Поворотный электрический соединитель

(51) 4 Н 01 К 39/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 13ЯЪ йо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1336145, кл. Н 01 К 39/00, 1985.(54) ПОВОРОТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕЛИНИТЕЛЬ(57) Изобретение относится к областирадиотехники. Цель изобретения - повышение надежности работы многоканального электрического соединителя,содержащего петлевидно изогнутые гибкие элементы с помещенными в них прводниками, соединенными своими концами с поворотным и неподвижным основаниями, расположенными концентричнодруг другу. Исключение образованиягофров гибкими элементами достигаетсяс помощью накладок 23, установленныхна гибких элементах и поворотном основании, с возможностью вхождениянакладок, установленных на гибкихэлементах, в промежутки между накладками, установленными на выпуклой цилиндрической поверхности поворотногооснования 1. Электрические сигналыот неподвижного основания 2 передаются на поворотные основания 1 черезпровод, Накладки 23 входят в пазымежду смежными по длине гибкого элемента ограничительными пластинами 8,закрепленными на гибком элементе снаружной стороны основной упругойленты. 7 ил.Изобретение относится к электротехнике в части создания поворотных электрических соединителей и является усовершенствованием соединителя по основному авт. св. У 1336145Цель изобретения - повышение надежности работы за счет уменьшения образования гибким элементом в процессе его перемещения гофров. 1 ОНа фиг.1 показан поворотный электрический соединитель, вид сверху; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел 1 на фиг.1; на фиг,4 разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - вид 15 В на фиг,З; на фиг.6 - узел 11 на фиг.1; на фиг.7 - схематическая геометрия устройства в процессе его работы.Поворотный электрический соедини тель 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 упру 25 гой 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 с ос- ЗО нованиями 1 и 2. Основная упругая лента 3 укреплена концами также на основаниях 1 и 2. На ней закреплены своими первыми концами с помощью ограничительных пластин 8 стойки 5, 35 которые расположены как вдоль ленты 3, так и друг против друга по ширине ленты. Дополнительные ленты 4, повышающие несущую способность основной ленты 3 при сохранении ее гибкости, 40 расположены вдоль поверхности основной ленты 3 и укреплены на одном из оснований 1 или 2 одними своими концами, а другими концами уложены на основной ленте 3 в виде пакета, сво бодно зафиксированного по толщине с помощью стоек 5 с распорными втулками 9, для чего в пакете выполнены продольные 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 соединен (скользит)с вторыми концами стоек 5, соседних по длине ленты стойкам первого края пластины 6, входя (как показано на фиг.5 пунктиром) вромежуток по ширине ленты между этими соседними 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, в которые как в аправляющие входят распорные шайбы ., установленные на вторых концах стоек 5. Элементы 8,3,4,9,6,11 и 8 образуют пакет, при этом распорная втулка 9, насаженная 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 соответственно (фиг,2) с отбортовками 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 с помощью аналогичных винтов к отбортовке 16 обечайки 14, С концами проводов 7, укрепленными на поворотном 1 и неподвижном 2 основаниях, соединены контакты разъемов 21 и 22 соответственно (фиг.1).На выпуклой поверхности поворотного основания 1 дополнительно установлены накладки 23 с шагом их установки, обеспечивающим возможность вхождения накладок 23 в пазы между смежными по длине гибкого элемента ограничительными пластинами 8, закрепленными на гибком элементе с наружной стороны основной упругой ленты 3 (фиг.6).Соединитель работает следующим образом.Электрические сигналы от неподвижного основания 2 передаются на поворотное сечение 1 через провода 7, Вращение поворотного основания 1 осуществляется от привода (не показан). При вращении поворотного основания по часовой стрелке происходит выпучивание основной упругой ленты 3, кото 1372432рая сматывается с поворотного основания 1 (фиг.7). При этом накладки 23, установленные на выпуклой поверхности этого основания 1, входят в пазы между смежными по длине гибкого элемента ограничительными пластинами 8, закрепленными на гибком элементе с наружной стороны основной упругой ленты 3. 10Обозначим через Т тангенциальное усилие, приложенное к гибкому элементу от поворотного основания 1, через Т - тангенциальные усилия, приложен-ные к указанным ограничительным плас тинам 8 со стороны накладок 23. Гибкий элемент на участке между местом его закрепления и местами взаимного контактирования пластин 8 и накладок 23 изогнут по дуге окружности, радиус 20 которой равен радиусу обечайки 13, посколькуТ =и Т соз --- о2 К(п)где 1. - длина дуги, охватываемой гиб 25ким элементом;К - радиус выпуклой поверхностиповоротного основания;и - число пластин 8, находящихсяв контакте с накладками 23 30(фиг.7).