自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器制造技术

本发明专利技术涉及一种自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器，在元件圆周方向120°间隔阵列弹性插针和插孔要素，形成6处径向弹性针孔啮合结构，同时利用周向配合的插孔镜像件侧壁圆柱面与插孔件侧壁平面形成单向3处运动副，插孔件侧壁圆柱面与插孔镜像件侧壁平面形成反方向3处运动副合计双方向6处运动副，保证了在装配误差和外力变化下都能自动均匀承载旋转。这样既保护了承载零件，也使得扭矩传递平稳可靠。在输出轴的一端用螺纹结构支撑时，允许该电连接器实现可精确测量的轴向位移。

【技术实现步骤摘要】
自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器
本专利技术属于机械及电子领域，具体涉及一种自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器。该电连接器可用于机械及电子设计中的内导体连接应用，拓宽电连接器的应用范围。
技术介绍
普通电连接器是一种在两个或多个电路之间主要进行重复的电气连接和分离的元件，一般由内导体为插针和内导体为插孔的一对元件配合组成。连接器通过插孔或插针的弹性变形来保证可靠电接触。但该技术也带来如下问题：(1)不能实现扭矩传递。(2)不能实现可精确测量的轴向位移。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术不能实现扭矩传递和可精确测量的轴向位移，本专利技术提出一种自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器。技术方案一种自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器，其特征在于包括输入元件和输出元件，所述的输入元件包括输出轴、插孔件、标准紧定螺钉、弹性插针件、标准内锯齿锁紧垫圈和端面带孔圆螺母，其中插孔件具有3个沿圆周均匀分布的舌状结构，每个舌状结构对应的圆周角为60°，舌状结构侧壁一面为平面，侧壁一面为圆柱面，弹性插针件也具有3个沿圆周均匀分布的舌状结构，在舌状结构的外壁上具有一个小凸起，弹性插针件的舌状结构的小凸起的最大圆周轮廓处的外径与插孔件的舌状结构的内径有一个正的尺寸差，输出轴依次穿过插孔件、弹性插针件、标准内锯齿锁紧垫圈、端面带孔圆螺母，再由紧定螺钉沿径向以及端面带孔圆螺母沿轴向紧固到位；所述的输出元件包括输入轴、插孔镜像件、标准紧定螺钉、弹性插针件、标准内锯齿锁紧垫圈和端面带孔圆螺母，除了插孔镜像件与插孔件互为镜像结构，其他结构一致，两者配合时，输入元件的弹性插针件的3个舌状结构与输出元件的弹性插针件的3个舌状结构组成一个圆周，输入元件的插孔件的3个舌状结构与输出元件的插孔镜像件的3个舌状结构组成一个圆周，且插孔镜像件的舌状结构的侧壁圆柱面与插孔件的舌状结构的侧壁平面相切。所述的输出轴的输出端设置螺纹段。所述的弹性插针件的舌状结构的最大圆周轮廓处的外径与插孔件的舌状结构的内径的尺寸差为0.5mm。所述的弹性插针件的材料为铍青铜。所述的标准紧定螺钉可以更换为键或销。有益效果本专利技术提出的一种自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器，实现了自适应旋转位置的调整，保证了在装配误差和外力变化下都能自动均匀承载旋转。这样既保护了承载零件，也使得扭矩传递平稳可靠。在输出轴的一端用螺纹结构支撑时，允许该电连接器实现可精确测量的轴向靠近和分离。本专利技术的电连接器形式具有结构简单、稳定可靠、价格低廉、便于批量推广等优点。