Поворотный электрический соединитель

Поворотный электрический соединитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (,)838838

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалксткческнн

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.10.79 (21) 2825196/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 01 R 39/00

Гвеударственный кюмитет

СССР (53) УДК 621.313.

047 69 (088 8) Опубликовано 15.06.81. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 16.06.81 по аннам изабретеиий и нтнрытий

В. П. Алексеев и И. М. Герус (72) Лето ры изобретения (71) Заявитель (54) ПОВОРОТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам для передачи электрических сигналов от неподвижной части объекта к вращающейся.

Известен поворотный электрический соединитель, содержащий проводники, одни концы которых закреплены на поворотном, а другие — на неподвижном основаниях, с образованием петель. Неподвижное и подвижное основания расположены параллельно друг другу и на некотором расстоянии друг от друга. Проводники выполнены в виде плоских гибких многожильных токопроводящих лент, которым предварительно придается форма, близкая к кольцевой, а каждая лента имеет длину, достаточную для того, чтобы образовать U-образную петлю между основаниями (1) .

Однако в случаае увеличения числа токопроводящих лент и увеличения угла поворота подвижного основания относительно неподвижного возрастает вероятность соприкосновения и взаимного трения токопроводящих лент, что соответственно является причиной их разрушения. В случае увеличения числа проводников .в каждой токопроводящей ленте последняя принимает винтообразную форму по всей длине при повороте подвижного основания относительно неподвижного, что приводит к неравномерному натяжению проводников в ленте (проводники, расположенные ближе к краям ленты, более интенсивно подвергаются изгибам и кручению), которое усугубляется по мере увеличения ширины ленты и угла поворота подвижного основания относительно неподвижного.

10 Известен также поворотный электрический соединитель, содержащий проводники, одни концы которых закреплены на поворот.ном, а другие — на неподвижном основаниях расположенных концентрично с образованием проводниками петель, уложенных по наружной цилиндрической поверхности подвижного основания и по внутренней цилиндрической поверхности неподвижного основания. Проводники выполнены в виде плоских токопроводящих гибких лент, которым предЗо варительно придается форма, близкая к кольцевой, а каждая лента имеет длину, достаточную для того, чтобы образовать

U-образную петлю между неподвижным и подвижным основаниями, а также имеет упругие свойства. Благодаря упругости лент, каждая из них имеет возможность занимать строго определенное положение между неподвжным и подвижным основаниями, в результате чего отсутствует соприкосновение и трение частей ленты между собой. Увеличение числа лент между неподвижным и подвижным основаниями позволяет соответственно увеличить число сигналов, проходящих от одного основания к другому (2).

Недостатком данного устройства являетнеидентичность условий работы лент при перемещении подвижного основания относительно неподвижного по часовой стрелке и против в случае увеличения длины U-образных петель лент, которые становятся необходимыми для увеличения угла поворота одного основания относительно другого (примерно свыше 100 ). Это проявляется в отклонении формы ленты от кольцевой, так как при перемещении наружной цилиндрической поверхности подвижного основания (по часовой стрелке) возникает сложная --образная форма изгиба ленты в результате уменьшения се жесткости при увеличении длины и толкающего тангенциального усилия в месте закрепления ленты на подвижном

ocHoBdHHH. При этОм часть лснты, примыкающей к подвижному основанию, при движении последнего по чаасовой стрелке изгибается и соприкасается с внутренней цилиндрической поверхностью неподвижного основания и осуществляет»о ней скольжение с последующим наползанием на часть ленты, закрепленной на внутренней цилиндрической поверхности неподвижного Основания. При вращении подвижного основания против часовой стреп и это являение отсутствует, так как лента вэтом сл,учае затягивается на наружную цилиндрическую поверхность подвижного основания. Таким образом, в процессе р" áîòû устройства в каждом цикле возникает дополнительный сложный изгиб ленты, приводящий к соприкосновению и трению перемещающейся части ленты = внутренней цилиндрической повер "HocTH неподвижного основания, и частью ленты, закрепленной на этом Основании, и чем ниже упругие свойства ленты, тем больше изгиб ленты --образной формы.