Таким образом, тангенциальное усилие, приложенное к гибкому элементу, раскладывается на сумму тангенциальных усилий, приложенных к сумме пластин 8 и накладок 23Расстояние по дуге, по которой изогнут гибкий элемент, будучи навитым на цилиндрическую поверхность, пропорционально гиб кости гибкого элемента: чем выше гибкость, тем на большую длину дуги его можно навить.Таким образом, наблюдая динамику устройства, удается проследить следу ющую закономерность: суммарное усилие трения между пластинами 8 и накладками 23 (а следовательно, и противодействие выпучиванию гибкого элемента) увеличивается по мере увеличения степени гибкости гибкого элемента. Эта закономерность проявляет себя в процессе работы устройства следующим образом. При вращении поворотного основания 1 в направлении стрелки на55 фиг,6 и 7 происходит перемещение точки поверхности гибкого элемента на угол Ы, в направлении этой стрелки и выпучивание гибкого элемента сначаламеньший угла Таким образом, при выпучивании гибкого элемента накладки 23 опережают пластины 8 на величину 1 К=7 Ь, а по закону Гука этому опережению соответствуют добавочные тангенциальные усилия ЬТ; и добавочные усилия трения 6 Р, которые препятствуют дальнейшему выпучиванию гибкого эле-, мента.При взаимном контактировании пластин 8 и накладок 23 усилие Т между ними направлено по касательной к дуге 1., а усилие трения Р, между пластинами и накладками направлено по радиусу К.Усилие трения ТоР =Т К =К --------1 1 тр три соз ---- ,2 К(п)где К - коэффициент трения,Суммарное усилие трения ТоР=Р и =К"Р 1.соз ----2 К(п)Из последнего выражения следует,что с уменьшением числа накладок приодновременном увеличении угла междуними (или расстояния по дуге междуними) усилие трения возрастает,на участке ББ. Если усилие трения между пластиной 8 и накладкой 23 наповерхности в точке Б оказывается недостаточным для того, чтобы уравновесить силу упругости участка Б,Б гибкого элемента, то произойдет выпучивание следующего участка гибкого элемента ББ. Если усилие трения между пластиной 8 и 23 в точках Бз и Б окажется недостаточным для того, чтобы уравновесить силу упругости участков Б Б и БзБ , то произойдет выпучивание следующего участка гибкого элемента - ББ;.Так как радиус выпученного участка ББ, (состоящего из суммы участков ББ, БзБ и ББ,) больше радиуса выпуклой цилиндрической поверхности поворотного основания 1 на величину Ь (фиг,7), то при перемещении на угол М накладки 23, укрепленной на поворотном основании 1, пластина 8, укрепленная на упругом элементе и контактирующая с накладкой 23 по поверхности Б;, переместится на угол,Ьна величину 3 =.КТаким образом, увеличивая число накладок, можно добиться того, что усилие трения, направленное вдоль радиуса поворотного основания 1, уравновесит усилие выпучивания гибкого элемента, приводящее к возникновению в процессе его перемещения гофров. Поэтому в устройстве образование гофров на гибком элементе произойдеттолько в пределах участков, ограниченных промежутками между накладками, что практически не повлияет на надежность работы устройства, Образование гофров, пусть даже и незначительных, приводит к укорачиванию ветви гибкого элемента, примыкающего к поворотному основанию, а следовательно, приводит к линейным перемещениям гибкого элемента относительно неподвижного основания в процессе работы устройства. Однако эти линейные перемещения не будут отрицательно сказываться на его работе, так как вогнутая цилиндрическая поверхность неподвижного основания 2, контактирующая с ограничительными пластинами 8, установленными на гибком элементе, выполнена гладкой, а потому будет иметь место лишь незначительное скольжение пластин 8 гибкого элемента по этой гладкой цилиндрической поверхности, что не повлияет на надежность работы устройства, При вращении поворотного основания 1 против часовой стрелки и происходит наматывание основной упругой ленты 3 на поворотное основание,при этом выпучивание упругой лентына участках между накладками сменяется на их натяжение. В этом случаеопасность образования гофров отсутствует.В процессе работы устройства происходит продольное перемещение гибкихпластин б относительно друг друга ипроводов 7 (последних относительнолент 3 и 4), а также угловое перемещение распорных втулок 9 и стоек 5внутри продольных отверстий 10. При 15 этом линейно перемещаются распорныешайбы 12 относительно продольных отверстий 11,Ф о р м ул а и з о бе т е н и я20Поворотный электрический соединитель по авт. св, У 1336145, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности работы за счет 25 уменьшения образования гибким элементом в процессе его перемещения гофров, на выпуклой поверхности поворотного основания дополнительно установлены накладки с шагом их установки,обеспечивающим возможность вхождениянакладок в пазы между смежными подлине гибкого элемента ранее упомянутыми ограничительными пластинами,закрепленными на гибком элементе снаружной стороны основной упругой 35ленты.1372432 Фиг. 7 Составитель М.Кузнецова Техред И.Верес Корректор Н,Король Редактор Е.Папп Заказ 490/4 Ь Тираж 632 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5