專利名稱：圓柱彈簧徑向彈力柔性連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種柔性連接裝置。
目前流通在市場上的電源插座及類似的各種線路連接器，量大面廣，種類繁多。其結(jié)構(gòu)和連接原理百年不變，均利用連接端子自身的幾何造型以及自身的材質(zhì)所產(chǎn)身的彈性夾壓力，夾壓住連接器的插頭，實現(xiàn)線路連接目的。其主要的缺點是連接處是點和線的連接，產(chǎn)生彈性夾壓力的機構(gòu)，容易變形。設(shè)計結(jié)構(gòu)的先天性不足，造成線路連接器的接觸電阻大，耗散功率大，故體積大，材料消耗較多，連接電極機構(gòu)，易變形和損壞，不具備抗震動性能，工作不平穩(wěn)，使用壽命低下。
現(xiàn)行的機械阻尼器，種類較多，在設(shè)計上要求運動構(gòu)件減緩動量，利用機械摩擦阻尼，完成止動，是機械上常見機構(gòu)。在要求徑向轉(zhuǎn)動摩擦阻尼，同時又要求軸向摩擦阻尼時，使結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，加工精度要求較高，制造成本相應(yīng)提高。
本發(fā)明的任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計一種工作穩(wěn)定可靠，抗震動性能好，材料消耗少，成本低，使用壽命長的圓柱彈簧徑向彈性柔性連接裝置。用于制造線路連接器和機械阻尼器。
本發(fā)明的原理如下圓柱彈簧被廣泛的應(yīng)用于各種設(shè)備中，但僅限于應(yīng)用圓柱彈簧的軸向彈性力，即拉伸或壓縮，俗稱拉簧或壓簧。而圓柱彈簧存在的徑向向內(nèi)的彈簧力，并未被開發(fā)和利用。彈簧拉伸后，彈簧的直徑向小的趨勢變化，拉伸越長，彈簧直徑越小，停止拉伸后，彈簧立即恢復(fù)到原來狀態(tài)。圓柱式壓簧，受壓后，彈簧的直徑向大的趨勢變化，隨著壓力的增加，彈簧軸向尺寸縮短，徑向尺寸逐漸增大。停止壓縮后，彈簧立即恢復(fù)到原有的狀態(tài)。上述過程，均在彈簧的受力范圍內(nèi)進行。變換一種改變彈簧孔的直徑尺寸的方式，利用彈簧存在的向內(nèi)的徑向彈簧力，以下簡稱束緊力，完成對連接構(gòu)件的彈性夾壓，是本發(fā)明的基本思想。
取一支圓柱彈簧，(以下簡稱彈簧)其彈簧鋼絲的直徑和彈簧孔徑相宜。再取一支圓柱棒，其橫截面為圓，直徑略大于彈簧孔的直徑。其橫截面也可以為方形，三角形，多邊形等。但其橫截面至少有三點在同一個外接圓。其直徑要略大于彈簧孔徑。將圓柱棒插入彈簧孔內(nèi)時，由于圓柱棒的直徑略大于彈簧孔的直徑，因而產(chǎn)生徑向向外的漲力，圓柱棒被彈簧向內(nèi)的徑向束緊力束緊。施加一定的推力，彈簧克服摩擦力可以在圓柱棒體上滑動。
此時，彈簧的狀態(tài)相當(dāng)于被壓縮。彈簧直徑的變化量，等于圓柱棒直徑減去彈簧孔徑。將圓柱棒抽出后，彈簧立即恢復(fù)到原來的形狀。只要在彈簧的受力范圍內(nèi)，彈簧的孔徑發(fā)生形變后，是可以恢復(fù)原狀的。即彈簧徑向束緊力是穩(wěn)定的。彈簧徑向向內(nèi)的束緊力的大小，可以通過改變彈簧鋼絲的直徑，以及改變圓柱棒與彈簧孔的差值進行修正。綜上所述，利用圓柱棒的過盈配合插入彈簧孔內(nèi)，獲得了連接器夾壓所需要的穩(wěn)定彈性束緊力。