Зто приводит к интенсивному разрушению ленты и, соответственно, к снижению ресурса работы устройства. При толщине ленты 0,15 мм, изготовленной из бериллиевой бронзы, ее разру. ение происходит через

200 — 220 ч работы, при толщине 0,3 мм— через 80 — 100 ч, при толщине ленты 0,5 ммчерез 30 — 40 ч, т. е. с увеличением жесткосTH ленты, при неизменном радиусе ее петли, происходит также интенсивное ее разрушение при углах поворота подвижного основания относительно неподвижного свыше 100".

Увеличение жесткости ленты приводит к большим изгибающим усилиям в петле и возникновению значительных внутренш.х

8 4 напряжениЙ в ленте (растягивающих на наружной части петли ленты и сжимающих — на внутренней). Все рассмотренные выше факторы являются основной причиной, уменьшающей надежность и долговечность этого устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы и увеличение числа коммутируемых сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что соединитель снабжен дополнительным основанием, установленным соосно и поворотно по отношению к неподвижному и подвижному основаниям, шарнирными цепями, одни концы которых закреплены на подвижном, а другие на неподвижном основаниях, в звеньях цепей выполнены окна для укладки проводников, расположенные поперечно к осям их шарниров, на наружной цилиндрической поверхности подвижного основания и внутренней цилиндрической поверхности неподвижного основания выполнены пазы для укладки в них звеньев упомянутых цепей с образованием встречно направленных пете.пь и цилиндрическим сепаратором, который жестко соединен с дополнительным основанием и примыкает своей внешней поверхностью к пазам неподвижного Основания., между основаниями в месте образования петель установлены взаимосвязанные звездочки, зубья которых входят 9 промеж тки между звеньями цепей, а оси звездочек соединены с дополнительным основанием.

Наличие дополнительного основания, установленного поворотно на подвижном о=новании соосно ему и неподвижному основанию,а также наличие звездочек, оси которых установлены на дополнительном основании, позволяет обеспечить через них переброс упомянутых петель шарнирных цепей.

Встречное расположение петель, переброшенных через звездочки, соединенные с дополнительным основанием, введение шарнирных цепей, одни концы которых закреплены на подвижном, а другие — на неподвижном основаниях, выполнение пазов на наружной цилиндрической поверхнос-:: подвижного основания и внутренней цилиндрической поверхности неподвижного основания для укладки в них звеньев упомянутых цепей, введение цилиндрического сепара,ора, соединенного с дополнительным основанием и примыкающего своей внешне.; поверхностью к лазам неподвижного основания — обеспечивают организованную укладку звеньев цепи в пазы цилиндрической поверхности неподвижного основания, а после,v укладки предотвпащает выход шарнирных цепей из пазов. Благодаря этим же признакам становится возможным обеспечение перемещения подвижного основания, относительно неподвижного на уго.п свыше ! Î0 без -образных изгибов проводников, возможных в известном устройстве.

Для Обеспечения защиты проводников (токопроводящих лент„жгутов и т. и.) GT

838838

15

30

35 формула изобретения

45

55 трения о детали устройства в звеньях упомянутых цепей выполнены окна, поперечные к осям звеньев шарнирных цепей, в которых и размещаются эти проводники.

Рассмотренные выше признаки позволяют существенно повысить надежность и долговечность устройстваа.

На фиг. 1 схематически показано устройство, вид в плане; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит проводники, соединенные в жгуты 1, одни концы которых закреплены с помощью прижимных пластин 2 на поДвижном основании 3, а другие концы — на неподвижном основании 4.

Подвижное основание расположено концентрично неподвижному основанию с помощью подшипника 5. Между наружной цилиндрической поверхностью подвижного основания и внутренней цилиндрической поверхностью неподвижного основания уложены проводники с образованием петель 6.

Устройство также содержит дополнительное основание 7, которое с помощью подшипника 8 установлено поворотно на подвижном основании и соосно как с этим основанием, так и с неподвижным, шарнирные цепи 9, одни концы 10 которых закреплены на подвижном основании, а другие концы 11 на неподвижном основании. В звеньях цепей выполнены окна 12, поперечные к осям 13 шарниров, предназначенные для укладки проводников (лент, жгутов и т. п.). На наружной цилиндрической поверхности подвижного основания выполнены пазы 14, а на внутренней цилиндрической поверхности основания — пазы 15 для укладки в них звеньев цепей с образованием цепями встречно направленных петель 16 и 17. Цилиндрический сепаратор 18 жестко соединен с дополнительным основанием с помощью винтов 19 и прилегает своей внешней поверхностью 20 к пазам неподвижного основания.

