RU198580U1

RU198580U1 - Electrical connector pin

Info

Publication number: RU198580U1
Application number: RU2020110980U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Скрипкин; Альберт Викторович Королев; Андрей Альбертович Королев
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2020-07-17

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электрическому штыревому контакту, предназначенному для использования в электрических соединителях. Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности электрического соединения. Техническим результатом полезной модели является увеличение площади поверхности электрического контакта. Поставленная задача решается тем, что контактный штырь электрического разъема, содержащий на рабочей поверхности покрытие из благородного метала с микрорельефом в виде расположенных в шахматном порядке выступов и впадин, имеет сердцевину рабочей части, выполненную из магнитотвердого сплава, а на поверхность рабочей части нанесена пленка электропроводной магнитной жидкости. 1 фиг.The utility model relates to electrical engineering, in particular to an electrical pin contact intended for use in electrical connectors. The objective of the proposed technical solution is to improve the reliability of the electrical connection. The technical result of the utility model is to increase the surface area of the electrical contact. The problem is solved by the fact that the contact pin of the electrical connector, containing on the working surface a coating of noble metal with a microrelief in the form of staggered protrusions and depressions, has a core of the working part made of a hard magnetic alloy, and an electrically conductive magnetic film is applied to the surface of the working part. liquids. 1 fig.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электрическому штыревому контакту, предназначенному для использования в электрических соединителях.The utility model relates to electrical engineering, namely, to an electrical pin contact intended for use in electrical connectors.

Известны электрические упругие односторонние штыревые контакты [авт. свид. SU №1390672, публ. 23.04.1988 г., патент US №5004438, публ. 02.04.1991 г.], служащие для осуществления электрического контакта с гнездовым электрическим разъемом. Они содержит контактные пружины, образованные пружинными лепестками.Known electrical elastic unilateral pin contacts [ed. wit. SU No. 1390672, publ. 04/23/1988, US patent No. 5004438, publ. 04/02/1991], serving to make electrical contact with the female electrical connector. They contain contact springs formed by spring petals.

К достоинствам данных штыревых контактов относится их небольшая материалоемкость и высокая технологичность изготовления; поскольку они изготавливаются из предварительно вырезанных плоских разверток-заготовок методом гибки. Однако они обладают недостаточной надежностью, особенно при соединениях, работающих в условиях действия вибраций.The advantages of these pin contacts include their low material consumption and high manufacturability; since they are made from pre-cut flat reamers by bending. However, they have insufficient reliability, especially with joints operating under vibration conditions.

Известен двусторонний электрический упругий контакт [патент US №6007388, публ. 28.12.1999 г.], состоящий из навитой спиралью пружинной ленты. Данное техническое решение предназначено только для осуществления электрического контакта между штыревыми разъемами.Known bilateral electrical elastic contact [US patent No. 6007388, publ. 12/28/1999], consisting of a coil-wound spring tape. This technical solution is intended only for making electrical contact between pin connectors.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является контактный штырь электрического разъема, содержащий на рабочей поверхности покрытие из благородного метала с микрорельефом в виде расположенных в шахматном порядке выступов и впадин [авт. свид. SU №877637, публ. 30.10.1981 г. - прототип]. Выступы имеют призматическую форму. Отношение радиуса округления призматических выступов к высоте выступов составляет 2500-300, а отношение шага выступов к их высоте составляет 50-60.The closest in technical essence to the claimed device (prototype) is a contact pin of an electrical connector containing a coating of precious metal on the working surface with a microrelief in the form of staggered protrusions and depressions [ed. wit. SU No. 877637, publ. 10/30/1981 - prototype]. The protrusions are prismatic. The ratio of the rounding radius of the prismatic protrusions to the height of the protrusions is 2500-300, and the ratio of the step of the protrusions to their height is 50-60.

