ES2346418T3 - Conjunto de conector electrico. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto (10) de conector eléctrico, que comprende una clavija (12) que incluye un alojamiento (16) que tiene extremos (18, 20) delantero y trasero, incluyendo el extremo (18) delantero una entrecara (30) de emparejamiento, y teniendo el alojamiento (12) una pared (22) superior, una pared (24) inferior y paredes (26, 28) laterales y a l menos una fila de pasos (82) de recepción de terminal, extendiéndose dicha fila entre las paredes laterales del alojamiento de clavija; un receptáculo (14) que tiene una abertura (33) configurada para recibir la entrecara (30) de emparejamiento de la clavija; un retenedor (48) desviable dispuesto a lo largo de una de las paredes (26, 28) laterales del alojamiento (16) de clavija, y que incluye una barra (50) que tiene un extremo (52) delantero asegurado al alojamiento (16) de clavija en las proximidades del extremo (18) delantero del alojamiento de clavija, que se extiende desde el extremo (18) delantero del alojamiento de clavija hacia atrás, hacia el extremo (20) trasero del mismo, y que tiene un extremo (54) trasero, independiente, susceptible de ser empujado hacia el alojamiento de clavija para permitir que la clavija (12) y el receptáculo (14) se emparejen entre sí, teniendo el retenedor (48) y la abertura (33) de receptáculo elementos (56, 58 y 60, 62) de retención cooperantes, caracterizado porque los elementos de retención comprenden una primera y una segunda proyecciones (56, 58) de retención que se extienden desde lados opuestos de la barra (50), y un primer y un segundo elementos (60, 62) de emparejamiento de retención formados en el interior de la abertura (33) de receptáculo, estando el primer y el segundo elementos (60, 62) de emparejamiento de retención posicionados de forma segura para que encajen la primera y la segunda proyecciones (56, 58) de retención cuando el alojamiento (16) de clavija y el receptáculo se han emparejado completamente entre sí, y una característica (140, 144) de enchavetado de clavija que se ha formado a lo largo de la pared (28) lateral del alojamiento (16) de clavija opuesta al retenedor, y una característica (142, 146) de enchavetado de receptáculo que se ha formado en el interior de la abertura (33) de receptáculo para su emparejamiento con la característica de enchavetado de clavija.
Description
Conjunto de conector eléctrico.
La presente invención se refiere a conectores
eléctricos con características de aseguramiento, retención y
enchavetado de posición de terminal. Más en particular, se refiere a
un conjunto de conector de retención que proporciona un perfil
vertical bajo.
Se han propuesto muchas configuraciones de
conectores convencionales, tales como conjuntos de clavija -
receptáculo para conexiones de cable con cable, conjuntos de
clavija - receptáculo para conexiones de cable con placa de
circuito impreso (tales como en aplicaciones de placa) y conjuntos
de clavija - dispositivo (tales como sensores y similares). En lo
que sigue, los términos clavija y receptáculo se utilizan para
referirse genéricamente a cualquiera de, y a todas, las
aplicaciones de conector, incluyendo aunque sin limitación, las de
cable con cable, PCB con cable, clavija con dispositivo, y
similares.
En muchas aplicaciones, varios conectores
eléctricos, consistentes cada uno de ellos en una clavija y un
receptáculo asociado, pueden estar enfocados a un área común, tal
como en un vehículo. Todos los conectores son conectados cuando el
vehículo alcanza un punto asignado a lo largo de una línea de
montaje. Cuando se proporcionan varios conectores de tamaño y forma
similares, se plantea la necesidad de que el personal de la línea de
montaje esté en condiciones de distinguir entre los conectores para
asegurar que cada clavija se inserta en el receptáculo correcto.
Con anterioridad, las personas de la línea de montaje han
experimentado dificultades para la discriminación de cada clavija y
receptáculo asociado respecto a otras clavijas y receptáculos.
En el pasado, el problema de los
semi-conectores mal emparejados ha sido direccionado
típicamente mediante el uso de dispositivos de aseguramiento de
posición de conector (CPA). Un CPA funciona de modo que asegura a
un operario que los semi-conectores susceptibles de
mal emparejamiento han sido emparejados de forma correcta y
completa. Los sistemas CPA convencionales incluyen un alojamiento de
clavija con un retenedor formado en el mismo. El retenedor recibe
deslizantemente un CPA que está montado en el alojamiento de clavija
y que es accionable para asegurar que una nueva conexión
emparejable se ha emparejado completamente con el alojamiento con
anterioridad a que el CPA pueda ser movido hasta su posición
encajada. Sin embargo, los conjuntos de CPA y de retención
convencionales utilizan una estructura de carro de CPA formada en la
parte superior del conjunto de retención o viceversa. El
apilamiento del CPA y del retenedor, uno sobre otro, incrementa
indebidamente la envolvente global del conector. Con las crecientes
demandas dirigidas a la miniaturización de los conectores, existe
una necesidad de reducir más, continuamente, la envolvente del
dispositivo de conector, mientras se proporciona a la vez un
mecanismo que asegure que las personas de la línea de montaje
emparejan entre sí los componentes del conjunto de conector de
forma correcta.
El documento
EP-A-0774803, que se considera que
representa la técnica anterior más cercana, describe un conjunto de
conector eléctrico en el que uno de los conectores tiene un brazo
elástico de fijación, dispuesto en voladizo, que tiene una placa de
guarda para la liberación del mismo. La placa de guarda está
recortada por un lado para albergar un tope de desplazamiento
constituido por una pared lateral erguida. La otra pared lateral se
extiende hasta al menos la superficie superior del brazo,
resistiendo con ello la liberación accidental del mismo. La
disposición permite que la anchura del conector se reduzca mientras
que proporciona un mejor acceso a la placa de guarda. Un conjunto
de conector similar, que tiene brazos de fijación flexibles en los
lados opuestos del alojamiento de clavija, ha sido descrito en el
documento US-A-5445534. En este
último documento, un miembro deslizable se encuentra dispuesto
sobre la clavija, y puede hacerse deslizar hacia una posición en la
que los brazos de fijación flexibles no pueden flexionar hasta el
grado necesario para desenganchar sus proyecciones de retención del
receptáculo cooperante.
