ЭЛЕКТРОКОНТАКТНАЯ ПАРА
ELECTRICAL CONTACT PAIR

Изобретение относится к электротехнике, а именно к элементам конструкции соединительных устройств и может быть использовано в устройствах для подключения электропитания к дополнительному оборудованию транспортного средства.
Известно контактное устройство по изобретению СССР №1092625, H01R 13/15, состоящее из двух ответных частей гнезда, выполненного в виде стакана, и штыря, выполненного в виде установленного в корпусе стержня, на котором расположены пружинящие контактные элементы. Одни концы пружинящих контактных элементов жестко связаны с концом стержня, расположенным со стороны подсоединения ответной части, а другие жестко закреплены в корпусе. Штырь установлен в корпусе с возможностью перемещения вдоль оси соединения и снабжен со стороны хвостовика фиксирующими элементами. В верхней части корпуса на штыре расположена возвратная кнопка.
Однако конструкция сложна в изготовлении, что снижает ее надежность, и неудобна в эксплуатации.
Известен электрический соединитель по изобретению СССР №1328865, H01R 13/20, состоящий из розетки, содержащей корпус, выполненный в виде стакана, в плоскости которого расположена контактная цилиндрическая пружина, один конец которой жестко связан с корпусом, а другой конец соединен с втулкой с пазами, установленной в корпусе розетки с возможностью поворота на некоторый угол, и вилки, выполненной в виде штыря, жестко закрепленного в корпусе вилки, выполненном в виде стакана, охватывающего корпус розетки, выступающие элементы которого взаимодействуют с секторными пазами втулки розетки.
Выступающие контактные элементы размещены на штыре, поэтому для надежного соединения розетки с вилкой, которое обеспечивается с помощью силы раскручивания пружины розетки, необходимо сделать тройное движение: вставить на некоторую величину вилку в розетку, повернуть штырь относительно розетки, а потом вставить вилку окончательно до упора и отпустить, что неудобно и сложно при эксплуатации особенно в условиях движущегося по неровной дороге транспортного средства.
Кроме того, вилка с розеткой (с секторными пазами) имеют сложную конфигурацию, что требует для их изготовления высокую квалификацию рабочих и использование сложных станков. Это усложняет конструкцию и ее изготовление, снижая надежность, а пружина, работающая на скручивание и раскручивание, ненадежна в эксплуатации.
И наконец, эта конструкция может быть применима исключительно для силовых кабелей, где действуют большие осевые нагрузки на узел соединения.
Известно также устройство для подключения электропитания к дополнительному оборудованию транспортного средства с розеткой прикуривателя автомашины, принятое за прототип по наибольшему количеству существенных признаков (Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобиля Renault Duster, выпуск с 2011 г., Москва, 2013 г., с. 239 и руководство по эксплуатации STR-серия автомобильного навигатора Lexand Laboratory, п. 1.3.3, с. 4). Данная электроконтактная пара состоит из двух ответных частей гнезда электрической розетки прикуривателя, выполненного в виде цилиндрического стакана, с изолированным центральным контактом и токосъемника, выполненного в виде установленного в корпусе стержня. На корпусе расположены пружинящие контактные элементы, один конец которых жестко закреплен в корпусе, а другой конец свободно установлен в корпусе с возможностью радиального перемещения.
Однако стержень удерживается в гнезде только силой трения пружинящих контактных элементов, а при длительных поездках на автомашине, особенно по бездорожью или грунтовым дорогам при тряске и вибрации штырь выползает из гнезда. Стержень приходится вновь вставлять в гнездо для обеспечения электрического контакта, что неудобно в эксплуатации и снижает надежность устройства.
Задачей изобретения повышение надежности соединения в рабочем положении, удобство в эксплуатации при обеспечении простоты конструкции и технологии ее изготовления.
Электроконтактная пара состоит из двух ответных частей: гнезда электрической розетки прикуривателя, выполненного в виде цилиндрического стакана, с изолированным центральным контактом и токосъемника, выполненного в виде установленного в корпусе стержня, на корпусе расположены пружинящие контактные элементы, один конец каждого жестко закреплен в корпусе, а другой конец свободно установлен в корпусе с возможностью радиального перемещения.
В отличие от прототипа гнездо розетки выполнено с внутренней кольцевой канавкой, а контактные элементы выполнены с соответствующими ей выступами, расположенными с возможностью взаимодействия с этой канавкой в рабочем положении.
Выполнение выступов на пружинящих контактных элементах, взаимодействующих с канавкой в гнезде розетки в рабочем положении, обеспечивает быстрое их попадание (защелкивание) в канавку с помощью простого одинарного движения по оси соединения и надежную фиксацию в рабочем положении. Это просто и удобно в эксплуатации, особенно при длительных поездках на автомашине и при езде по бездорожью или грунтовым дорогам (при сильной тряске и вибрации).
Изготовление в гнезде розетки кольцевой канавки и соответствующих ей выступов на контактных элементах является простой операцией, не требующей сложных инструментов и высокой квалификации рабочих, что обеспечивает простоту изготовления конструкции, не усложняя устройства.
Кроме того, устройство состоит из основных конструктивных элементов простой конфигурации.
Изобретение представлено на чертеже общего вида в промежуточном положении токосъемника.
Электроконтактная пара состоит из двух ответных частей гнезда 1, например известной электрической розетки 2 для прикуривателя автомашины, выполненного в виде цилиндрического стакана и токосъемника 3, например, в виде известного устройства для подключения электропитания к дополнительному оборудованию транспортного средства, содержащего установленный в корпусе 4 стержень 5. На корпусе 4 расположены пружинящие контактные элементы 6, один конец 7 каждого элемента 6 жестко закреплен в корпусе 4, а другой конец 8 свободно установлен в корпусе 4 с возможностью радиального перемещения. В торце цилиндрического стакана гнезда 1 установлен изолированный центральный контакт 9.
Гнездо 1 выполнено с внутренней кольцевой канавкой 10, например, с помощью дисковой раскатки, а контактные элементы 6 выполнены с соответствующими канавке 10 выступами 11, расположенными с возможностью взаимодействия с этой канавкой в рабочем положении. Выступы 11 можно выполнить, например простым слесарным керном ударным способом.
Для обеспечения надежного контакта стержня 5 токосъемника 3 с центральным контактом 9 розетки 2 размер «b» на токосъемнике 3 должен быть равен размеру «а» в розетке 2.
Устройство работает следующим образом. При сочленении токосъемника 3 с гнездом 1 электрической розетки 2 до соприкосновения стержня 5 (подпружиненного пружиной сжатия 12) с центральным контактом 9 контактные элементы 6 сжимаются, перемещая подвижные концы 8. При этом выступы 11 попадают (заскакивают) в канавку 10, надежно фиксируя рабочее положение. Разъединение токосъемника 3 с розеткой 2 производят в обратном порядке путем выдергивания стержня 5 из розетки 2. При этом выступы 11 выходят из канавки 10, а токосъемник 3 - из гнезда 1, контактные элементы 6 разжимаются, принимая исходное положение.