在此披露了用于在多个邻接的元件之间进行电接触的一种多股斜置式螺形弹簧。该弹簧是由具有多个线圈的一种多股线形成的,这些线圈限定了一个环形线圈。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多股斜置式螺形弹簧的系统、方法以及装置置量披露的领域本专利技术总体上涉及斜置式螺形弹簧并且具体涉及用于一种多股斜置式螺形弹簧(stranded canted coil spring)的一种系统、方法和装置,这种多股斜置式螺形弹簧用于在多个邻接的元件之间的电接触和机械接触。相关技术的i兑明常规的斜置式螺形弹簧是为了在各种工业构形像杆缸(rod-and-cylinder)应用中提供电接触和机械滞留而明确建立的。这些弹簧被用来使AC或DC电流穿过在多个金属部件之间弹簧。这种弹簧包括一个单线,这个单线被缠绕成一个斜置式线圈或者前进式节距弹簧(advanced pitch spring)。可以使用斜置式螺形弹簧来将径向载荷或者轴向载荷施加在多个匹配的部件之间。 当使用直径较大的线来传导中等到高的电流密度时,现有技术的在供电中的单股斜置式螺形弹簧有着高偏转载荷和合成的高线性摩擦的局限。此外并且取决于应用和所选择的材料,这些弹簧可以具有导电性和导热性上的限制,这就必须要有多个冗余部件来满足对于某些设备的所有性能要求。因此,斜置式螺形弹簧设计的额外的改进对于在替代的应用中拓展它们的性能能力是令人希望的。在此披露了用于在多个邻接的元件之间进行电接触的一种多股斜置式螺形弹簧的一种改进的系统、方法和装置的实施方案。例如,在某些实施方案中一个弹簧包括一个多股线,该多股线由多股个的线形成并且被配置成一个斜置式线圈或前进式节距弹簧。这种弹簧具有个线圈,这些线圈共同地限定了一个环形线圈。这种多股线仅具有连接在一起的两个轴向端,这样使得这种多股线是连续的。该多个线圈相对于彼此是不受限制的,这样使得该多个线圈的周期数是不受限的或受阻于其轴向的连接或联接的。这种弹簧可以被使用在一个组件或系统中,该组件或系统包括具有凹陷的一个第一连接器,以及位于该第一连接器中并且与其接合的一个第二连接器。这些多股线中的一个或多个线位于在这些连接器之间。鉴于以下详细描述,与所附权利要求书和附图相结合,本领域的普通技术人员将清楚这些实施方案的前述内容以及其他的目标和优点。附图简要说明因此可以获取并且更详细地理解其实施方案的特征和优点的方式是通过参考附图中展示的实施方案而可以得到一个以上简要总结内容的更具体的说明。但是,这些图仅仅解说了某些实施方案,而因此不应认为是对其范围的限制,因为本专利技术可以允许其他同等有效的实施方案。图I是一种多股斜置式螺形弹簧的一个实施方案的正视图;图2是图I这种多股斜置式螺形弹簧的一个实施方案在径向压缩下的局部侧视图3A-C是图I这种多股斜置式螺形弹簧的多个不同实施方案沿着图2的线3-3截取的多个截面端视图;图4是用于一种在轴向压缩下的多股斜置式螺形弹簧的一个组件和系统的实施方案的一个局部剖开的侧视图;图5A和图5B是用于一种多股斜置式螺形弹簧的一个组件和系统的另一个实施方案的局部剖开的侧视图;图6A-C是用于一种多股斜置式螺形弹簧的一个组件和系统的又另一个实施方案的局部剖开的侧视图;图7是在不同载荷和偏转下的线性弹簧的侧视图;并且图8是载荷相对于偏转的一个曲线图,比较了一种多股斜置式螺形弹簧的实施方案和一种常规的斜置式螺形弹簧的性能。 在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。详细说明在此披露了用于在多个邻接的元件之间提供电接触和机械接合的一种多股前进式节距弹簧(APS)或斜置式螺形弹簧的一种改进的系统、方法和装置的实施方案。例如,在图I、图2和图3A所展示的实施方案中,斜置式螺形弹簧11可以包括一个环形线圈,该环形线圈具有由七股13线丝形成的多丝的线。在某些实施方案中,所有这些线圈都是在一个方向上并且以相同的倾斜角度来斜置的或者离开轴线而前进的。例如见图I。多个实施方案还包括直弹簧(例如见图7),这些直弹簧是直线性的并且被切成一定长度。弹簧11可以置于径向压缩(图2)或轴向压缩(图4)下。与常规的单股线圈相比,引人注目地改变了特征载荷相对于偏转的曲线,并且对于任何给定的偏转而言载荷被大大减小。多股线圈提供的这种较低力使得能够使用一个带有大得多的总体直径的线圈,并且使得能够成比例地增加这种多股线中的金属截面积。多股线圈的这种较大面积相反降低了任何给定的弹簧应用的电阻。因此,与较重的线相比,带有低的弹簧载荷和电学特征的多股线圈是可实现的。替代地,提供相等的载荷的、带有较重的或较粗的多股线的、具有低得多的电阻的多股弹簧是可得到的。例如,具有的单股直径为O. 010英寸的一种常规单股斜置式螺形弹簧是由302不锈钢弹簧线形成的。这种线被缠绕成一个椭圆形的几何形状,该椭圆形的几何形状具有一个O. 133英寸的短轴线直径以及一个O. 146英寸的主轴线直径。当被向下压缩到O. 100英寸的径向厚度(比较,例如图7)时,这个单股斜置式螺形弹簧产生了在该弹簧的轴向长度上的每英寸约O. 15磅至O. 20磅的力(Lbf)。为了比较,并且根据某些实施方案,使用了相同的弹簧成形因子但是用七(7)股的线丝(图3A)来形成。每个股可以被配备有一个O. 005英寸的直径,并且该弹簧具有一个O. 015英寸的总体直径。由这种弹簧提供的约O. 