El documento
US-A-6.116.939 divulga un mecanismo
de fijación de conector que no sólo impide el semi enganche entre
conectores de emparejamiento, sino que también permite la fácil
desconexión de los dos conectores. El mecanismo incluye un par de
piezas elásticas que pueden ser flexionadas y moverse integralmente
con un brazo flexible capacitado para presionar contra un conector
hembra según se encaja en el mismo un conector macho.
Adicionalmente, incluye un par de superficies de guiado de expulsión
que son contactadas por las piezas elásticas y que aplican una
fuerza reactiva sobre el conector macho empujando con ello al
conector macho en dirección hacia fuera del conector hembra.
Además, el mecanismo de fijación de conector incluye superficies de
guiado que, cuando las piezas elásticas se mueven junto con el
brazo flexible, guían proyecciones de enganche de las piezas
elásticas desde superficies escalonadas que sirven de proyecciones
de retención sobre las superficies de guiado de expulsión, para
desenganchar con ello las proyecciones de retención y las
superficies escalonadas.
Sigue existiendo la necesidad de conjuntos de
conector mejorados que superen los problemas que se han expuesto en
lo que antecede. La invención que se describe a continuación
direcciona las necesidades expuestas en lo que antecede y otras
desventajas de los dispositivos de conector convencionales.
La presente invención consiste en un conjunto de
conector eléctrico según se define en la reivindicación 1 de la
presente memoria.
La clavija de alojamiento puede incluir una
porción cortada que se extiende por debajo del extremo trasero de
la barra de retención para permitir una deflexión incrementada hacia
el interior de la barra de retención con relación a la clavija. El
extremo trasero de la barra de retención puede incluir una cara
interna biselada para permitir una deflexión incrementada hacia el
interior de la barra de retención con relación a la clavija. La
primera y la segunda proyecciones de retención de la barra de
retención pueden estar longitudinalmente alineadas cada una con la
otra a lo largo de la longitud de la barra de retención, o pueden
estar longitudinalmente desviadas cada una respecto a la otra.
Una realización de la presente invención
comprende una primera clavija que tiene una entrecara de
emparejamiento, un receptáculo que tiene una abertura configurada
para recibir la entrecara de emparejamiento de la primera clavija,
una segunda clavija que tiene una entrecara de emparejamiento
dimensionada para emparejarse con la abertura de receptáculo, y una
tercera clavija que tiene una entrecara de emparejamiento que es más
pequeña que la abertura de receptáculo y por lo tanto insertable
normalmente en la abertura de receptáculo. Una primera y una
segunda características de enchavetado de la primera clavija se
emparejan con características de enchavetado recíprocas del
receptáculo cuando la primera clavija se empareja correctamente con
el receptáculo. Una de las características de enchavetado de
receptáculo ha sido configurada de modo que impide que la entrecara
de emparejamiento de la segunda clavija sea insertada completamente
en la abertura de receptáculo, mientras que la otra característica
de enchavetado de receptáculo ha sido configurada de modo que impide
que la entrecara de emparejamiento de la tercera clavija sea
insertada completamente en la abertura de receptáculo.
Con el fin de que la presente invención pueda
ser comprendida de manera más fácil, se hará ahora referencia a los
dibujos que se acompañan, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva superior
de un conjunto de conector eléctrico que materializa la presente
invención;
la Figura 2 es una vista en perspectiva inferior
del conjunto de conector eléctrico de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en alzado del conjunto
de conector de la Figura 1, que muestra una clavija emparejada con
un receptáculo;
la Figura 4 es una vista en sección transversal
inferior a lo largo de la línea Z-Z de la Figura 3,
que muestra la clavija desencajada del receptáculo;
la Figura 5 es una vista en sección transversal
desde la misma perspectiva que la Figura 4, que muestra la clavija
parcialmente encajada en el receptáculo;
la Figura 6 es una vista en sección transversal
desde la misma perspectiva que la Figura 4, que muestra la clavija
completamente encajada en el receptáculo;
la Figura 7 es una vista en perspectiva frontal
superior de un alojamiento de clavija de la clavija mostrada en la
Figura 1;
la Figura 8 es una vista en perspectiva inferior
trasera del alojamiento de clavija de la Figura 7;
la Figura 9 es una vista en alzado frontal del
alojamiento de clavija de la Figura 7;
la Figura 10 es una vista en alzado posterior
del alojamiento de clavija de la Figura7;
la Figura 11 es una vista en sección transversal
a lo largo de la línea D-D de la Figura 9;
la Figura 12 es una vista en sección transversal
a lo largo de la línea E-E de la Figura 9;
la Figura 13 es una vista en alzado frontal de
la clavija de la Figura 1;
la Figura 14 es una vista en sección transversal
a lo largo de la línea A-A de la Figura 13, que
muestra el dispositivo de aseguramiento de posición de terminal
(TPA) en su posición preestablecida;
la Figura 15 es una vista en sección transversal
similar a la Figura 13, pero que ilustra el TPA completamente
encajado con el alojamiento de clavija;
la Figura 16 es una vista en perspectiva
delantera superior del TPA de la clavija de la Figura 1;
la Figura 17 es una vista en perspectiva
superior trasera del TPA de la Figura 16;
la Figura 18 es una vista en alzado lateral del
TPA de la Figura 16;
la Figura 19 es una vista en alzado en corte,
desde abajo, del TPA de la Figura 16;
las Figuras 20A-20D son una
secuencia de vistas despiezadas que ilustran el montaje de una
clavija del conjunto de conector eléctrico de la Figura 1;
las Figuras 21-24 son vistas de
extremos de emparejamiento de clavijas y receptáculos que ilustran
ciertas características de enchavetado del conector eléctrico;
la Figura 25 es una vista en sección transversal
de una clavija de 1x6 emparejada con un receptáculo de 1x6;
La Figura 26 es una vista en sección transversal
que ilustra la manera en que actúan ciertas características de
enchavetado del conector eléctrico.
