ES2215589T3 - Conector de cizallamiento de alta densidad. - Google Patents
Conector de cizallamiento de alta densidad.Info
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Abstract
Un dispositivo de conector de cizallamiento que consta de: un conector de enchufe (1) que tiene un casco (3), una inserción posterior (4) situada dentro del casco, una inserción frontal (5) conectada a la inserción posterior por al menos un perno rompible (7), y una pluralidad de contactos (8) situados en la mencionada inserción frontal, en el cual la mencionada inserción frontal y la mencionada inserción posterior incluyen unas superficies planares respectivas enfrentadas (6) que forman un plano de cizallamiento y el casco indicado termina en el plano de cizallamiento mencionado para permitir el cizallamiento de la mencionada inserción frontal de la inserción posterior indicada sin el cizallamiento del casco mencionado, en el cual el perno rompible está dispuesto de tal forma que se cizalla cuando el mencionado perno rompible sufre una fuerza de cizallamiento predeterminada, en el cual los mencionados contactos están dispuestos también de tal forma que se cizallan al experimentar una fuerza de cizallamiento predeterminada y en el cual la mencionada pluralidad de contactos (8) se extienden dentro de aberturas (39) en la mencionada inserción posterior (4), unos espacios libres respectivos (37, 38) entre las paredes de las aberturas indicadas y la mencionada pluralidad de contactos, que se varían para variar una temporización de la inserción posterior indicada que conecta los contactos mencionados, causan que ocurra el cizallamiento de los contactos indicados después del cizallamiento del mencionado perno rompible (7); un conector de receptáculo (2) que tiene un casco (10), una inserción (12) y una pluralidad de contactos (22) dispuestos para emparejarse con los contactos indicados del conector de enchufe, en el cual el mencionado conector de receptáculo está dispuesto para recibir la inserción frontal indicada del conector de enchufe mencionado y para quedar sujeto a él para establecer una conexión eléctrica entre los contactos del conector de enchufe y los mencionados contactos del conector de receptáculo antes del cizallamiento de los contactos del conector de enchufe.
Description
Conector de cizallamiento de alta densidad.
La presente invención en general se refiere al
campo de los conectores eléctricos, y en particular a un conector
de cizallamiento de 90° en el cual los contactos se cizallan por
grupos en diferentes momentos para reducir al mínimo la fuerza de
cizallamiento mientras que se maximiza las fuerzas de contacto
individuales. El contacto de cizallamiento de la invención es
especialmente adecuado para el uso como conector de cordón
umbilical para un dispositivo de lanzamiento de misiles.
Una conexión eléctrica entre un misil a punto de
ser lanzado y un dispositivo de lanzamiento correspondiente están
provistos de modo convencional por un cordón umbilical que se
extiende desde el dispositivo de lanzamiento al misil. El cordón
umbilical está diseñado para romperse del misil cuando ya no se
requiere la conexión eléctrica y antes que pueda interferir el
cordón umbilical con el despegue o causar daños al dispositivo de
lanzamiento.
Los conectores de rotura se han usado para este
propósito al menos desde los años 1950. El sistema del vehículo de
lanzamiento Atlas usado en el programa espacial tripulado de
Mercurio, por ejemplo, empleaba solenoides dentro del conector que
fueron diseñados para desconectarse con el lanzamiento, mientras
que el sistema de misiles Minuteman usaba cargas pirotécnicas (de
detonador) para llevar a cabo la desconexión y la rotura. Numerosos
otros dispositivos de desconexión también se han propuesto o usado,
incluyendo dispositivos que implican el cizallamiento del casco del
conector o el mecanismo de conexión para permitir que se separen
los contactos parejas entre sí, al igual que conectores de
cizallamiento que tienen contactos diseñados para cizallarse a lo
largo de un plano de cizallamiento predeterminado en lugar de
separarse tirando del conector pareja durante la conexión.
Como los sistemas de misiles han llegado a ser
cada vez más dependientes de dispositivos de lanzamiento
computerizados, el cordón umbilical ha tenido que llevar un tráfico
muy incrementado, resultando en unas densidades de contacto cada
vez mayores para los conectores del cordón umbilical. Como
resultado, problemas tales como el apantallamiento, el sellado del
entorno y la prevención de corto circuito durante la desconexión
que se habían solucionado de modo adecuado con las disposiciones de
conectores anteriores se han hecho más dificultosos, lo que lleva a
la necesidad de diseños más sofisticados. Dispositivos de
liberación electromecánicos y de detonador que servían bien en los
sistemas Atlas y Minuteman son difíciles de implementar en los
conectores de alta densidad necesarios para sistemas de misiles
tácticos más modernos, mientras que los diseños de conectores de
cizallamiento primeros usaban dispositivos de contacto completamente
inadecuados para sistemas de misil que requieren comunicaciones de
datos de alta densidad.