К недостаткам данного контактного штыря относится возможность образования зазора в электрическом разъеме, что уменьшает площадь поверхности электрического контакта и снижает надежность электрического соединения.The disadvantages of this contact pin include the possibility of a gap in the electrical connector, which reduces the surface area of the electrical contact and reduces the reliability of the electrical connection.

Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности электрического соединения.The objective of the proposed technical solution is to improve the reliability of the electrical connection.

Техническим результатом полезной модели является увеличения площади поверхности электрического контакта.The technical result of the utility model is to increase the electrical contact surface area.

Поставленная задача решается тем, что контактный штырь электрического разъема, содержащий на рабочей поверхности покрытие из благородного метала с микрорельефом в виде расположенных в шахматном порядке выступов и впадин, имеет сердцевину рабочей части, выполненную из магнитотвердого сплава, а на поверхность рабочей части нанесена пленка электропроводной магнитной жидкости.The problem is solved by the fact that the contact pin of the electrical connector, containing on the working surface a coating of noble metal with a microrelief in the form of staggered protrusions and depressions, has a core of the working part made of a hard magnetic alloy, and an electrically conductive magnetic film is applied to the surface of the working part. liquids.

Так как на рабочую поверхность штыря нанесена электропроводная магнитная жидкость, то при введении контактного штыря в электрический разъем магнитная жидкость заполняет все свободное пространство электрического разъема, тем самым увеличивая площадь контакта и повышая надежность электрического соединения. Сердцевина рабочей части, выполненная из магнитотвердого сплава, удерживает электропроводную магнитную жидкость от вытекания из зоны электрического контакта, что также способствует повышению надежности электрического соединения.Since an electrically conductive magnetic fluid is applied to the working surface of the pin, when the contact pin is inserted into the electrical connector, the magnetic fluid fills the entire free space of the electrical connector, thereby increasing the contact area and increasing the reliability of the electrical connection. The core of the working part, made of a hard magnetic alloy, keeps the electrically conductive magnetic fluid from flowing out of the electrical contact zone, which also contributes to an increase in the reliability of the electrical connection.

Заявляемое техническое решение поясняется фиг., на которой показана рабочая часть штыря предлагаемой конструкции.The claimed technical solution is illustrated in Fig., Which shows the working part of the pin of the proposed design.

На рисунке обозначены: 1 - стальная магнитная сердцевина; 2 - заходный конус; 3 - покрытие; 4 - электропроводная магнитная жидкость.The figure shows: 1 - steel magnetic core; 2 - lead-in cone; 3 - cover; 4 - electrically conductive magnetic fluid.

Рабочая поверхность штыря состоит из стальной магнитной сердцевины 1, изготовленной из магнитотвердого сплава, например, 52К10Ф (викалой), 52К11Ф, 52К12Ф и других., и имеющей на конце заходный конус 2. На сердцевину 1 нанесено покрытие 3 из благородного металла или сплава, например, меди, палладия, серебра. Покрытие 3 имеет регулярный микрорельеф с расположенными в шахматном порядке выступами и впадинами.The working surface of the pin consists of a steel magnetic core 1 made of a hard magnetic alloy, for example, 52K10F (vikaloi), 52K11F, 52K12F and others., And having a lead-in cone at the end 2. The core 1 is coated 3 of a noble metal or alloy, for example , copper, palladium, silver. The coating 3 has a regular microrelief with staggered projections and depressions.

На поверхность покрытия 3 нанесена пленка электропроводной магнитной жидкости 4. Электропроводная магнитная жидкость 4 представляет собой раствор наночастиц оксида железа в масляно-полимерной смеси, которая обладает магнитными свойствами, подобными твердым магнитам, но с характеристиками жидкости [см. "Reconfigurable ferromagnetic liquid droplets" / Xubo Liu, Noah Kent; et. al.; Science, 19 Jul 2019: Vol. 365, Issue 6450, pp.264-267].A film of electrically conductive magnetic fluid 4 is applied to the surface of the coating 3. Conductive magnetic fluid 4 is a solution of iron oxide nanoparticles in an oil-polymer mixture, which has magnetic properties similar to solid magnets, but with the characteristics of a liquid [see. "Reconfigurable ferromagnetic liquid droplets" / Xubo Liu, Noah Kent; et. al .; Science, 19 Jul 2019: Vol. 365, Issue 6450, pp. 264-267].