Con referencia a las Figuras 1 y 2, un conector
eléctrico 10 construido de acuerdo con determinados aspectos de la
presente invención, incluye una clavija 12 y un receptáculo 14. La
clavija 12 incluye un alojamiento 16 (véanse adicionalmente las
Figuras 7-12), que tiene un extremo 18 delantero o
de emparejamiento y un extremo 20 trasero. El alojamiento incluye
una pared 22 superior, una pared 24 inferior y una primera y una
segunda paredes 26, 28 laterales que definen una entrecara 30 de
emparejamiento sobre el extremo 18 delantero del alojamiento
16.
El receptáculo 14 incluye un extremo 31
delantero o de emparejamiento, y un extremo 32 trasero. El extremo
31 delantero del receptáculo 14 presenta una abertura 33 que está
dimensionada para recibir la entrecara 30 de emparejamiento de la
clavija 12. La abertura incluye una pared 34 superior, una pared 35
inferior y una primera y una segunda paredes 36, 37 laterales. El
receptáculo 14 incluye una pluralidad de terminales eléctricos en
forma de patillas 38 de contacto posicionadas en la abertura 33 de
receptáculo. Las patillas 38 de receptáculo están configuradas y
posicionadas de modo que se extienden a través de aberturas 40
terminales recíprocas formadas en la cara delantera de la clavija
12 cuando la clavija 12 se ha emparejado con el receptáculo 14. Las
patillas 38 de receptáculo pasan a través de las aberturas 40 y
encajan con terminales 42 recíprocos de contacto eléctrico, los
cuales están contenidos en el interior del alojamiento 16 de
clavija. Los extremos traseros de los terminales 42 de clavija
están conectados a conductores 44 eléctricos, tales como cables, de
un soporte de cableado u otro dispositivo (no representado). Los
terminales 38, 42 están dispuestos según un patrón predeterminado
de filas y columnas, según es habitual en el estado de la técnica.
En el estado de la técnica, tales conectores son conocidos
típicamente como conectores AxB, donde A representa el número de
filas de terminales y B representa el número de terminales de cada
fila. En la realización ilustrada, la clavija 12 y el receptáculo
14 incluyen, cada uno de ellos una sola fila de 4 (cuatro)
terminales. Por ello, el conector eléctrico ilustrado es un
conector de 1x4. Se apreciará, no obstante, que la presente
invención es igualmente aplicable a otros tamaños de conector.
La clavija 12 incluye un miembro 48 de retención
formado en un lateral del mismo. El miembro 48 de retención está
formado en una de las paredes 26, 28 laterales. En la realización
ilustrada, el miembro 38 de retención está formado en la primera
pared 26 lateral del alojamiento 16 de clavija. El miembro 48 de
retención puede estar formado integralmente con el alojamiento 16
de clavija. Alternativamente, el miembro 48 de retención puede
estar montado en el alojamiento 16 de clavija a modo de estructura
unitaria separada, fijada al alojamiento 16 de clavija de una
cualquiera de diversas maneras, tal como mediante adhesivo,
pegamento, encaje a presión, tornillos u otros medios de
fijación.
El miembro 48 de retención incluye una barra 50
que se extiende longitudinalmente a lo largo de la primera pared 26
lateral del alojamiento 16 de clavija. La barra 50 tiene un extremo
52 delantero asegurado al extremo 18 delantero del alojamiento 16
de clavija. La barra 50 tiene un extremo 54 trasero, independiente,
que normalmente está separado lateralmente del alojamiento 16 de
clavija. El extremo 54 trasero de la barra 50 es susceptible de ser
empujado hacia el interior, hacia el alojamiento 16 de clavija, para
permitir que la clavija 12 y el receptáculo 14 se emparejen uno con
el otro. La barra 50 de retención incluye una primera y una segunda
proyecciones 56, 58 de retención opuestas, que se extienden desde
los lados opuestos de la barra 50 de retención. En la realización
ilustrada, las proyecciones 56, 58 de retención están
longitudinalmente alineadas cada una con la otra a lo largo de la
longitud de la barra 50. Se apreciará, sin embargo, que las
proyecciones 56, 58 de retención podrían estar desviadas
longitudinalmente cada una de la otra. Se ha formado un primer y un
segundo elementos 60 de emparejamiento de retención en el interior
de la abertura 36 de receptáculo. El primer y el segundo elementos
60, 62 de emparejamiento de retención están posicionados para
encajar de forma segura con la primera y la segunda proyecciones
56, 58 de retención cuando la clavija 12 se inserta en la abertura
33 de receptáculo. En la realización ilustrada, los elementos 60,
62 de emparejamiento de retención tienen forma de salientes que se
extienden hacia el interior desde la primera pared 36 lateral de la
abertura 33 de receptáculo. Se apreciará, no obstante, que los
elementos 60, 62 de emparejamiento de retención podrían tener otras
formas, tal como indentaciones formadas en la pared lateral de la
abertura 33 de receptáculo.
El miembro 48 de retención de la realización
ilustrada proporciona varias ventajas. Posicionando el miembro 48
de retención sobre el lateral de la clavija 12, en oposición a la
parte superior o la parte inferior, la altura global de la clavija,
y con ello del conector 10, se reduce. A este respecto, la altura
global del miembro 48 de retención, medida entre los bordes
externos de las proyecciones 56, 58 de retención, es con
preferencia sustancialmente la misma que la altura de la entrecara
30 de emparejamiento de la clavija 12. Adicionalmente, el diseño de
barra única con proyecciones 56, 58 de retención opuestas, permite
que el área de enganche de retención se optimice para una
limitación de altura dada.
Haciendo adicionalmente referencia a las Figuras
3-6, se va a explicar ahora la operación del
mecanismo de retención con mayor detalle. Cuando la entrecara 30 de
emparejamiento de la clavija 12 se inserta en la abertura 33 de
receptáculo, el extremo 52 delantero de la barra 50 desliza en un
espacio de separación 68 (véase la Figura 1) formado entre los
elementos 60, 62 de emparejamiento de retención. La clavija 12 es
empujada hacia el interior en la abertura 33 de receptáculo hasta
que las caras delanteras de las proyecciones 56, 58 de retención
encajan contra los elementos 60, 62 de emparejamiento de retención.