附图说明图1自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器分解图图2自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器啮合状态XZ剖切平面剖视图图3自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器啮合状态YZ剖切平面剖视图1-输出轴、2-插孔件、3-标准紧定螺钉、4-弹性插针件、5-标准内锯齿锁紧垫圈、6-端面带孔圆螺母、7-插孔镜像件、8-输入轴、9-输出元件、10-输入元件、11-啮合结构、12-输出轴螺纹、13-侧壁平面、14-侧壁圆柱面、15-顺时针运动副一、16-顺时针运动副二、17-顺时针运动副三。具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：一种自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器，包括输入元件9和输出元件10，在元件圆周方向120°间隔阵列弹性插针和插孔要素，形成6处径向弹性针孔啮合结构，同时利用周向配合的插孔镜像件侧壁圆柱面与插孔件侧壁平面形成单向3处运动副，插孔件侧壁圆柱面与插孔镜像件侧壁平面形成反方向3处运动副合计双方向6处运动副来扭转承载。另外在输出轴一端设置螺纹段实现可精确测量的轴向位移。如图1所示，本电连接器由输出元件9和输入元件10两部分组成。如图1和图2所示，输出轴1依次穿过插孔件2、弹性插针件4、标准内锯齿锁紧垫圈5、端面带孔圆螺母6，再由3个标准紧定螺钉3呈夹角120°沿径向以及端面带孔圆螺母6沿轴向紧固到位，至此组成了输出元件9。输入元件10的组成情形类似，除了输出轴1替换为输入轴8，插孔件2替换为插孔镜像件7，其余的元件种类和数量分别相同。插孔件2具有3个沿圆周均匀分布的舌状结构，每个舌状结构对应的圆周角为60°，舌状结构侧壁一面为平面，一面为圆柱面。插孔件2和插孔镜像件7互为镜像结构，插孔镜像件7也具有3个沿圆周均匀分布的舌状结构，每个舌状结构对应的圆周角为60°，舌状结构的侧壁一面为平面，一面为圆柱面，两者配合的时候，插孔镜像件7的3个舌状结构插入插孔件2的舌状结构之间，组成一个360°的圆周，且插孔镜像件7的舌状结构的侧壁圆柱面与插孔件2的舌状结构的侧壁平面相切。插孔件2和插孔镜像件7的材料为硬质金属，如钢。如图1和图2所示，插孔件2和弹性插针件4具有间隔120°圆形阵列的舌状结构。但是弹性插针件4的舌状结构在外壁上具有一个小凸起，不同于插孔件2的舌状结构，弹性插针件4整体由弹性材料(铍青铜，但不限于此)制作，其舌状结构凸起端(最大圆周轮廓处)的外径略大于插孔件2舌状结构的内径，尺寸差推荐为0.5mm。在输出元件9和输入元件10的轴向靠近过程中，弹性插针件4舌状结构凸起端被插孔件2舌状结构的内径表面压迫握紧，产生有益的径向内部应力，形成啮合结构11，共6处。该啮合结构为电连接器起到了稳定导电作用。输入元件9的弹性插针件4的3个舌状结构与输出元件10的弹性插针件的3个舌状结构在配合时组成一个圆周。如图1左下方区域所示，无论是输出元件9还是输入元件10，都具备了弹性插针和插孔要素，在图2和图3中形成了合计共6处径向弹性针孔啮合结构11。这就突破了传统电连接器的单一插孔元件或单一插针元件形式，为后续扭矩传递功能的实现打下了基础。如图3所示，除沿径向受力的啮合结构11外，插孔件2与插孔镜像件7的舌状结构也在圆周方向相互交错。在输入轴8顺时针转动下，插孔镜像件7的侧壁圆柱面14与插孔件2的侧壁平面13相互贴合相切，形成主动承载的顺时针运动副一15、二16和三17，共3处。逆时针转动下，插孔件2的侧壁圆柱面与插孔镜像件7的侧壁平面组成另外3处主动承载运动副参与工作。在某一方向转动时，YZ剖切平面上3处主动承载的圆与直线的全约束特征使得任何瞬间时刻其切点工作位置始终保持唯一(避免了欠约束导致的位置动荡和过约束出现干涉死点的问题)。