為實現(xiàn)連接目的，可將圓柱棒設(shè)計成兩體結(jié)構(gòu)，稱連接電極或連接滑套，在兩體結(jié)合部，制造成連接插孔。(簡稱插孔)連接插孔可以按連接器插頭橫截面分別設(shè)計成圓形、扁形、方形或正多邊形、多邊形。只要使連接器的插頭具有足夠的過盈量，就可以獲得彈簧徑向向內(nèi)的束緊力。
由于連接體是兩體結(jié)構(gòu)，其結(jié)合部制成圓孔狀，所以插頭必須為圓柱形，連接后，是弧面與弧面的連接；其結(jié)合部為扁形，其插頭必須為扁平狀，其連接面為兩個平面的連接；其結(jié)合部為方孔，其插頭必須為方形，其連接面為四個平面的連接。插頭插入插孔后，即被夾壓束緊，其束緊力即為線路連接器的連接力。彈簧的徑向束緊力，通過連接電極，作用在插頭上，令插頭和弧面連接體為金屬良導(dǎo)體。在連接電極的尾部焊接引線，并在插頭另一端上引出導(dǎo)線，將插頭插入連接器后，即實現(xiàn)了線路連接目的。在機械上束緊力產(chǎn)生的摩擦力，是可調(diào)節(jié)的摩擦力，可按各種需要制成各種機械阻尼器。將插頭改為滑動阻尼桿，兩個弧面體為摩擦體，只要改變彈簧絲的直徑或改變滑動阻尼桿的直徑，就可以得到需要的摩擦阻尼力，并可以同時實現(xiàn)軸向和徑向雙重阻尼效果。
本發(fā)明的構(gòu)思設(shè)計應(yīng)用在電器產(chǎn)品上由于連接部為圓弧面和圓弧面連接，平面與平面連接，連接處為面接觸，接觸連接的夾壓力為圓柱彈簧徑向向內(nèi)的彈簧力，因此具有工作穩(wěn)定可靠，抗震動性能好，連接部接觸電阻小，耗散功率低，體積小，材料消耗少，成本低，使用壽命長的優(yōu)點；本發(fā)明的構(gòu)思設(shè)計應(yīng)用在機械阻尼上，可完成軸向運動阻尼，又可實現(xiàn)徑向運動阻尼，體積小，加工精度要求低，可簡化設(shè)計，降低成本。
圖(1)為本發(fā)明線路連接器示意圖，圖(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)均為圖A～A向剖視圖，圖(8)為機械阻尼示意圖，本發(fā)明最佳實施例1取二支圓柱彈簧，其彈簧內(nèi)孔徑相宜。再取兩個對稱的半圓弧面體。兩個對稱的半圓弧面體合為一體時，形成有一定壁厚的圓桶，為連接電極的插孔，連接滑套將彈簧套在連接電極上連接電極已做成。另取一金屬圓柱棒為插頭。做成連接電極插頭，使其半徑等于對稱半圓弧面體的半徑。將插頭插入連接電極孔內(nèi)。(

圖1)雖然插頭的半徑和圓弧面體的半徑相同，但由于在設(shè)計上使兩個內(nèi)弧面相互在橫軸線上為兩個圓心，兩個內(nèi)弧面橫軸方向的相向的距離小于圓柱插頭的直徑，因此，插頭必須克服彈簧向內(nèi)作用與兩個弧面體電極的束緊力才能插入插孔。修正彈簧絲的直徑和調(diào)整兩個對稱半圓弧面體的內(nèi)弧的偏心距離，可以獲得所需的連接力，由于插頭的半徑等于對稱的兩個半圓面體內(nèi)弧面的半徑，因此，連接處為相吻合的兩個弧面相接觸。在插頭和弧面體上，焊好導(dǎo)線，將插頭插入連接器的插孔，就實現(xiàn)了線路連接的目的。
本發(fā)明最佳實施例2取一圓柱式彈簧，再取兩支金屬片，折成等邊直角，做成連接體，將兩個直角狀條合為一體，形成方管狀，內(nèi)方孔為連接插孔。令其外接圓的直徑等于或略大于彈簧的內(nèi)孔直徑。取一金屬方棒做成插頭，使方棒的截面的相向尺寸略大于方管狀連接體內(nèi)壁相向尺寸，將插頭插入連接體管狀孔內(nèi)圖(4)，由于方插頭的工作面之間的尺寸略大于連接體管狀孔的內(nèi)壁工作面之間的尺寸，因此，方插頭必須克服圓拉簧的徑向向內(nèi)的束緊力才能插入插孔。焊好導(dǎo)線，將插頭插入插孔實現(xiàn)了線路連接的目的。