Las caras delanteras de las proyecciones 56, 58 de retención y las
proyecciones recíprocas del receptáculo, pueden estar biseladas
(según se muestra) para facilitar la inserción de la clavija 12 en
el receptáculo 14. Según sigue desplazándose la clavija 12 hacia el
interior en el receptáculo 14, los elementos 60, 62 de
emparejamiento de retención ejercen fuerzas contra las proyecciones
56, 58 de retención, lo que empuja el extremo 54 trasero de la barra
50 hacia el interior, hacia la pared 26 lateral del alojamiento 16
de clavija. La entrecara 30 de emparejamiento de la clavija, sigue
moviéndose hacia el interior hasta que los extremos traseros de las
proyecciones 56, 58 de retención van más allá de los extremos
traseros de los elementos 60, 62 de emparejamiento de retención.
Una vez que las proyecciones 56, 58 de retención se han movido hacia
el interior hasta más allá de los elementos 60, 62 de
emparejamiento de retención, el extremo 54 trasero de la barra 50 de
retención se recupera elásticamente hacia fuera hasta su primera
posición, enclavando con ello la clavija 12 en el receptáculo 14.
(Véase la Figura 6).
Según puede apreciarse en la Figura 4, la
primera pared 26 lateral del alojamiento 16 de clavija incluye una
porción 72 cortada que se extiende bajo el extremo 54 trasero de la
barra 50 de retención. La porción 72 cortada actúa de modo que
permite una deflexión incrementada hacia el interior de la barra 50
de retención con relación al alojamiento 16 de clavija.
Adicionalmente, el extremo 54 trasero de la barra 50 de retención
incluye una cara 74 interna biselada que también actúa para
permitir una deflexión incrementada hacia el interior de la barra
50 de retención con relación al alojamiento 16 de clavija. El
extremo trasero de la barra 50 de retención incluye un asidero 76
para operar el miembro 48 de retención. Según puede apreciarse en la
Figura 6, el asidero 76 está posicionado por fuera del receptáculo
14 cuando la clavija 12 está emparejada con el receptáculo. El
asidero 76 puede ser despresionado para mover la barra 50 de
retención hacia el interior para permitir que la clavija 12 sea
extraída del receptáculo 14. Una gualdera 77 (véase la Figura 8) ha
sido formada alrededor del extremo 54 trasero de la barra 50 de
retención. La gualdera 77 incluye paredes 78, 79 superior e inferior
que se extienden sobre el extremo trasero de la barra 50. La
gualdera actúa de modo que protege la porción del mecanismo 48 de
retención que en otro caso quedaría al descubierto cuando la clavija
12 y el receptáculo 14 se han emparejado entre sí. La gualdera 77
sirve también como característica de sobrefatiga, que evita el
sobrefatigamiento de la retención si se desvía hacia fuera del
alojamiento de clavija.
La clavija 12 incluye el alojamiento 16 (véanse
las Figuras 7-15) y un dispositivo 80 de
aseguramiento de posición de terminal (TPA) (véanse las Figuras
17-19), que está configurado para emparejarse con el
alojamiento de clavija (véanse las Figuras
20A-20D). Según se ha expuesto en lo que antecede,
el alojamiento 16 de clavija incluye una pared 22 superior, una
pared 24 inferior, y una primera y una segunda paredes 26, 28
laterales opuestas. Pasos 82 de recepción de terminal se extienden
entre los extremos 18, 20 delantero y trasero del alojamiento 16
(véanse las Figuras 11 y 12). Cada paso 82 está configurado para
recibir y soportar uno de los terminales 42 de clavija en el
interior del alojamiento 16. Los pasos presentan aberturas 84 en el
extremo 18 delantero del alojamiento 16, las cuales están
dispuestas según un patrón predeterminado para permitir que los
terminales 42 de clavija se emparejen con las patillas 38 de
receptáculo cuando la clavija 12 se inserta en el receptáculo 14.
Los pasos 82 incluyen también aberturas 85 traseras que están
configuradas para permitir que los terminales sean insertados en el
alojamiento 16 de clavija durante el montaje de la clavija 12, según
se explica con mayor detalle en lo que sigue.
Según puede apreciarse en la Figura 12, cada
paso 82 incluye un miembro 86 de retención para asegurar el terminal
42 de clavija en el interior del paso. El miembro 86 de retención
incluye un brazo o barra 88 que se extiende longitudinalmente por
el interior de un paso 82 respectivo. La barra 88 tiene un extremo
90 trasero conectado al alojamiento 16 en el extremo trasero del
paso 82, y un extremo 92 delantero, independiente, que puede ser
pivotado hacia la pared superior del paso 82 para permitir que un
terminal 42 de clavija sea insertado en el paso 82.
Con referencia a las Figuras
12-15, se va a explicar la manera en que se instalan
los terminales 42 en el alojamiento. Durante el montaje, los
terminales 42 de clavija, que han sido previamente asegurados a los
conductores 44, se insertan en los pasos 82 a través de las
aberturas 85 traseras. Según puede verse en la Figura 14, cada uno
de los terminales 42 de clavija incluye una porción 94 delantera,
que está configurada para recibir una patilla 38 de receptáculo, y
una porción 96 trasera, que está configurada para ser fijada a uno
de los conductores 44. Según se inserta el terminal 42 de clavija
en uno de los pasos 82, la porción 94 delantera del terminal 42
encaja contra la parte inferior de la barra 88 de retención. La cara
inferior de la barra 88 de retención puede estar biselada, según se
muestra, para facilitar la inserción del terminal 42 en el paso 82.
El movimiento continuado hacia el interior del terminal 42 de
clavija empuja la barra 88 de retención hacia arriba. El terminal
42 de clavija sigue desplazándose hacia el interior por el paso 82
hasta que su porción 94 delantera se mueve hacia el interior de un
dedo de bloqueo 98 formado en el extremo 92 delantero de la barra
88 de retención. Una vez que la porción 94 delantera del terminal 42
se ha movido más allá del dedo de retención 98, la barra 88 de
retención se recupera elásticamente hacia abajo para asegurar el
terminal 42 en el interior del paso 82, según se muestra en las
Figuras 14 y 15. El terminal 42 está contenido en el paso 82 entre
el dedo de bloqueo 98 y un saliente 100 formado en el extremo
delantero del paso 82.