Для повышения электропроводности магнитной жидкости в нее введены, например, нанопорошок углерода, раствор углеродных нанотрубок, безводный электролит, состоящий из тетрагидрофурана или тетрагидропирана с растворенным в нем перхлоратом лития и другие соединения.To increase the electrical conductivity of a magnetic fluid, for example, carbon nanopowder, a solution of carbon nanotubes, an anhydrous electrolyte consisting of tetrahydrofuran or tetrahydropyran with lithium perchlorate dissolved in it, and other compounds are introduced into it.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The device operates as follows.

При электрическом соединении - введении заходного конуса 2 и рабочей поверхности штыря в немагнитное гнездо электрического разъема, электропроводная магнитная жидкость 4 заполняет пространство между рабочей поверхностью контактного штыря и поверхностью немагнитного гнезда, что обеспечивает повышение площади электрического контакта, и как следствие, повышение надежности электрического соединения. Предварительное намагничивание рабочей поверхности контактного штыря электрического разъема благодаря его стальной магнитной сердцевине 1 обеспечивает надежное удерживание на рабочей поверхности контактного штыря электропроводной магнитной жидкости 4, а введенные в нее компоненты повышают ее электропроводность.When electrically connected - the introduction of the lead-in cone 2 and the working surface of the pin into the non-magnetic socket of the electrical connector, the electrically conductive magnetic fluid 4 fills the space between the working surface of the contact pin and the surface of the non-magnetic socket, which increases the electrical contact area, and as a result, increases the reliability of the electrical connection. Pre-magnetizing the working surface of the contact pin of the electrical connector due to its steel magnetic core 1 ensures reliable retention of the conductive magnetic fluid 4 on the working surface of the contact pin, and the components introduced into it increase its electrical conductivity.

Микрорельеф на наружной поверхности контактного штыря электрического разъема играет вспомогательную роль и служит для дополнительного обеспечения равномерного распределения магнитной жидкости на наружной поверхности. Он может быть нанесен одним из известных способов, например, вихревым точением или фрезерованием, ударным вибронакатыванием, вибродинамическим накатыванием и др.The micro-relief on the outer surface of the contact pin of the electrical connector plays an auxiliary role and serves to additionally ensure uniform distribution of the magnetic fluid on the outer surface. It can be applied by one of the known methods, for example, vortex turning or milling, vibration impact rolling, vibrodynamic rolling, etc.

Поскольку при электрическом соединении - введении заходного конуса и рабочей поверхности штыря в немагнитное гнездо электрического разъема, контактирование контактного штыря электрического разъема с внутренней поверхностью немагнитного гнезда происходит упорядоченно, на значительно большей площади из-за обеспечения полного заполнения электропроводной магнитной жидкостью микропустот на внутренней поверхностью немагнитного гнезда, то вследствие увеличение площади поверхности контактирования повышается надежность электрического соединения, что решает поставленную задачу.Since during electrical connection - the introduction of the lead-in cone and the working surface of the pin into the non-magnetic socket of the electrical connector, the contact of the contact pin of the electrical connector with the inner surface of the non-magnetic socket occurs in an orderly manner, over a much larger area due to the provision of complete filling of the electrically conductive magnetic fluid of the microvoids on the inner surface of the non-magnetic socket , then due to the increase in the contact surface area, the reliability of the electrical connection increases, which solves the problem.

Claims

A contact pin of an electrical connector containing on the working surface a noble metal coating with a microrelief in the form of staggered protrusions and depressions, characterized in that the working part has a core made of a hard magnetic alloy, and a film of an electrically conductive magnetic fluid is applied to the surface of the working part.