ES2210096T3 - Conectador electrico. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de conexión eléctrica multidireccional que consta de: un bloque (6) que contiene electrodos formando al menos un condensador de filtro, una pluralidad de orificios de paso de cable (4) formados a través del bloque (6), un interior de al menos uno de los orificios de paso de cable (4) que tiene una capa metálica (8) que se halla en contacto eléctrico con al menos un electrodo de condensador y la capa metálica (8) teniendo un diámetro interior, una pluralidad de clavijas alargadas (2), cada clavija (2) pasando por uno de los muchos orificios de paso de cable (4) del bloque (6), que se caracteriza por tener un conductor (5, 7, 9) que conecta eléctricamente al menos un electrodo de condensador que se halla en contacto eléctrico con la capa metálica (8) a la clavija (2), el conector (5, 7, 9) estando dispuesto alrededor de la clavija (2) y en la capa metálica (8). El conector (5, 7, 9) tiene al menos un enrollamiento sustancialmente helicoidal con una forma para aportar una primera parte (12, 14, 18) que tiene un diámetro adecuado para recibir y abrazar una de las clavijas (2) cuando se inserte en el mismo para formar una conexión eléctrica con ella, y una segunda parte (10, 16, 20) de un diámetro mayor que la primera, la segunda parte teniendo un diámetro externo mayor que el diámetro interno de la capa metálica (8), de tal manera que el diámetro externo de la segunda parte se comprima radialmente en la capa metálica (8) para mantener presión y contacto eléctrico con ella.

Description

Conectador eléctrico.

El presente invento hace referencia a conectores eléctricos, y particularmente (aunque no exclusivamente) a conectores eléctricos deformables para usar en filtros de la red planar.

Una aplicación especialmente importante del presente invento hace referencia a la filtración de interferencia electromagnética (IEM). Cada vez es más importante filtrar IEM de interconexiones de señales electrónicas porque sino esta interferencia falsa podría provocar un serio funcionamiento incorrecto de los sistemas electrónicos.

Convencionalmente, esto se consigue de forma volumétricamente eficaz incorporando una red planar de cerámica en el interior de un conector multidireccional. En la patente británica N° 2205201 se muestra un ejemplo típico de lo indicado.

Las redes planares de cerámica son estructuras de varias capas en donde los electrodos metálicos se intercalan con capas dieléctricas de cerámica en un bloque monolítico con orificios de paso de cable correspondientes a los contactos multidireccionales del conector. Los electrodos hacen de placas de condensadores y están diseñados de manera que cada paso de cable tenga una capacitancia a tierra aparte. Es decir, cada paso de cable se conecta a una cara de un condensador, mientras que la otra cara se conecta al revestimiento metálico exterior del conector que hace contacto con tierra a través de un chasis.

Los orificios de paso de cable en la red planar están metalizados, conectándose la metalización a electrodos seleccionados (es decir, a una cara del condensador de varias capas que se conectará eléctricamente al contacto de paso de cable). La señal se transporta por los contactos de paso de cable en forma de clavijas alargadas. Claramente, se necesita formar una conexión entre la metalización y el mismo contacto de paso de cable. Convencionalmente, esto se ha conseguido usando una conexión con soldadura (p.ej. como se describe en la especificación GB2214513A) o una abrazadera de resorte.

Un objetivo del presente invento es mantener la conexión necesaria de manera sólida, fiable y sencilla de construcción.

La especificación US 3258736 da a conocer un conector eléctrico para conectar aperturas conductoras alineadas axialmente. En un principio se enrolla un conductor helicoidal resilente alrededor de un miembro central rígido no conductor, se estampa en caliente los extremos del conductor para mantenerlo enrollado firmemente alrededor del núcleo de manera que permita la inserción del conductor en las aperturas a conectar. Entonces, cortar las partes estampadas en caliente del conductor le permite desenrollarse y expandirse de esta manera de forma radial hacia el contacto con las aperturas; el conductor tiene entonces un diámetro generalmente uniforme y aprieta radialmente hacia fuera en las aperturas. Entonces podrá eliminarse el núcleo una vez que ha servido su fin.