Con referencia a las Figuras
16-19, el TPA 80 posee una pared 102 delantera y
miembros 104, 106 opuestos superior e inferior de retención que se
extienden desde la pared delantera. Los miembros 104, 106 superior e
inferior de retención están configurados para fijar el TPA 80 en el
alojamiento 16 de clavija para su movimiento entre una posición
primera o preestablecida (véase la Figura 20C) y una posición
segunda o completamente encajada (véase la Figura 20D). La pared
102 delantera porta las aberturas 40 de terminal. Cuando el TPA 80
está en su posición completamente encajada, las aberturas 40 de
terminal se alinean con y excesivamente, las aberturas 84
delanteras de los pasos 82.
El miembro 106 de retención inferior incluye un
par de patas 108 inferiores que están conectadas por sus extremos
distales por medio de un miembro 110 transversal. El miembro 106 de
retención inferior está configurado para deslizar en un rebaje 112
recíproco formado en la pared 24 inferior del alojamiento 16 de
clavija, según se muestra en las Figuras 20A-20D.
Una ranura 114 longitudinal se extiende entre las patas 108
inferiores. La ranura 114 longitudinal está configurada de modo que
se empareja con el primer y el segundo salientes 116, 118 de
retención espaciados longitudinalmente (véase la Figura 8), los
cuales están formados en el rebaje 112, para permitir que el TPA 80
sea asegurado en el alojamiento 16 en sus posiciones preestablecida
y completamente encajada, según se explica en lo que sigue.
El miembro 104 de retención superior del TPA 80
incluye una pluralidad de patas 120 superiores (tres en la
realización ilustrada). Las patas 120 superiores son insertables en
el paso 121 superior del alojamiento 16 de clavija. El paso 121
superior se extiende sobre, y abre en, los pasos 82 de terminal. Las
patas 120 superiores presentan salientes 122 que se extienden
descendentemente. Cada uno de los salientes 122 está posicionado de
modo que se alinea con, y se extiende descendentemente en, uno de
los pasos de terminal cuando el TPA se desplaza hasta su posición
completamente encajada. (Véase, por ejemplo, la Figura 15).
Ahora se va a explicar el montaje de la clavija
con referencia a las Figuras 14, 15 y 20A-20D. El
TPA 80 se fija en el alojamiento 16 de clavija haciendo deslizar
inicialmente el extremo 123 distal del miembro 106 de retención
inferior en el rebaje 112. Según se aleja más el TPA 80 por el
alojamiento 16 de clavija, el extremo 124 distal del miembro 104 de
retención superior, por ejemplo las patas 120, se mueven en la
abertura 121 superior. Los extremos proximales de las patas 108
inferiores incluyen pestañas 126 biseladas en sus bordes externos.
Las pestañas 126 biseladas están configuradas para emparejarse con
ranuras 128 recíprocas formadas en las paredes laterales del rebaje
112. Según desliza el TPA en el alojamiento 16, las pestañas 126
biseladas encajan en las ranuras 128. El TPA 80 sigue deslizando
por el alojamiento 16 hasta que el miembro 110 transversal distal
encaja contra el primer saliente de retención. (Véase la Figura
20B). El movimiento continuado del TPA 80 hacia el interior empuja
el miembro 110 transversal hacia arriba y sobre el primer saliente
116 de retención. La cara externa del primer saliente 116 de
retención está biselada para ayudar a la elevación del miembro 110
transversal por encima del saliente 116. La entrecara entre las
pestañas 126 biseladas y las ranuras 128 crea un punto de
pivotamiento para las patas 108 inferiores según se mueve el miembro
110 transversal más allá del primer saliente 116 de retención.
Una vez que el miembro 110 transversal distal se
ha desplazado más allá del primer saliente 116 de retención, las
porciones distales de las patas 108 inferiores encajan a presión de
nuevo en el rebaje 112. (Véase la Figura 20C). Esta posición
corresponde a la posición preestablecida del TPA 80. Cuando el TPA
está en su posición preestablecida, el primer saliente 116 de
retención es capturado en la ranura 114 longitudinal, y el miembro
110 transversal se posiciona longitudinalmente entre el primer y el
segundo salientes 116, 118 de retención. El movimiento hacia fuera
del TPA 80 con relación al alojamiento 16 de clavija está limitado
por la entrecara entre el miembro 110 transversal y el primer
saliente 116 de retención, mientras que el movimiento hacia el
interior del TPA 80 con relación al alojamiento 16 de clavija está
limitado por la entrecara entre el miembro 110 transversal y el
segundo saliente 118 de retención.
Según puede verse en la Figura 14, cuando el TPA
80 está en su posición preestablecida, las patas 120 superiores
están desenganchadas de los brazos 88 de retención. Con ello, cuando
el TPA está en su posición preestablecida, los terminales 42 de
clavija pueden ser insertados en los pasos 82, según se ha explicado
en lo que antecede.
Una vez que los terminales 42 están instalados
en el alojamiento 16, el TPA 80 se desplaza hasta su posición
completamente encajada para afianzar los terminales 42 en el
alojamiento 16. (Véanse las Figuras 15 y 20D). Según se mueve el
TPA 80 desde su posición preestablecida (Figuras 14 y 20C) hasta su
posición completamente encajada (Figuras 15 y 20D), los salientes
122 se mueven en los pasos 82 y encajan contra las partes superiores
de los terminales 42. Los salientes 122 ejercen fuerzas
descendentes sobre los terminales 42, que empujan los terminales
hacia abajo en los pasos 82.
Según desliza el TPA 80 hacia el interior, hacia
su posición completamente encajada, el miembro 110 transversal
distal encaja contra el segundo saliente 118 de retención. El
miembro 110 transversal desliza hacia arriba y sobre el segundo
saliente 118 de retención. Una vez que el miembro 110 transversal
distal se ha movido más allá del segundo saliente 118 de retención,
las patas 108 inferiores encajan a presión en el rebaje 112 para
asegurar el TPA 80 en el alojamiento 116 en su posición
completamente encajada. (Véanse las Figuras 15 y 20D). Cuando el
TPA está en su posición completamente encajada, el segundo saliente
118 de retención está capturado en la ranura 114 longitudinal. El
movimiento hacia fuera del TPA 80 en relación con el alojamiento 116
de clavija está limitado por la entrecara entre el miembro 110
transversal distal y el segundo saliente 118 de retención, mientras
que el movimiento hacia el interior del TPA 80 en relación con el
alojamiento 16 de clavija, está limitado por la entrecara entre la
pared 201 delantera del TPA y la parte frontal del alojamiento
16.