Dos ejemplos de dispositivos de conectores de
cizallamiento previos del tipo mencionado se dan a conocer en las
Patentes Estadounidense números 2.951.421 y 4.863.397, que son
considerados como el tipo previo más cercano, la patente
estadounidense número 2.951.421 describe un conector en el cual el
cizallamiento se lleva a cabo usando contactos de cinta perforada
diseñados para separarse durante el lanzamiento, mientras que la
patente estadounidense número 4.863.397, diseñada para una bomba de
gasolina en lugar de para un dispositivo de lanzamiento de misiles,
describe un conector que tiene entalladuras en el casco diseñado
para cizallarse, seguido por la separación de los contactos a lo
largo de un plano definido por las entalladuras en el casco.
Ejemplos de conectores de separación sin cizallamiento para varios
propósitos también se encuentran en las patentes estadounidenses
números 4.138.181, 4.490.002, 4.522.458 y 4.874.316.
Ninguno de los conectores de cizallamiento dados
a conocer en las patentes estadounidenses números 2.951.421 ó
4.863.397 es adecuado para el uso en los sistemas de lanzamiento de
misiles más contemporáneos. Aparte de los problemas de la falta de
un apantallamiento adecuado y la naturaleza no standard de los
contactos dados a conocer en la patente estadounidense número
2.951.421, ninguno de los conectores de cizallamiento dados a
conocer en estas patentes proveen un control suficiente de las
fuerzas de cizallamiento para asegurar una rotura limpia en
exactamente el momento correcto durante el lanzamiento. El conector
de la patente estadounidense número 2.951.421 estaba diseñado
básicamente para conexiones de potencia de baja densidad mientras
que el conector de la bomba de gasolina de la patente
estadounidense número 4.863.397 no solo provee una densidad de
contacto relativamente baja, sino que también usa un muelle para
separar los conectores después del cizallamiento del casco del
conector.
Para controlar mejor las fuerzas de cizallamiento
por la eliminación de la dependencia del cizallamiento del casco
del conector como en la patente estadounidense número 4.863.397, o
la dependencia solo de las perforaciones en los contactos como en
la patente estadounidense número 2.951.421, y para permitir el
sellado del conector, la conexión a tierra y los dispositivos de
apantallamiento no requeridos en las patentes estadounidenses
números 4.863.397 y 2.951.421, se propuso un conector de
cizallamiento mejorado correspondiente con el ilustrado en las
figuras 7 - 9 como parte del programa para sustituir el
RIM-7, Misil Sea Sparrow actual usado por los
buques de los Estados Unidos y de la OTAN. Mientras que las figuras
7 - 9 se incluyen como historial para la presente invención, se ha
de comprender que estas figuras no necesariamente representan "el
tipo previo" ya que el inventor actual también fue básicamente
responsable del desarrollo del conector ilustrado en las figuras 7
- 9, que nunca se produjo.
En el conector de las figuras 7 - 9, la necesidad
de cizallado del casco del conector del enchufe (100) se elimina
terminando el casco del conector de enchufe antes del plano de
cizallamiento (101) y al proveer una inserción de conector de
enchufe de dos partes (102, 103) dentro del casco del conector, la
inserción frontal o de pareja (102) y la inserción posterior (103)
de la inserción del conector se mantienen unidas por medio de
pasadores de cizallamiento (105), moldeados íntegramente con la
inserción frontal (102), insertados dentro de las aberturas (105)
en la inserción posterior (103), y fijados por un adhesivo. Para
asegurar una rotura limpia en el plano de cizallamiento (101) entre
las inserciones frontal y posterior que siguen después del
cizallamiento de los pasadores (104), el conector propuesto también
presenta una ranura o muesca (106) de los contactos del conector
de enchufe (107), del modo indicado en la figura 8 y rampas
múltiples (108) y cavidades o indentaciones correspondientes (109)
para evitar el movimiento vertical relativo de los contactos y el
posible corto circuito de los circuitos del misil después del
cizallamiento.