De conformidad con el presente invento, se facilita una conexión eléctrica multidireccional que consta de:

un bloque que contiene electrodos formando al menos un condensador de filtro,

una pluralidad de orificios de paso de cable formados a través del bloque, un interior de al menos uno de los orificios de paso de cable tiene una capa metálica que se halla en contacto eléctrico con al menos un electrodo de condensador y la capa metálica tiene un diámetro interior,

una pluralidad de clavijas alargadas, cada clavija pasando por uno de los muchos orificios de paso de cable del bloque,

que se caracteriza por tener un conductor que conecta eléctricamente al menos un electrodo de condensador que se halla en contacto eléctrico con la capa metálica a la clavija, el conector estando dispuesto alrededor de la clavija y en la capa metálica. El conector tiene al menos un enrollamiento sustancialmente helicoidal con una forma para aportar una primera parte que tiene un diámetro adecuado para recibir y abrazar una de las clavijas cuando se inserte en el mismo para formar una conexión eléctrica con ella, y una segunda parte de un diámetro mayor que el primero, la segunda parte teniendo un diámetro externo mayor que el diámetro interno de la capa metálica, de tal manera que el diámetro externo de la segunda parte se comprima radialmente en la capa metálica para mantener presión y contacto eléctrico con ella.

El enrollamiento puede ser de metal, cuya deformación ayuda a asegurar un contacto eléctrico de confianza.

Los beneficios que se adquieren con esta disposición simple incluyen costes de montaje mucho más reducidos y un contacto eléctrico de confianza, deformable y sin tensión, al no haber una conexión por calentamiento de soldadura ni una mecánica rígida directa.

La tensión producida por los cambios de temperatura también se reduce mucho más si se tiene un contacto deformable de manera que la expansión/contracción de las partes metálicas del conector no afectan a la cerámica frágil de una red planar.

Además, una red planar que utiliza conectores de conformidad con el presente invento puede diseñarse de manera que pueda repararse, teniendo en cuenta que la conexión a tierra de la red se conecta, normalmente, con muelle desde la conexión exterior de la red planar al interior del revestimiento del conector.

Reduciendo el diámetro interno de la primera parte a un tamaño menor que el diámetro externo del contacto a insertar en el mismo, puede asegurarse que la presión y el contacto eléctrico entre los dos se mantienen.

Puede formarse el conector de manera que funcione como un resorte de compresión cuando se encuentre retenido entre dos superficies opuestas que se enfrenten axialmente a fin de que el conector pueda formar una conexión eléctrica a al menos una de las superficies.

En ciertas disposiciones, el conector puede deformarse de forma radial y axial.

Ahora se describirán las representaciones específicas del presente invento, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

Las Figs. 1, 2 y 3 muestran respectivamente en una perspectiva lateral y parcialmente en sección, las disposiciones de conectores que constan del primer, segundo y tercer conector incluidos en e presente invento;

La Fig. 4 muestra, nuevamente en una perspectiva lateral parcialmente en sección, una disposición diferente del conector que no incluye en si el presente invento, pero demuestra que un conecto helicoidal del presente invento puede comprimirse tanto axial como radialmente.

Cada uno de los conectores ilustrados que representan e presente invento está formado como una bobina helicoidal de alambre metálico.

En cada una de las Figs. 1 a 3 se ve una conexión mediante cable eléctrico en forma de una clavija 2. Ésta se obtiene a través del orificio de paso de cable 4. En los dibujos, el orificio de paso de cable 4 se forma en un tubo 6, pero en la práctica, el orificio puede formarse, por ejemplo, en una red de condensador planar del tipo descrito arriba. En cada una de las Figs. 1 a 3, la clavija 2 debe conectarse a un terminal eléctrico formado por una capa 8 de metalización formada en el interior del orificio de paso de cable 4. La conexión requerida se forma en cada caso mediante un conector respectivo incluido en el presente invento.

El conector 5 que se muestra en la Fig. 1 tiene una forma troncocónica formada por varios giros de la espiral de alambre, proporcionando de este modo una parte de diámetro más grande 10 y una parte de diámetro más pequeña 12. Se escoge el diámetro de la parte de diámetro más grande 10 de manera que forme un contacto más fiable con la capa metálica 8. Este diámetro es algo más grande que el diámetro interno de la capa metálica, de manera que al insertar, la parte 10 se deforma ligeramente asegurando, debido a la deformación del alambre de donde se forma el conector, que la presión entre la capa metálica 8 y la parte de diámetro más grande 10 se mantenga. La parte de diámetro más pequeño 12 es tal como para incluir y formar un contacto fiable con la clavija 2, siendo el diámetro interior de esta parte (antes de insertar la clavija 2) ligeramente más pequeño que el diámetro exterior de la clavija.

El conector 7 que se muestra en la Fig. 2 tiene una forma con cintura, una parte de diámetro más pequeño 14 para incluir la clavija 2 que se forma entre las dos porciones de diámetro más grandes 16, las cuales entran en contacto con la capa metálica 8.