Según se mueve el TPA 80 desde su posición
parcialmente encajada hasta su posición completamente encajada, los
extremos 124 distales de las patas 120 superiores se mueven por el
espacio 130 entre las barras 88 de retención y la pared 22 superior
del alojamiento 16. (Véanse las Figuras 14 y 15). Cuando el TPA está
completamente encajado en el alojamiento, los extremos distales de
las patas se extienden por el espacio 130 para limitar el
movimiento ascendente de las barras 88 de retención suficientemente
como para evitar que los terminales 42 sean extraídos de los pasos
82.
La clavija 12 y el receptáculo 14 incluyen una
primera y una segunda características de enchavetado integrales que
están adaptadas para emparejarse una con otra cuando la clavija se
inserta correctamente en el receptáculo. Las características de
enchavetado actúan de modo que aseguran una orientación apropiada
entre la clavija 12 y el receptáculo 14 antes de permitir el encaje
de emparejamiento completo entre los mismos. Adicionalmente, una de
las características de enchavetado actúa de modo que impide que
otras clavijas que tengan la entrecara de emparejamiento del mismo
tamaño que la clavija 12, sean insertadas en el receptáculo 14. La
otra característica de enchavetado actúa de modo que impide que
clavijas que tengan entrecaras de emparejamiento más pequeñas que
la clavija 12, sean insertadas en el receptáculo 14. La combinación
de la primera y la segunda características de enchavetado es
beneficiosa para asegurar que las clavijas y los receptáculos
apropiados son conectados entre sí, lo que resulta particularmente
ventajoso en aplicaciones en las que múltiples conectores eléctricos
están situados en un área común de un sistema.
Una de las características de enchavetado ha
sido conformada en las segundas paredes laterales de la clavija y
de la abertura de receptáculo, opuestas al mecanismo de retención.
La otra característica de enchavetado puede estar conformada en
cualquiera de las paredes superior o inferior de la clavija y de la
abertura de receptáculo. En la realización ilustrada, la primera
característica de enchavetado consiste en nervios 140, 142 de
emparejamiento y ranuras 144, 146 formadas en las segundas paredes
28, 37 laterales de la clavija 12 y de la abertura 33 de
receptáculo. (Véanse las Figuras 1 y 21). De forma similar, la
segunda característica de enchavetado consiste en el nervio 148 y
la ranura 150 de emparejamiento, formados en las paredes 24, 28
inferiores de la clavija 12 y de la abertura 33 de receptáculo.
En un sistema que tiene múltiples clavijas y
receptáculos del mismo tamaño, por ejemplo una pluralidad de
conjuntos de conector de 1x4, se pueden proporcionar primeras
características únicas de enchavetado para cada combinación de
clavija-receptáculo. Esto ha sido ilustrado en las
Figuras 21-24, las cuales muestran vistas en alzado
de extremos de emparejamiento de cuatro conjuntos
10A-10D de conector de 1x4 diferentes. Cada conjunto
de conector incluye una clavija 12A-12D y un
receptáculo 14A-14D, respectivamente. Los conjuntos
10A-10D de clavija-receptáculo de
conector tienen la misma construcción general entre sí (y que el
conjunto 10 de conector que se ha descrito anteriormente), salvo la
construcción específica de la primera característica de enchavetado
para un conjunto de conector dado. En particular, cada conjunto de
clavija-receptáculo de conector tiene una primera
característica única de enchavetado formada en las segundas paredes
28, 37 laterales de la clavija y del receptáculo. Esta primera
característica de enchavetado actúa de modo que asegura que la
clavija y el receptáculo de un conjunto de conector dado, se
emparejan entre sí con la orientación correcta. Adicionalmente,
esta primera característica de enchavetado impide que las clavijas
del mismo tamaño, por ejemplo las clavijas 12B-D,
sean insertadas en el receptáculo incorrecto, por ejemplo el
receptáculo 14A.
Específicamente, la Figura 21 ilustra un
conjunto 10A de conector de 1x4, que tiene una primera clavija 12A
y un primer receptáculo 14A. La primera clavija tiene dos nervios
140 de enchavetado formados en la parte superior y en la parte
inferior de la segunda pared 28 lateral, y un espacio de separación
o ranura 44 formada entre los nervios 140 de enchavetado. El primer
receptáculo 14A tiene ranuras 146 de enchavetado formadas en la
parte superior y en la parte inferior de la segunda pared 37
lateral. Cuando la primera clavija 12A se inserta en el primer
receptáculo 14A con la orientación apropiada, los nervios 140 de
enchavetado de la clavija se acoplan en las ranuras 146 de
enchavetado del receptáculo. A la inversa, si se hace un intento de
insertar la primera clavija 12A con la orientación equivocada, por
ejemplo con el lado de arriba hacia abajo, los nervios 140 de
enchavetado de la primera clavija 12 hacen tope contra los salientes
60, 62 de retención del primer receptáculo 14B, y el mecanismo 48
de retención hace tope contra el nervio 142 de enchavetado de la
segunda pared 37 lateral del receptáculo 14A, impidiendo con ello la
inserción de la clavija 12A en el receptáculo 12B.