Este diseño además incluía varias características
diseñadas para asegurar una continuidad de conexión a tierra entre
el enchufe y el receptáculo, un apantallado de interferencia
electromagnética (EMI), un sellado del entorno, y una facilidad de
interconexión inicial del enchufe y del receptáculo, tal como una
lengüeta de conexión a tierra entre el casco del conector del
enchufe (100) y el casco del conector del receptáculo (110). Como
se ilustra en la figura 9, por ejemplo, el enchufe y el receptáculo
están provistos con un sellado de anillo (111), un gato de tornillo
(112) para asegurar la porción frontal (102) de la inserción del
conector al receptáculo por medio de una manga de rosca (113)
moldeada dentro de la inserción del receptáculo (114), y pasadores
(115) que se extienden desde la inserción del receptáculo para
orientar o polarizar el enchufe y el receptáculo, para asegurar un
emparejado adecuado de los contactos del conector de enchufe (107)
con los contactos del conector del receptáculo (116). Finalmente,
para facilitar el ensamblado, los contactos del conector de enchufe
(107) están divididos en dos secciones para facilitar el ensamblado
de las inserciones frontal y posterior (102, 103), incluyendo los
pasadores de contacto de final doble estriado (117) moldeados en la
porción de la inserción frontal (102) y manguitos de contactos
posterior (118) instalados en las aberturas (119) en la porción
posterior de inserción (103).
Mientras muchas de las características del
conector ilustrado en las figuras 7 - 9 se han incorporado en el
conector de cizallamiento de la presente invención, las pruebas
preliminares del conector ilustrado en las figuras 7 - 9 resultaron
en un fallo de cizallamiento limpio del conector con el esfuerzo
mínimo requerido. Resultó que el problema estaba en la incapacidad
de controlar de modo adecuado el cizallado de los pasadores de
cizallamiento (104), y la fuerza excesiva requerida para cizallar
todos los contactos (107) al mismo tiempo sin un debilitamiento
indebido de los contactos.
Como resultado, se necesitaba una nueva
estructura para conectar la porción de la inserción frontal a la
porción de la inserción posterior de tal forma que se permita un
cizallado o una rotura de la conexión a una fuerza predeterminada,
y para reducir la cantidad de fuerza necesaria para cizallar los
contactos mientras que se provee unos contactos con una intensidad
suficiente. La presente invención se ocupa de estos dos problemas,
mientras que aún incluye las características de la conexión a
tierra de enchufe a receptáculo, las protecciones EMI, el sellado
de anillo, y la facilidad de interconexión ofrecida por el diseño
ilustrado en las figuras 7 - 9.
Es correspondientemente un primer objetivo de la
invención vencer los problemas del conector de cizallamiento
ilustrado en las figuras 7 - 9, y de otros conectores de
cizallamiento previos al proveer una estructura mejorada para la
sujeción de una inserción frontal del conector de enchufe a una
inserción posterior del conector de enchufe.
Es además otro objetivo de la presente invención
vencer los problemas de los conectores de cizallamiento previos,
incluyendo el conector de cizallamiento ilustrado en las figuras 7
- 9, al proveer una estructura para reducir la fuerza necesaria
para cizallar los contactos después del cizallamiento de la
estructura de conexión de las inserciones frontal y posterior sin
un debilitamiento indebido de los contactos.
Es aún otro objetivo de la invención proveer un
conector de cizallamiento que tiene una densidad de contacto más
elevada que un conector de cizallamiento convencional, y que
también incluye capacidades de sellado, conexión a tierra del
casco, y apantallamiento EMI.
Estos objetivos se logran, de acuerdo con los
principios de una forma preferida de la invención, al proveer un
conector de cizallamiento de acuerdo con la demanda 1 o la demanda
4 en el cual las porciones de inserción delantera y trasera en
lados opuestos del plano de cizallamiento se mantienen unidas por
un perno rompible estriado para cizallar a una fuerza
predeterminada, y que está enroscado directamente dentro de
aberturas en la inserción posterior de tal forma que se elimina el
movimiento relativo entre los pernos rompibles y la inserción
posterior durante el cizallamiento.
Los objetivos de la invención se logran además al
proveer un conector de cizallamiento que tiene pernos rompibles
mejorados y en los cuales los pernos rompibles y los contactos de
pasador están dispuestos para romperse de acuerdo con una secuencia
predeterminada, en lugar de todos a la vez, para producir una
fuerza de cizallamiento total que esté de acuerdo con los
requerimientos mandados.
Más particularmente, el conector de cizallamiento
de la forma preferida de la invención está formado de un enchufe y
un receptáculo diseñados para separarse a lo largo de un plano de
cizallamiento vertical que se extiende a través del enchufe cuando
se monta el enchufe de tal forma que el enchufe y el receptáculo se
emparejan a lo largo de un eje horizontal, lográndose la
separación por el cizallamiento de los contactos de pasador y los
pernos rompibles. El enchufe incluye un casco, un ensamblado de
inserción formado por una inserción frontal y una posterior, y una
lengüeta de conexión a tierra, manteniéndose la inserción frontal y
posterior unidas por un perno superior de cizallamiento y un perno
rompible inferior.