Между основаниями в месте образования петель установлены взаимосвязанные звездочки 21 и 22, зубья 23 которых входят в промежутки между осями звеньев цепей, а оси 24 звездочек жестко соединены с дополнительным основанием. От осевого смещения звездочки предохранены с помощью гаек 25, навинченных на концы осей звездочек.

Устройство работает следующим образом.

Электрические сигналы от неподвижного основания 4 передаются на подвижное основание 3, поступают через проводники. уложенные в окнах, выполненных в звеньях цепей, которые совместно с проводниками изогнуты между основаниями U-образно, а их концы соответственно закреплены на подвижном и неподвижном основаниях.

Вращение подвижного основания (по часовой стрелке или против) производится от привода (не показан) . При движении подвижного основания 3 по часовой стрелке происходит натяжение шарнирной цепи 16, которая U-образно (или петлеобразно) огибает звездочку 21, заставляя ее вращаться вокруг своей оси, а последняя через свою ось 24 передает усилия натяжения на дополнительное основание 7, заставляя его также перемещаться относительно подвижного основания по мере перехода шарнирной цепи с неподвижного основания на подвижное. Звездочка 22 в этом случае осуществляет укладку шарнирной цепи, переходящей с подвижного основания на неподвижное.

При вращении подвижного основания против часовой стрелки укладка цепей происходит в обратном порядке. Таким образом, петли 16 и 17 шарнирных цепей имеют постоянное натяжение при поворотах на углы, определяемые длиной каждой цепи. Максимальный угол поворота подвижного основания определяется диаметром звездочек и диаметром подвижного основания. Чем больше отношение диаметра звездочки к диаметру подвижного основания, тем на больший угол может поворачиваться подвижное основание относительно неподвижного.

Применение предлагаемого устройства позволяет существенно повысить надежность работы поворотных электрических соединителей, приблизив ресурс их работы к ресурсу радиотехнических изделий, в состав которого они входят (по сравнению с известным, примерно в 5 раз). При этом число коммутируемых проводников по сравнению с известным устройством увеличено в 10 раз.

На предприятии разработан макет устройства, который прошел испытания на технический ресурс 2000 ч при угле поворота - 170, частоте циклов 5 ц/мин. В качестве гибких проводников использованы провода монтажные, изгибоустойчивые, теплостойкие

ПМИТС и ПМИТСЭ (ТУ 16-505, 703-74) сечением 0,35 и 0,5 мм .

Поворотный электрический соединитель, содержащий проводники, одни концы которых зкреплены на поворотном, а другие— на неподвижном основаниях расположенных концентрично с образованием проводниками петель, уложенных по наружной цилиндрической поверхности подвижного основания и по внутренней цилиндрической поверхности неподвижного основания, отлучающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и увеличения числа коммутируемых сигналов, он снабжен дополнительным основанием, установленным соосно и поворотно по отношению к неподвижному и подвижному основаниям, шарнирными цепями, одни концы которых закреплены на подвижном, а другие на неподвижном основаниях, в звеньях цепей выполнены окна для укладки проводников, расположенные поперечно к осям их шарниров, на наружной цилинд838838

Составитель В. Чернова

Техред A. Бойкас Корректор С. Щомак

Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Романенко

Заказ 4455/80 рической поверхности подвижного основания и внутренней цилиндрической поверхности неподвижного основания выполнены пазы для укладки в них звеньев упомянутых цепей с образованием встречно направленных петель и цилиндрическим сепаратором, который жестко соединен с дополнительным основанием и примыкает своей внешней поверхностью к пазам неподвижного основания, между основаниями в месте образования петель установлены взаимосвязанные звездочки, зубья которых входят в промежутки между звеньями цепей, а оси звездочек жестко соединены с дополнительным основанием.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3597721, кл. 339-5, 1976.

2. Патент Франции № 2106714, кл. Н 01 R 39/00, 1975.