La Figura 22 ilustra un segundo conjunto 10B de
conector de 1x4, que tiene una segunda clavija 12B y un segundo
receptáculo 14B. La segunda clavija 12B tiene un único nervio 140 de
enchavetado formado en la parte inferior de su segunda pared
lateral, mientras que el segundo receptáculo 14B tiene una ranura
146 de enchavetado recíproco formada en el parte inferior de su
segunda pared lateral. Cuando la clavija 12B se inserta en el
receptáculo 14B con la orientación correcta, el nervio 140 de
enchavetado de la clavija 14B se acopla en la ranura 146 de
enchavetado del receptáculo. A la inversa, si se hace un intento de
insertar la clavija 12B con la orientación equivocada, por ejemplo
con el lado de arriba hacia abajo, el nervio 140 de enchavetado de
la segunda clavija 12B hace tope contra los salientes 60, 62 de
retención del receptáculo 14B y el mecanismo 48 de retención hace
tope contra el nervio 142 de la segunda pared lateral del
receptáculo 14B, impidiendo con ello la inserción de la clavija 12B
en el receptáculo 14B. Según puede apreciarse en los dibujos, el
nervio 140 de enchavetado inferior de la segunda clavija 12B es más
grande que el nervio 140 de enchavetado inferior de la primera
clavija 12A (y también que la ranura 146 de enchavetado inferior)
del primer receptáculo 14A.
La Figura 23 ilustra un tercer conjunto 10C de
conector de 1x4 que tiene una tercera clavija 12C y un tercer
receptáculo 14C. La tercera clavija 12C incluye dos nervios 140 de
enchavetado formados en la parte inferior y en la parte media de su
segunda pared lateral. El tercer receptáculo 14C posee ranuras 146
de enchavetado recíproco formadas en la parte inferior y en la
parte media de su segunda pared lateral. Cuando la tercera clavija
12C se inserta en el tercer receptáculo 14C con la orientación
apropiada, los nervios 140 de enchavetado de la clavija se acoplan
con las ranuras 146 de enchavetado del receptáculo. A la inversa, si
se hace un intento de insertar la tercera clavija con la
orientación equivocada, por ejemplo con el lado de arriba hacia
abajo, los nervios 140 de enchavetado de la tercera clavija 12C
hacen tope contra los salientes 60, 62 de retención del tercer
receptáculo 14C, y el mecanismo 48 de retención hace tope contra la
segunda pared 28 lateral del receptáculo.
La Figura 24 ilustra un cuarto conjunto 10D de
conector de 1x4 que tiene una cuarta clavija 12D y un cuarto
receptáculo 14D. La primera característica de enchavetado de la
cuarta clavija 14D incluye un par de nervios 140 de enchavetado
formados en la parte inferior y en la mitad superior, por ejemplo
entre el centro y la parte superior, de la segunda pared lateral de
la clavija. El cuarto receptáculo 14D tiene ranuras 146 de
enchavetado recíproco formadas en la parte inferior y en la mitad
superior de su segunda pared lateral. Cuando la cuarta clavija 12D
se inserta en el cuarto receptáculo 14D con la orientación
apropiada, los nervios 140 de enchavetado de la cuarta clavija 12D
deslizan en las ranuras 146 de enchavetado del cuarto receptáculo
14D. Por el contrario, si se hace un intento de insertar la cuarta
clavija 12D con la orientación equivocada, los nervios 14 de
enchavetado de la cuarta clavija 12D hacen tope contra los salientes
60, 62 de retención del cuarto receptáculo 14D, y el mecanismo 48
de retención hace tope contra la segunda pared lateral del cuarto
receptáculo 14D.
Según se ha expuesto en lo que antecede, además
de asegurar que las clavijas 12A-12D y los
receptáculos 14A-14D son emparejados con la
orientación correcta, la primera característica de enchavetado
impide también que clavijas del mismo tamaño sean insertadas en el
receptáculo incorrecto. Por ejemplo, si se hace un intento de
emparejar la primera clavija 12A con el segundo receptáculo 14B, el
nervio 140 de enchavetado superior de la primera clavija 12A hará
tope contra el nervio 142 del segundo receptáculo 14B.
Según puede apreciarse en las Figuras
4-6 y 21-24, la segunda
característica de enchavetado consiste en nervios 148 y ranuras 150
de enchavetado recíprocos, formados en las paredes inferiores de la
clavija 12 y del receptáculo 14. La segunda característica de
enchavetado es idéntica en todas las clavijas y receptáculos de un
tamaño dado. Por ejemplo, en las Figuras 21-24 cada
una de las clavijas de 1x4 incluye una ranura 148 de enchavetado
inferior definida por la ranura 114 longitudinal del TPA 80. La
ranura 148 de enchavetado está configurada para alinearse y
emparejarse con un nervio 148 de enchavetado recíproco formado en la
pared inferior del receptáculo. El espacio 152 lateral existente
entre el primer saliente 116 de retención y la pata 108 del TPA 80,
define una ranura de enchavetado de anchura reducida, que recibe el
extremo delantero del nervio 148 de enchavetado cuando la clavija y
el receptáculo están completamente emparejadas. (Véase la Figura 6).
Se apreciará que el nervio 148 de enchavetado, podría tener una
porción trasera (no mostrada) de anchura incrementada,
aproximadamente de la misma anchura que la ranura 114 longitudinal.
El receptáculo 14 puede incluir también nervios 156 formados a lo
largo de la primera pared lateral del receptáculo. Los nervios 156
están situados por el interior de los salientes 60, 62 de
retención, y están dimensionados para acoplarse en los espacios de
separación por encima y por debajo de la barra de retención cuando
la clavija 12 se ha insertado en el receptáculo 14. Los nervios 156
ayudan a guiar la clavija 12 en el receptáculo 14, y facilitan el
emparejamiento correcto de las patillas 38 de receptáculo en los
terminales 40 de la clavija.