Moldeados dentro de la inserción frontal hay
contactos de pasador de final doble y manguitos de rosca para
recibir los pernos rompibles. Cada perno rompible incluye una
primera sección de rosca que está roscada dentro del manguito de
rosca, y una segunda sección de rosca que provee un ajuste con una
interferencia ligera con la inserción y que corta su propia rosca
dentro de la cavidad de inserción para eliminar cualquier
movimiento vertical del perno rompible que pueda ocurrir durante la
operación de cizallamiento. Entre las dos secciones de rosca hay
diseñada una entalladura para causar el cizallamiento del perno
rompible al aplicar una fuerza predeterminada.
La porción posterior de los contactos tiene una
entalladura mecanizada en la periferia y situada sobre el plano de
cizallamiento para causar el cizallado de los contactos cuando se
aplica una fuerza predeterminada. Se aplica la fuerza, le sigue el
cizallamiento de los pernos rompibles superior e inferior por el
movimiento de la inserción posterior en una dirección que causa que
la pared de un receso en la inserción posterior se conecte con el
pasador de cizallamiento y le transmita la fuerza de cizallamiento.
El espacio libre entre la inserción posterior y el pasador de
contacto estriado determina el momento del cizallamiento, con el
espacio libre que se varia para causar el cizallamiento de grupos
en secuencia es decir para causar que grupos de contactos cizallen
en momentos diferentes, reduciendo con ello la fuerza total
requerida para cizallar los contactos en cualquier momento. De
preferencia, el cizallamiento de los contactos tiene lugar en
cuatro grupos en estructuras de tiempo diferentes. El cizallamiento
escalonado de los grupos de contacto permite unos contactos
individuales más fuertes y elimina la fuerza de cizallamiento total
excesivamente elevada que ocurrirá si todos los contactos se
cizallan en el mismo momento.
El receptáculo del conector de cizallamiento
preferido incluye un casco y un conjunto de inserción incluido
contactos de enchufe moldeados dentro, un manguito de contacto y
pasadores de guía. El enchufe y receptáculo emparejados se
mantienen unidos por un cric de tornillo que se extiende a través de
las inserciones de enchufe delantera y trasera, y un manguito de
rosca moldeado dentro del ensamblado de inserción del receptáculo,
el cric de tornillo está situado en el lado del receptáculo del
plano de cizallamiento de modo que no afecta a la operación de
cizallamiento. El ensamblado del enchufe al receptáculo por tanto
implica los pasos simples de insertar la inserción delantera del
enchufe dentro del receptáculo y de apretar el cric de tornillo
para fijar con seguridad el enchufe al receptáculo.
La continuidad de la conexión a tierra y el
apantallado EMI están asegurados en el conector de cizallamiento
preferido por una lengüeta de conexión a tierra que se extiende
alrededor de la inserción frontal y que está conectada en sándwich
entre los cascos del conector de enchufe y el receptáculo al
emparejarse. Además, un anillo está situado dentro del casco del
receptáculo para quedar comprimido radialmente entre el casco del
receptáculo y la inserción frontal con la inserción de la inserción
frontal dentro del casco del receptáculo para evitar el paso de
humedad y otros contaminantes del entorno a través del interior de
los conectores emparejados.
Finalmente, como en el sistema de conector de
cizallamiento ilustrado en las figuras 7 - 9, moldeadas en la
inserción frontal hay una pluralidad de cavidades que se
corresponden con un número de correspondientes proyecciones en
forma de rampa moldeadas en la inserción posterior. Esta
característica de rampa provee un movimiento horizontal en el
momento del cizallamiento para evitar que los contactos cizallados
se pongan en corto circuito con los contactos cizallados
adyacentes. La interconexión entre la rampa y la cavidad está
diseñada para evitar un movimiento horizontal hasta que los
contactos y los pernos rompibles se han cizallado por completo.
El conector de cizallamiento de la forma
preferida es particularmente adecuado para lanzar misiles del tipo
usado en sistemas de arma navales, aunque no está previsto que la
invención esté limitada a un sistema de lanzamiento de misiles en
particular. Además, la invención puede tener una aplicabilidad para
aplicaciones distintas que los sistemas de lanzamiento de
misiles.
La figura 1 es una vista lateral en sección
transversal de la mitad del conector de enchufe de un sistema de
conector de cizallamiento a 90° dispuesto de acuerdo con los
principios de una forma preferida de la invención.
La figura 2 es una vista lateral en sección
transversal de la mitad del receptáculo de un sistema de conector
de cizallamiento a 90° dispuesto de acuerdo con los principios de
la forma preferida de la invención.
La figura 3 es una vista lateral en sección
transversal de un perno rompible para el uso dentro del conector de
las figuras 1 y 2.