本發(fā)明最佳實施例3取一圓柱彈簧，取兩支橫截面為三角狀條，將其合為一體后，其橫截面外廓為方形，其結(jié)合部為一扁狀插，作為連接孔，取一扁狀插頭，其橫截工作面相向尺寸，略大于連接扁狀插孔橫截工作面的尺寸。將插頭插入連接孔，由于插頭工作面之間的尺寸略大于連接孔工作面之間的尺寸，所以，插頭必須克服圓柱彈簧的徑向向內(nèi)的束緊力才能插入插孔。修正好連接力，焊好引線，實現(xiàn)了電路連接目的。也可以按照圖(3)、圖(5)、圖(6)的方式制成線路連接器。
本發(fā)明最佳實施例4取如圖阻尼套1、3，球狀阻尼桿2和軸向阻尼桿4，軸向徑向阻尼滑套，用圓簧5套在阻尼滑套上，束緊阻尼桿產(chǎn)生摩擦力，在α角度內(nèi)，搬動球狀阻尼桿，可隨動止動，停止在任意位置上。并可在軸向上滑動，徑向上轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)機械阻尼止動的目的。
權(quán)利要求
1．一種彈力柔性連接裝置，其特征在于由一支或二支以上數(shù)支圓柱彈簧、連接滑套和連接滑桿組成。圓柱彈簧套在連接滑套上，將連接滑套包裹并束緊連接滑套。(圖1)
2．如權(quán)利要求1所述的柔性連接裝置，其特征在于連接滑套兩體構(gòu)件組合成。組合后，其橫截面為圓形。或方形、三角形、正多邊形。為正多邊形和多邊形時，必須內(nèi)切于同一個圓。其內(nèi)切圓的直徑等于或略大于圓柱彈簧孔的直徑。
3．如權(quán)利要求1、2所述的柔性連接裝置，其特征在于由兩體組合的連接滑套結(jié)合部，制成與連接滑桿橫截面形狀相同形狀的連接孔。連接滑桿的橫截面形狀為圓形(圖2)、扁平形(圖3)、方形(圖4)、三角形(圖5)、正多邊形(圖6)、等。
4．如權(quán)利要求1、2、3所述的柔性連接裝置，其特征在于當(dāng)連接滑桿的橫截面為圓，連接滑套的連接孔的橫截面近似圓形時，連接滑套截面的外輪廓線由兩個半徑相等的半圓組成。其內(nèi)壁輪廓線由二個半徑相等，不在同一圓心，不足半圓的圓弧組成。
5．如權(quán)利要求1、2、3、4所述的柔性連接裝置，其特征在于連接滑套的連接孔的橫截面為方形、扁平形、長方形、正多邊形時，連接滑桿橫截面的工作面周邊尺寸之和略大于連接滑套連接孔橫截面工作面周邊尺寸之和。
6．如權(quán)力要求1、2、3、4、5所述，連接滑套和連接滑桿為同類金屬，焊接連接導(dǎo)線，制成電路用的線路連接器。
全文摘要
一種圓柱彈簧徑向彈力柔性裝置,是將圓柱棒設(shè)計成二體結(jié)構(gòu),稱為連接滑套,在兩體連接部制成連接插孔,連接器的插頭與其過盈配合,在滑套外表面裝有彈簧。這種新型的連接結(jié)構(gòu)可用于線路連接器及機械阻尼器,也可用于制造電源插座類等多種線路連接器,工作穩(wěn)定可靠,抗震動性能好,連接部為面接觸柔性連接,具有接觸電阻小,耗散功率低,體積小,成本低,使用壽命長等優(yōu)點,還可以在機械領(lǐng)域的摩擦阻尼器,機械手,醫(yī)療器械等多方面得到廣泛應(yīng)用。
文檔編號H01R13/15GK1237013SQ98113950
公開日1999年12月1日 申請日期1998年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月27日
發(fā)明者陳曉力 申請人:陳曉力