即便是由于加工装配误差亦或是受力刚性变形，3个切点的位置都能保持连续稳定的适应性移动，即显示出自适应旋转位置的特点。这样不仅使插孔件2或插孔镜像件7的3处舌状结构均匀承载，减小了有害的局部周向内部应力，还补偿了加工装配误差和受力变形误差，而且输出轴1的角度变化输出曲线平稳光滑。这样既保护了承载零件，也使得扭矩传递平稳可靠。如图3及图2所示，由于输出轴螺纹12的结构形式，使得输入轴8的旋转运动转化为输出轴1的螺旋运动，产生了可精确测量的轴向位移，可用于电连接器内导体调整放电间隙。其他实施例中可以设定输出轴1采用光杆形式，其形式特点除不能完成可精确测量的轴向移动外，其他技术特征与本实施例相同，不再复述。如图1所示，本专利技术实施例用标准紧定螺钉3来完成输出轴1、输入轴8与相应插孔件2、插孔镜像件7及弹性插针件4的周向防转动功能。实际上可以用键、销等多种形式来完成这一功能，不再列举这些实施例。如图1所示，本专利技术的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器，其特征在于包括输入元件(9)和输出元件(10)，所述的输入元件(9)包括输出轴(1)、插孔件(2)、标准紧定螺钉(3)、弹性插针件(4)、标准内锯齿锁紧垫圈(5)和端面带孔圆螺母(6)，其中插孔件(2)具有3个沿圆周均匀分布的舌状结构，每个舌状结构对应的圆周角为60°，舌状结构侧壁一面为平面，侧壁一面为圆柱面，弹性插针件(4)也具有3个沿圆周均匀分布的舌状结构，在舌状结构的外壁上具有一个小凸起，弹性插针件(4)的舌状结构的小凸起的最大圆周轮廓处的外径与插孔件(2)的舌状结构的内径有一个正的尺寸差，输出轴(1)依次穿过插孔件(2)、弹性插针件(4)、标准内锯齿锁紧垫圈(5)、端面带孔圆螺母(6)，再由紧定螺钉(3)沿径向以及端面带孔圆螺母(6)沿轴向紧固到位；所述的输出元件(10)包括输入轴(8)、插孔镜像件(7)、标准紧定螺钉、弹性插针件、标准内锯齿锁紧垫圈和端面带孔圆螺母，除了插孔镜像件(7)与插孔件(2)互为镜像结构，其他结构一致，两者配合时，输入元件(9)的弹性插针件(4)的3个舌状结构与输出元件(10)的弹性插针件的3个舌状结构组成一个圆周，输入元件(9)的插孔件(2)的3个舌状结构与输出元件(10)的插孔镜像件(7)的3个舌状结构组成一个圆周，且插孔镜像件(7)的舌状结构的侧壁圆柱面与插孔件(2)的舌状结构的侧壁平面相切。...

【技术特征摘要】
1.一种自适应旋转位置的传递扭矩的电连接器，其特征在于包括输入元件(9)和输出元件(10)，所述的输入元件(9)包括输出轴(1)、插孔件(2)、标准紧定螺钉(3)、弹性插针件(4)、标准内锯齿锁紧垫圈(5)和端面带孔圆螺母(6)，其中插孔件(2)具有3个沿圆周均匀分布的舌状结构，每个舌状结构对应的圆周角为60°，舌状结构侧壁一面为平面，侧壁一面为圆柱面，弹性插针件(4)也具有3个沿圆周均匀分布的舌状结构，在舌状结构的外壁上具有一个小凸起，弹性插针件(4)的舌状结构的小凸起的最大圆周轮廓处的外径与插孔件(2)的舌状结构的内径有一个正的尺寸差，输出轴(1)依次穿过插孔件(2)、弹性插针件(4)、标准内锯齿锁紧垫圈(5)、端面带孔圆螺母(6)，再由紧定螺钉(3)沿径向以及端面带孔圆螺母(6)沿轴向紧固到位；所述的输出元件(10)包括输入轴(8)、插孔镜像件(7)、标准紧定螺钉、弹性插针件、标准内锯齿锁紧垫圈和端面带孔圆螺母，除了插孔镜像件(7)与插孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢军，何鹏军，田川，赵程光，张帆，铁维昊，蒋丹，解江远，荆晓鹏，王亚杰，金兆鑫，闫自让，王彦，王嘉煜，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61