La figura 4 es una vista lateral en sección
transversal que muestra detalles de un contacto estriado para uso
en el conector de las figuras 1 y 2.
La figura 5 es una vista lateral en sección
transversal correspondiente a la vista lateral de las figuras 1 y 2
que muestra las porciones de enchufe y de receptáculo del conector
preferido después del emparejado.
La figura 6 es una vista lateral en sección
transversal tomada a lo largo de un plano diferente del de la
sección transversal de las figuras 1, 2 y 5, para mostrar dos
contactos estriados con diferentes espacios libres entre los
contactos y una inserción posterior para causar que los contactos
cizallen en momentos diferentes.
La figura 7 es una vista lateral en sección
transversal de una versión de prototipo experimental del conector
de enchufe preferido de las figuras 1 - 6 que no lleva pernos
rompibles, el cizallamiento secuencial, y varias características de
la forma preferida.
La figura 8 es una vista en sección transversal
ampliada que muestra detalles de un contacto usado en el sistema de
conector de cizallamiento experimental propuesto anteriormente de
las figuras 7 y 9.
La figura 9 es una vista lateral en sección
transversal de un conector de receptáculo correspondiente con el
conector de enchufe prototipo de la figura 7.
Del modo ilustrado en las figuras 1, 2 y 5, un
conector de cizallamiento construido de acuerdo con los principios
de una forma preferida de la invención incluye un enchufe (1) y un
receptáculo (2). Como en el conector ilustrado en las figuras 7 - 9,
el enchufe (1) incluye un casco (3) y una inserción formada por una
sección posterior (4) y una sección frontal (5) dispuestas para
enfrentarse una a otra en una interconexión planar (6), la sección
frontal (5) se extiende hacia adelante de la interconexión planar.
Sin embargo, en contraste con el conector de las figuras 7 - 9, en
el conector de cizallamiento de la forma preferida, las secciones
de inserción posterior y frontal (4 y 5) se mantienen unidas por
pernos rompibles (7). Además, como se explicará en mayor detalle
más adelante (en comparación con la figura 7) las secciones de
contacto frontales (8) están dispuestas para cizallarse en momentos
diferentes, para reducir la cantidad de fuerza necesaria para
lograr el cizallado sin reducir la fuerza de los contactos
individuales. Se apreciará que el enchufe (1) y el receptáculo (2)
son generalmente cilíndricos de configuración y por tanto las
configuraciones tridimensionales del enchufe y el receptáculo
deberían ser aparentes, basadas únicamente en las secciones
transversales ilustradas.
El enchufe (1) está dispuesto para ser insertado
dentro del receptáculo (2) a lo largo de un eje horizontal (9) que
es perpendicular a la interconexión planar (6). Debido a que las
secciones de inserción frontal y posterior se mantienen unidas solo
por pernos rompibles (7) con el casco (3) que termina corto en
relación con la interconexión planar, la interconexión planar (6)
forma un plano de cizallamiento a lo largo del cual las secciones
de contacto frontal (8) al igual que los pernos rompibles (7) se
cizallan después de la aplicación de una fuerza de cizallamiento,
por ejemplo durante el lanzamiento de un misil.
El receptáculo (2) incluye un casco formado de
una sección emparejada (10) dispuesta para adaptarse sobre la
sección frontal (5) de la inserción de enchufe y una sección
posterior (11) dispuesta para mantener una inserción (12). Al
emparejarse, el enchufe y el receptáculo se mantienen unidos por un
cric de tornillo (13) que tiene una sección posterior de un
diámetro ampliado (14) que está capturada en una abertura (15) en
la inserción frontal (5) debajo del plano de cizallamiento y una
sección frontal de rosca (16) que está enroscada dentro de un
manguito (17) moldeado en la inserción del receptáculo (12). Una
abertura (18) en la inserción posterior (4) permite el acceso al
cric de tornillo (13) para permitir que se gire el cric de
tornillo con la inserción del enchufe (1) dentro del receptáculo
después de la alineación de los pasadores de guía de acero
inoxidable (19) moldeados en él con las aberturas correspondientes
(20 y 21) en la inserción frontal (5) (en contraste con los
pasadores de guía de plástico moldeados del conector de
cizallamiento ilustrado en las figuras 7 - 9), y también después de
la inserción de los pasadores de guía dentro de las aberturas
correspondientes junto con la inserción de las secciones de contacto
frontal (8) dentro de los contactos de receptáculo (22). Aquellos
con conocimientos en la técnica apreciarán que, debido a su
ubicación, el cric de tornillo (13) no es un factor en la operación
de cizallamiento, salvo en que el cric de tornillo (13) evita la
separación de la inserción frontal (5) del receptáculo (2) cuando
la inserción posterior (4) se separa de la inserción frontal (5), y
el propósito del cric de tornillo (13) es únicamente para sujetar
con pestillo el enchufe y el receptáculo entre sí antes del
cizallamiento, la inserción frontal permanece sujeta al receptáculo
después del cizallamiento.