16Lbf/英寸的载荷是在与单股弹簧相同的范围内,但是导体截面积却从7. 58E-5英寸2 (对于单股弹簧而言)增加到I. 37E-4英寸2(对于7股弹簧而言)。这是面积增加了约80%,这还等同于电阻的反向的下降,以及因此的一个更大的电安培数能力。在其他实施方案中,可以使用更多或更少股的丝,诸如包括4,5、9、11、13、15或17股的多股线。这些实施方案还提供了比常规的斜置式螺形弹簧更低的载荷。此外,所有这些股或丝并非必须是相同的大小的。例如,图3B描绘了弹簧11的另一个实施方案,该弹簧具有一个相对较小的中央丝15 (例如,直径为O. 005英寸),这个中央丝被五个直径相对较大的丝17 (例如,直径为O. 007英寸)包围。替代地,图3C描绘了弹簧11的一个实施方案,其中一个相对较大的中央丝19(例如,直径为O. 005英寸)被七个或八个直径相对较小的丝20 (例如,直径对应地为O. 004英寸或O. 003英寸)所包围的。进一步地,这些中央的和包围的丝的不同实施方案在某些实施方案中可以由不同材料形成(对应地,诸如不锈钢和银),以用来改进载荷/强度以及导电性。在又其他的实施方案中,这些弹簧丝可以是由超导材料形成的,像用于低温应用。例如,这些弹簧可以包括铌-锡、铌-钛、钇-硼-钴线以及铜或青铜的编织线缆。一种多丝弹簧的实施方案可以进一步包括围绕一个产生弹性/力的高模量金属芯丝来编织的超导合金外部线以便形成一个匹配的电特征连接器(如在此说明的)。这种弹簧还可以使用二硼化镁丝来形成,而这可能要求一个气密的护套来减少氧化。 对于这些类型的多股弹簧的应用可以包括用于磁共振成象(MRI)、核磁共振(NMR)研究和NMR分光术、工业和实验室磁性元件、粒子加速器、以及磁能存储器的超导磁体。MRI和NMR使用快速电容电流堆积物穿过一个阻尼磁体来产生一个快速磁脉冲或“声脉冲”,它听上去像在木琴板上进行一个单次敲击。这个脉冲是在几千安培的量级上,从而产生大约I至23+特斯拉的强磁场。来自原子核、原子、以及分子的这种信本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.22 US 12/765,2991.一种弹簧,包括 一个多股线,该多股线由多个股的线形成并且被配置成具有多个线圈的一个斜置式螺形弹簧,该多个线圈共同地限定了一个环形线圈,该多股线具有连接在一起的多个轴向端,这样使得该多股线是连续的。2.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多个股包括七个股的线。3.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多个股包括4、5、9、11、13、15或者17股的线。4.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多股线提供了约200至20,OOOLbf/英寸/英寸2。5.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多股线在该弹簧的一个操作范围上提供了超过7000%的力变化。6.根据权利要求5所述的弹簧,其中该力变化在该弹簧的该操作范围上为大约7800%。7.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多个股中的至少一个股是以一定的直径来形成,该直径不同于该多个股中的其他股的直径。8.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多股线具有一个直径相对较小的中央股,并且该中央股被具有的直径相对较大的多个围绕股所包围。9.根据权利要求8所述的弹簧,其中该相对较小的直径是O.005英寸,而该相对较大的直径是O. 007英寸。10.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多股线具有一个直径相对较大的中央股,并且该中央股被具有的直径相对较小的多个围绕股所包围。11.根据权利要求10所述的弹簧,其中该相对较小的直径是O.003英寸或O. 004英寸,而该相对较大的直径是O. 005英寸。12.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多个股中的至少一个股是由一种第一材料形成的,该第一材料不同于用于形成该多个股中的其他股的一种第二材料。13.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多股线具有由不锈钢形成的一个中央股,并且该中央股被由银形成多个围绕股所包围。14.根据权利要求I所述的弹簧,其中这些股中的至少一个股是由一种超导材料形成的。15.根据权利要求I所述的弹簧,其中该多股线仅具有焊接在一起的两个轴向端,这样使得该多股线是连续的,并且该多个线圈相对于彼此是不受限制的,这样使得该多个线圈的周期数是不受限的或受阻于该多个线圈轴向的连接或联接的。16.—种组件,包括 一个第一连接器,该第一连接器具有一个形成于...
【专利技术属性】
技术研发人员:J·M·兰和特,J·C·库珀,
申请(专利权)人:美国圣戈班性能塑料公司,
类型:
国别省市:
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