El conector 9 que se muestra en la Fig. 3 tiene una forma abombada, dos porciones de diámetro más pequeño 18 que se forman en los extremos del conector y entre ellos hay una parte de diámetro más grande 20. En cada caso, los diámetros escogidos y la flexibilidad de los conectores 5, 7, 9 aseguran que el contacto eléctrico entre la clavija 2 y la capa metálica 8 se consiga de forma fiable.

Mientras que en cada una de las Figs. 1 a 3 el conector se comprime radialmente en el interior del orificio de paso de cable 4 para facilitar la conexión eléctrica requerida, la representación mostrada en la Fig. 4 utiliza un conector que se comprime axialmente y que entra en contacto con una superficie terminal axialmente opuesta.

En este caso se facilita un par de conectores 30, ambos con una parte extrema de diámetro más pequeño 32 seguida por una porción de diámetro más grande 34 que sirve de resorte de compresión. Se vuelve a formar una conexión de paso de cable como si fuera una clavija, a la que se denominará 36 en este dibujo y se pasa por un par de paredes extremas 38, cada una de ellas teniendo un ánima 40 que recibe la clavija 36 y un agujero escariado más grande 42 que recibe la clavija y la parte de diámetro más grande 34 de un conector respectivo 30. En ambos casos, el conector 30 se comprime axialmente entre un hombro formado al extremo del agujero escariado y un terminal eléctrico 41.

El terminal 41 se forma como un aro metalizado en una placa 43 opuesta a la pared extrema 38 y forma parte integral con la metalización en el ánima de la placa 43. La superficie de contacto del terminal 40 se coloca a lo largo del eje de la disposición y debido a la compresión axial del conector, se mantiene de forma fiable un extremo del conector en contacto con esta superficie. En el otro extremo del conector su parte de diámetro más pequeño abraza, y por lo tanto contacta, la clavija 36.

Debería entenderse que el conector 5 puede usarse en disposiciones en las que se comprime axialmente, ejerciendo por tanto fuerzas radiales y axiales en las superficies con las que entra en contacto.

Claims (6)

1. Un dispositivo de conexión eléctrica multidireccional que consta de:

un bloque (6) que contiene electrodos formando al menos un condensador de filtro,

una pluralidad de orificios de paso de cable (4) formados a través del bloque (6), un interior de al menos uno de los orificios de paso de cable (4) que tiene una capa metálica (8) que se halla en contacto eléctrico con al menos un electrodo de condensador y la capa metálica (8) teniendo un diámetro interior,

una pluralidad de clavijas alargadas (2), cada clavija (2) pasando por uno de los muchos orificios de paso de cable (4) del bloque (6),

que se caracteriza por tener un conductor (5, 7, 9) que conecta eléctricamente al menos un electrodo de condensador que se halla en contacto eléctrico con la capa metálica (8) a la clavija (2), el conector (5, 7, 9) estando dispuesto alrededor de la clavija (2) y en la capa metálica (8). El conector (5, 7, 9) tiene al menos un enrollamiento sustancialmente helicoidal con una forma para aportar una primera parte (12, 14, 18) que tiene un diámetro adecuado para recibir y abrazar una de las clavijas (2) cuando se inserte en el mismo para formar una conexión eléctrica con ella, y una segunda parte (10, 16, 20) de un diámetro mayor que la primera, la segunda parte teniendo un diámetro externo mayor que el diámetro interno de la capa metálica (8), de tal manera que el diámetro externo de la segunda parte se comprima radialmente en la capa metálica (8) para mantener presión y contacto eléctrico con ella.

2. Un dispositivo de conexión eléctrico multidireccional como el reivindicado en la reivindicación 1, en donde el enrollamiento se forma de metal, cuya flexibilidad ayuda, al usar el conector, a asegurar un contacto eléctrico de confianza.

3. Un dispositivo de conexión eléctrico multidireccional como el reivindicado en la reivindicación 1 ó 2, en donde hay dos de dichas segundas partes (16) de diámetro más grande que la primera parte (14), dichas dos segundas partes (16) estando dispuestas en las dos caras respectivamente de la primera parte (14), en donde el conector tiene una forma "con cintura".

4. Un dispositivo de conexión eléctrico multidireccional como el reivindicado en la reivindicación 1 ó 2, en donde hay dos de dichas primeras partes (18) dispuestas en las dos caras de la segunda parte (20) respectivamente, en donde el conector tiene una forma "abombada".

5. Un dispositivo de conexión eléctrico multidireccional como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el diámetro de los giros del conector eléctrico aumenta progresivamente a lo largo de su longitud desde un diámetro más pequeño, primera parte (12, 14, 18), hasta el diámetro más grande, segunda parte (10, 16, 20).

6. Un dispositivo de conexión eléctrico multidireccional como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se forma el conector para que funcione como un resorte de compresión.