Se usan pernos rompibles (7) para fijar las
inserciones frontal y posterior (3 y 4) entre sí. Esto se lleva a
cabo insertando los pernos (7) dentro de las aberturas (23) y
enroscándolos en los manguitos (24), que de preferencia están
moldeados dentro de la inserción frontal (5). Como se muestra en la
figura (3), cada perno rompible (7) incluye un cuerpo principal
(25) dispuesto para conectar un saliente (26) en las aberturas
(23), una primera sección de rosca (27) y una segunda sección de
rosca (28) separadas por una ranura circunferencial (29). La
primera sección de rosca (27) de cada perno rompible (7) está
enroscada en el manguito de rosca interna correspondiente (24) para
proveer unos medios mecánicos para mantener las mitades de la
inserción entre sí. Además, la segunda sección de rosca (28) de
preferencia provee un ajuste de interferencia ligera con una
sección frontal de diámetro reducido (30) de las aberturas (23),
las roscas en la segunda sección de rosca (28) están dispuestas
para auto-cerrar la abertura para eliminar
cualquier movimiento vertical del perno rompible que pueda ocurrir
durante la operación de cizallamiento. La ranura circunferencial
(29) está situada sobre el plano de cizallamiento (6) y está
diseñada para cumplir con las fuerzas de cizallamiento
requeridas.
Las secciones de contacto frontal (8) son en
forma de contactos de pasador de doble final que tienen un cuerpo
principal (31) moldeado dentro de la inserción frontal (5), y unas
secciones de pasador de diámetro reducido (32 y 33) que se
extienden axialmente desde el cuerpo principal. Las secciones de
pasador (32) se extienden hacia adelante para conectar las
secciones de manguito correspondientes (34) de los contactos del
receptáculo (22), mientras que las secciones de pasador (33) se
extienden hacia atrás para conectar los manguitos de contacto (35)
(solo mostrado en la figura 6) situados en la inserción posterior
(4). Como se ha ilustrado en la figura (4) la sección de pasador
(33) de cada contacto (8) incluye una ranura o entalladura
circunferencial (36) mecanizada dentro de su periferia, la
entalladura está posicionada en el plano de cizallamiento y está
diseñada para facilitar el cizallamiento del contacto a una fuerza
de cizallamiento determinada.
Se lleva a cabo un cizallado secuencial de las
secciones de contacto frontal (8) después del cizallamiento de los
pernos rompibles (7) variando los espacios libres respectivos (37 y
38) entre las secciones de pasador (33) que se extienden hacia
atrás de los contactos (8) y los bordes de las inserciones
posteriores (4). Los espacios libre se pueden variar o bien
variando el tamaño de las aberturas (39) en las cuales están
adaptados los manguitos de contacto posterior o, como se ha
ilustrado, incluyendo en las aberturas (39) un saliente (40) que se
extiende hacia dentro. Las diferencias en la temporización a la
cual se cizallan los grupos resultan de la cantidad de tiempo
diferente necesario, durante el movimiento de la inserción
posterior después del cizallamiento de los pernos rompibles (7),
para que las paredes de las aberturas (39) alcancen las secciones
de contacto (33) y con ello transmitan la fuerza de cizallamiento
desde la inserción posterior a los contactos.
Aunque solo se ilustran dos espacios libres
diferentes, y el numero de espacios libres se puede variar
dependiendo de la fuerza de cizallamiento deseada, una
implementación práctica del conector de cizallamiento de la
invención incluye cuatro grupos de contactos, cada grupo está
provisto con un espacio libre diferente. La fuerza de cizallamiento
resultante en cada grupo individual de contactos es, como se
apreciará por aquellos con conocimientos en la técnica, la fuerza
de cizallamiento total dividida por el número de grupos de
contactos. En el caso de cuatro grupos, la fuerza de cizallamiento
total que se aplica a los contactos en cualquier momento dado es la
fuerza de cizallamiento total dividida por cuatro, lo que significa
que la profundidad de la entalladura (36) se puede reducir por un
factor correspondiente en comparación con el conector ilustrado en
las figuras 7 - 9.