En aplicaciones que tengan conjuntos de conector
de diferentes tamaños, la segunda característica de enchavetado se
utiliza para impedir que clavijas más pequeñas, por ejemplo una
clavija de 1x4, sean insertadas en un receptáculo más grande, por
ejemplo un receptáculo de 1x6. Esto ha sido ilustrado en las Figuras
25 y 26. La Figura 25 es una vista en sección transversal que
ilustra una clavija 212 de 1x6 emparejada correctamente con un
receptáculo 214 de 1x6. La segunda característica de enchavetado de
la clavija 212 de 1x6 consiste en la primera y segunda ranuras
150a, 150b de enchavetado formadas en la parte inferior de la
clavija. Una de las ranuras 150a de enchavetado está definida por
la ranura 114 que se extiende longitudinalmente en el TPA 80, de la
misma manera que se ha expuesto anteriormente. La otra ranura 150b
de enchavetado ha sido mostrada como formada directamente en la
pared inferior del alojamiento de clavija. Como podrá apreciarse,
una porción de la ranura está también definida por la pared
delantera del TPA. El receptáculo 214 de 1x6 incluye un primer y un
segundo nervios 148a, 148b de enchavetado recíprocos en su pared
inferior. Los nervios 148a, 148b de enchavetado están dimensionados
y posicionados para emparejarse con la primera y la segunda ranuras
150a, 150b de enchavetado de la clavija 212 cuando la clavija está
insertada en el receptáculo. Sin embargo, cuando, según se muestra
en la Figura 26, se hace un intento de insertar una clavija más
pequeña, por ejemplo la clavija 12B de 1x4, en el receptáculo de
1x6, el segundo nervio 148b del receptáculo hace tope contra el
nervio 140 de enchavetado inferior de la segunda pared lateral de
la clavija, impidiendo con ello que la clavija sea insertada en el
receptáculo. En la Figura 26, la interferencia entre los nervios
140, 148b ha sido mostrada mediante el doble sombreado 225.
Claims (8)
1. Un conjunto (10) de conector eléctrico, que
comprende una clavija (12) que incluye un alojamiento (16) que
tiene extremos (18, 20) delantero y trasero, incluyendo el extremo
(18) delantero una entrecara (30) de emparejamiento, y teniendo el
alojamiento (12) una pared (22) superior, una pared (24) inferior y
paredes (26, 28) laterales y a l menos una fila de pasos (82) de
recepción de terminal, extendiéndose dicha fila entre las paredes
laterales del alojamiento de clavija;
un receptáculo (14) que tiene una abertura (33)
configurada para recibir la entrecara (30) de emparejamiento de la
clavija;
un retenedor (48) desviable dispuesto a lo largo
de una de las paredes (26, 28) laterales del alojamiento (16) de
clavija, y que incluye una barra (50) que tiene un extremo (52)
delantero asegurado al alojamiento (16) de clavija en las
proximidades del extremo (18) delantero del alojamiento de clavija,
que se extiende desde el extremo (18) delantero del alojamiento de
clavija hacia atrás, hacia el extremo (20) trasero del mismo, y que
tiene un extremo (54) trasero, independiente, susceptible de ser
empujado hacia el alojamiento de clavija para permitir que la
clavija (12) y el receptáculo (14) se emparejen entre sí,
teniendo el retenedor (48) y la abertura (33) de
receptáculo elementos (56, 58 y 60, 62) de retención
cooperantes,
caracterizado porque los elementos de
retención comprenden una primera y una segunda proyecciones (56, 58)
de retención que se extienden desde lados opuestos de la barra
(50), y un primer y un segundo elementos (60, 62) de emparejamiento
de retención formados en el interior de la abertura (33) de
receptáculo, estando el primer y el segundo elementos (60, 62) de
emparejamiento de retención posicionados de forma segura para que
encajen la primera y la segunda proyecciones (56, 58) de retención
cuando el alojamiento (16) de clavija y el receptáculo se han
emparejado completamente entre sí, y
una característica (140, 144) de enchavetado de
clavija que se ha formado a lo largo de la pared (28) lateral del
alojamiento (16) de clavija opuesta al retenedor, y una
característica (142, 146) de enchavetado de receptáculo que se ha
formado en el interior de la abertura (33) de receptáculo para su
emparejamiento con la característica de enchavetado de clavija.
2. Un conjunto de conector según se ha definido
en la reivindicación 1, en el que el alojamiento (16) de clavija
incluye una porción (72) cortada en la pared (26) lateral, que se
extiende por debajo del extremo (54) trasero de la barra (50) de
retención para permitir una deflexión incrementada hacia el interior
de la barra de retención con relación al alojamiento de
clavija.
3. Un conjunto de conector según se ha definido
en la reivindicación 1 ó 2, en el que el extremo (54) trasero de la
barra (50) de retención incluye una cara (74) interna biselada para
permitir la deflexión incrementada hacia el interior de la barra de
retención en relación con el alojamiento (16) de clavija.
4. Un conjunto de conector según se ha definido
en la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que la primera y la segunda
proyecciones (56, 58) de retención están alineadas longitudinalmente
entre sí a lo largo de la longitud de cada barra (50) de
retención.
5. Un conjunto de conector según se ha definido
en cualquier reivindicación anterior, en el que la altura global
del retenedor, medida entre los bordes externos de la primera y la
segunda proyecciones (56, 58) de retención, es sustancialmente la
misma que la altura de las paredes (26, 28) laterales.
6. Un conjunto de conector según se ha definido
en cualquier reivindicación anterior, en el que la clavija (12)
comprende un dispositivo (80) de aseguramiento de posición de
terminal (TPA), configurado para emparejarse con el alojamiento
(16) de clavija, teniendo el TPA (80) una pared (102) delantera y
miembros (104, 106) de superior e inferior de retención opuestos
que se extienden desde la pared (102) delantera y que están
configurados para encajar con la entrecara (30) de emparejamiento
para asegurar el TPA (80) a la entrecara (30) de emparejamiento,
definiendo uno de los miembros (104, 106) superior e inferior de
retención una segunda característica de enchavetado de clavija
configurada para emparejarse con una segunda característica de
enchavetado de receptáculo formada en la abertura de
receptáculo.
7. Un conjunto de conector según se ha definido
en la reivindicación 6, en el que la segunda característica de
enchavetado de clavija comprende una ranura (114) longitudinal
formada en uno de los miembros (104, 106) superior e inferior de
retención del TPA (80).
8. Un conjunto de conector según se ha definido
en la reivindicación 7, que incluye un primer y un segundo
salientes (116, 118) de retención que se extienden desde el
alojamiento (16) de clavija, estando el primer saliente (116) de
retención posicionado para emparejarse con la ranura (114)
longitudinal para mantener el TPA (80) en una posición
preestablecida, y estando el segundo saliente (118) de retención
posicionado para emparejarse con la ranura (114) longitudinal para
mantener el TPA (80) en una posición completamente encajada.
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