На три выполняюшие -различные функции участка: рабочий участок 5, участок подсоединения 6 гиб к5Т6 11ровоДйИка, участок закрепления 7 в изолируюший корпус 8. Основной рабочий участок 5 представляет собой ш.ель посто Hffffofb ee4eHHaV ограниченную, как минимум, одной скрученной винтом рабочей поверхностью, причем форма ш,ели обеспечивает охват сечения штыря при совмещении рабочих поверхностей штыря и гнезда. Кроме того, характер изгиба рабочей по. вёрхнбсти гнездаДля исключения самотор мб}кёНйя при поступательном движении шты ря ВТнезде должен соответствовать следу юш.емуусловию. Угол подъема развертки винтовой линии больше угла 90°- а, где а - угол тре Шя(мат1ерйалов сопрягаемых штыря и гнезда, а шаг рабочих винтовых поверхностей шТБГря и тнёзда должен строго совЖдать. В противном случае штырь с шириной рабочей винтовой поверхности близкой по ширине рабочей винтовой поверхности гнезда не удаётся продвинуть в гнездо, так как .„, сила трения, препятствующая продвижению, будет больше составляющей оТ ТТрОТалкивающей силы, направленной параллельно ра брчей винтовой пОв ёрхностй Т ГёЗда в стоия 1цтЫря: Контакттная пара может быть BbiribjlHeHa, как показано на фиг. 1; с Неподвижно закрепленным в изолирующем корпусе 8 гнездом и ограниченно вращающимся в изолирующем корпусе штырем. Ограничение вращения щтыря обеспечивается упругим эл ментом 9, выполненным, например, как спиральная пружина или изгибающийся язычек, размещенный в пазу корпуса 4. Возможно изготовление заявляемой контактной пары и без упругих элементов, что представлено на фиг. 3. При этом способе закрепления контактной пары .один из элементов, например штырь, снабжается жестким ограничителем 10, помещенным в секторном пазу изолирующего корпуса. Величина секторного паза несколько превыщает угол завинчивания щтыря при полном погружении в гнездо. Кроме того, штырь снабжается скосом, параллельным одной из рабочих поверхностей штыря, а гнездо дополнительно снабжается направляющим участком 11 с расходящимися губками и скосом Г у дна гнезда, направленным параллельно соответствующей винтовой рабочей поверхности. Причем угол скоса гнезда несколько острее скоса штыря . Наиболее простым способом изготовления одинаковых винтовых штырей и гнезд является совместное скручивание, заранее совмещенных заготовок. На фиг. 4 представлены возможные сечения рабочих частей контактных пар. При стыковке контактной пары штырь (см. фиг. 1, 2, 3) передней кромкой Б винтовой рабочей поверхности А давит на винтовую рабочую поверхность А гнезда и нарушает окисную пленку. Составляющая осевой силы, действующей на штырь, вызывает поворот подвижно закрепленной части контактной пары относительно .неподвижной. Происходит ввинчивйние щтыря в гнездо. Эта же составляющая осевой силы прижимает щтырь к рабочей поверхности гнезда. Так как угол подъема развертки винтовой линии больще угла 90° - о, где о.- угол трения материалов сопрягаемых штыря и гнезда, а винтовая рабочая поверхность штыря выполнена аналогично рабочей поверхности гнезда, шаг винтовой рабочей поверхности во много раз больше длины штыря. Поворот одного элемента контактной паръготносительно другого при полной стыковке очень мал.Реально, угол поворота не превышает 5-10°, что существенно не йлйяёт на надежность заделки гибкого проводника. Поскольку винтовая рабочая поверхность штыря не больше полного витка, соприкосновение Между элементами контактной пары обеспечивается по всей рабочей поверхности. Кроме того, винтовая форма рабочей поверхности штыря и гнезда обеспечивает компенсацию йзноСа элементов контактной пары. Износ Незначительно изменяет угол элементов контактной пары при стыковке. Упругий элемент 9, указанный на фиг. 1 и 2, деформируется при стыковке контактной пары, а при расстыковке, занимает первоначальное положение, фиксируя подвижную часть контактной пары в исходном положении для поворотной стыковки. Деформация упругого элемента противодействует вращению подвижной части контактной пары, фиксируя штырь в гнезде и при состыкованном положении. Жесткий ограничитель 10 в случае контактной пары с жестко закрепленным гнездом, снабженным расходящимися губками н вращающимся щтырем (фиг. 3), позволяет свободно вращаться щтырю в секторе,, несколько превышающем угол поворота щтыря относительно гнезда при стыковке. При сближении разведенные губки 11 гнезда направляют щтырь в рабочий участок гнезда, а при дальнейшем движении щтыря он проворачивается, прилегая к рабочей поверхности гнезда. При приближении передней кромки щтыря к дну гнезда скос В (фиг. 3) входит в скос Г гнезда, создается дополнительная сила, фиксирующая щтырь в рабочем положении. Скосы на щтыре и в дне гнездй обеспечивают дополнительный продольный вход при компенсации износа элементов контактной пары. При расстыковке щтырь выворачивается из гнезда без значительных усилий. Таким образом, согласно настоящему предложению, обеспечивается контакт гнезда со штырем по всей винтовой рабочей поверхности, возможен отказ от пружинящих обжимающих элементов гнезда с их сложной технологией изготовления, улучщается условие разрущения окиснрй пленки из-за трения передней кромки щтыря по винтовой рабочей поверхности гнезда, обеспечивается., компенсация износа элементов контактной пары, уменьщается усилие при стыковке и расстыковке. Формула изобретения Контактная пара, содержащая щтырь с винтовой рабочей поверхностью и сопряженное с ним рабочей поверхностью гнездо, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности и технологичности, гнездо выполнено с винтовой рабочей поверхностью, причем шаг винтовой поверхности гнезда совпадает с щагом винтовой поверхности щтыря, а угол развертки винтовой линии рабочей поверхности штыря равен аналогичному углу рабочей поверхности гнезда, и величина его больше угла 90° - а, где а - угол трения материалов сопрягаемых поверхностей щтыря и гнезда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Контактная пара разъема РП-14, ЕС 3656015 ТУ. 2.Разъем типа А, АШО 374015 ТУ. 3.Патент США № 3281760, кл. 339- 176, 1963..

738017

фиг,1

(

P (Риг. 2

V

УХ ///7////У

7/7///////Af/j

S