La continuidad de la conexión a tierra entre el
casco (3) del enchufe (1) y la sección frontal emparejada (10) del
receptáculo (2), y por tanto el apantallamiento EMI está asegurada
por una lengüeta de conexión a tierra (41) que se extiende
alrededor de la inserción frontal (5) y que conecta la sección
frontal emparejada (10) al emparejarse el enchufe y el receptáculo
para conectar eléctricamente los cascos del enchufe y del
receptáculo, del modo indicado en la figura 5. Además, de
preferencia hay situado un anillo (42) en una ranura (43) del casco
del receptáculo para proveer un sellado del entorno del enchufe y
del receptáculo que se emparejan.
Finalmente, como en el conector de cizallamiento
ilustrado en las figuras 7 - 9, moldeadas en la inserción frontal
(5) del enchufe (1) hay tres cavidades (44) que se emparejan con
tres proyecciones en forma de rampa (45) moldeadas dentro de la
inserción posterior (4). Esta característica de rampa provee un
movimiento horizontal en el momento del cizallamiento para evitar
que los contactos cizallados entren en contacto con los contactos
adyacentes cizallados y por tanto con posibilidad de un corto
circuito de los circuitos eléctricos en el dispositivo de
lanzamiento o misil al que los contactos respectivos están
conectados. La característica de rampa y cavidad está diseñada para
evitar un movimiento horizontal hasta que los contactos y los
pernos de contacto se hayan cizallado por completo.
Habiendo descrito de este modo una forma
preferencial de la invención y variaciones de la forma preferida
con suficiente detalle para permitir a aquellos con conocimientos
en la técnica hacer y usar la invención, aquellos con conocimiento
en la técnica, se darán cuenta sin embargo que el conector de
cizallamiento ilustrado puede ser variado o modificado más. Por
ejemplo, el cric de tornillo (13) puede ser sustituido por un
manguito de conexión o por cualquier otro mecanismo adecuado para
la conexión de la inserción frontal (5) con el receptáculo.
Alternativamente, los pernos rompibles (7) pueden ser fijados en la
inserción posterior (4) por adhesivos o por medios mecánicos
distintos a la adaptación de interferencia ilustrada.
Cada una de estas variaciones y modificaciones,
incluyendo aquellas no mencionadas específicamente en este
documento, están previstas como incluido dentro del objetivo de la
invención, y por tanto la descripción de la invención y las
ilustraciones de ella no se han de tomar como limitativas, sino más
bien está previsto que la invención debería ser definida únicamente
por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (10)
1. Un dispositivo de conector de cizallamiento
que consta de: un conector de enchufe (1) que tiene un casco (3),
una inserción posterior (4) situada dentro del casco, una inserción
frontal (5) conectada a la inserción posterior por al menos un
perno rompible (7), y una pluralidad de contactos (8) situados en
la mencionada inserción frontal, en el cual la mencionada
inserción frontal y la mencionada inserción posterior incluyen unas
superficies planares respectivas enfrentadas (6) que forman un
plano de cizallamiento y el casco indicado termina en el plano de
cizallamiento mencionado para permitir el cizallamiento de la
mencionada inserción frontal de la inserción posterior indicada sin
el cizallamiento del casco mencionado, en el cual el perno rompible
está dispuesto de tal forma que se cizalla cuando el mencionado
perno rompible sufre una fuerza de cizallamiento predeterminada, en
el cual los mencionados contactos están dispuestos también de tal
forma que se cizallan al experimentar una fuerza de cizallamiento
predeterminada y en el cual la mencionada pluralidad de contactos
(8) se extienden dentro de aberturas (39) en la mencionada
inserción posterior (4), unos espacios libres respectivos (37, 38)
entre las paredes de las aberturas indicadas y la mencionada
pluralidad de contactos, que se varían para variar una
temporización de la inserción posterior indicada que conecta los
contactos mencionados, causan que ocurra el cizallamiento de los
contactos indicados después del cizallamiento del mencionado perno
rompible (7); un conector de receptáculo (2) que tiene un casco
(10), una inserción (12) y una pluralidad de contactos (22)
dispuestos para emparejarse con los contactos indicados del
conector de enchufe, en el cual el mencionado conector de
receptáculo está dispuesto para recibir la inserción frontal
indicada del conector de enchufe mencionado y para quedar sujeto a
él para establecer una conexión eléctrica entre los contactos del
conector de enchufe y los mencionados contactos del conector de
receptáculo antes del cizallamiento de los contactos del conector
de enchufe.
2. Un dispositivo de conector de cizallamiento
del modo reivindicado en la reivindicación 1, en el cual el perno
rompible (7) incluye unas ranuras circunferenciales (29) situadas en
el plano de cizallamiento, las ranuras indicadas determinan la
fuerza a la cual ocurre el cizallamiento del mencionado perno.
3. Un dispositivo de conector de cizallamiento
del modo reivindicado en la reivindicación 2, en el cual el perno
rompible (7) indicado además incluye un cuerpo principal (25)
situado en una abertura (23) en la inserción posterior (4), y una
primera sección de rosca (27) dispuesta para ser roscada dentro de
un manguito (24) en la inserción frontal (5).
4. Un dispositivo de conector de cizallamiento
que consta de: un conector de enchufe (1) que tiene un casco (3),
una inserción posterior (4) situada dentro del casco, una inserción
frontal (5) conectada a la inserción posterior por al menos un
perno rompible (7), y una pluralidad de contactos (8) situados en
la mencionada inserción frontal, en el cual la mencionada
inserción frontal y la mencionada inserción posterior incluyen unas
superficies planares respectivas enfrentadas (6) que forman un
plano de cizallamiento y el casco indicado termina en el plano de
cizallamiento mencionado para permitir el cizallamiento de la
mencionada inserción frontal de la inserción posterior indicada sin
cizallarse del casco mencionado, en el cual el perno rompible está
dispuesto de tal forma que se cizalla cuando el mencionado perno
rompible sufre una fuerza de cizallamiento predeterminada, y en el
cual los mencionados contactos (8) están también colocados de tal
forma que se cortan al experimentar una fuerza de cizallamiento
predeterminada; un conector de receptáculo (2) que tiene un casco
(10) y una inserción (12), y una pluralidad de contactos (22)
dispuestos para emparejarse con los contactos indicados del
conector de enchufe, en el cual el mencionado conector de
receptáculo (2) está dispuesto para recibir la inserción frontal
mencionada del conector de enchufe indicado y para quedar fijado a
él para establecer una conexión eléctrica entre los contactos del
conector de enchufe mencionado y los contactos del conector del
receptáculo indicado antes del cizallamiento de los contactos del
conector de enchufe indicados, en el cual el perno rompible (7)
indicado incluye una ranura circunferencial (29) situada en el
plano de cizallamiento, la mencionada ranura determina la fuerza a
la cual ocurre el cizallamiento del mencionado perno, y en el cual
el mencionado perno rompible (7) además incluye un cuerpo principal
(25) situado en una abertura (23) en la inserción posterior (4), y
una primera sección de rosca (27) dispuesta para ser roscada dentro
de un manguito (24) en la inserción frontal (5).
5. Un dispositivo de conector de cizallamiento
del modo reivindicado en la reivindicación 3 ó 4, que además consta
de una segunda sección de rosca (28) que forma un ajuste de
interferencia con la abertura (23) en la inserción posterior (4),
la mencionada segunda sección de rosca (28) está roscada
directamente dentro de la inserción posterior indicada para evitar
un movimiento relativo entre el perno rompible (7) y la inserción
posterior, la ranura circunferencial (29) indicada separa las dos
secciones de rosca (27, 28) indicadas.
6. Un dispositivo de conector de cizallamiento
del modo reivindicado en la reivindicación 1 ó 4, en el cual cada
uno de la mencionada pluralidad de contactos (8) incluye una ranura
circunferencial (38) situada en el mencionado plano de
cizallamiento para controlar una fuerza de corte a la cual un
contacto individual se cortará.
7. Un dispositivo de conector de cizallamiento
del modo reivindicado en la reivindicación 1 ó 4, en el cual la
mencionada inserción frontal (5) está situada para ser fijada al
receptáculo (2) indicado por un cric de tornillo (13) que se
extiende a través de la inserción frontal y es capturado entre las
inserciones frontal (5) y posterior (4) indicadas, y un manguito de
rosca interna (17) situado en el conector de receptáculo indicado
y dentro del cual está situado el mencionado 5 cric de tornillo para
ser roscado.
8. Un dispositivo de conector de cizallamiento
del modo reivindicado en la reivindicación 1 ó 4, que además consta
de unos pasadores de posición (19) moldeados dentro de una inserción
(12) situada en el conector de receptáculo (2) indicado.
9. Un dispositivo de conector de cizallamiento
del modo reivindicado en la reivindicación 1 ó 4, que 5 además
consta de una lengüeta de conexión a tierra (41) situada entre el
casco (3) indicado del conector de enchufe (1) mencionado y un
casco (10) del conector del receptáculo (2) indicado al emparejarse
el mencionado conector de enchufe con el conector del receptáculo
indicado.
10. Un dispositivo de conector de cizallamiento
del modo reivindicado en la reivindicación 1 ó 4, que además consta
de un anillo (42) situado dentro del conector del receptáculo (2) y
dispuesto para ser colocado en sándwich entre un casco (10) del
mencionado conector de receptáculo (2) y la mencionada inserción
frontal (5) al emparejarse el mencionado conector de enchufe (1)
con el conector del receptáculo (2) indicado.
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