ES2624688T3 - Interfaz de conector autoalineable - Google Patents

Interfaz de conector autoalineable Download PDF

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ES2624688T3 ES15173523.0T ES15173523T ES2624688T3 ES 2624688 T3 ES2624688 T3 ES 2624688T3 ES 15173523 T ES15173523 T ES 15173523T ES 2624688 T3 ES2624688 T3 ES 2624688T3
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Abstract

Interfaz (2) de conector autoalineable, que comprende: - un alimentador eléctrico pasante (4) con un cuerpo (5) del conector y un conector (7) interno, definiendo el cuerpo del conector un eje geométrico (22) longitudinal, - un collarín (24) de centrado, caracterizada porque la interfaz de conector comprende además: - una guía (6) de conector, - una carcasa (42) exterior, estando el collarín (24) de centrado cargado por resorte por un segundo resorte (28) axial y retraíble con respecto al cuerpo (5) del conector, estando el cuerpo (5) del conector cargado por resorte por un primer resorte (8) axial y retraíble e inclinable con respecto a la guía (6) de conector, estando la guía (6) de conector dispuesta dentro de la carcasa (42) exterior y pudiendo desplazarse contra la fuerza de un resorte (40) de centrado en un plano transversal al eje geométrico longitudinal.

Description

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DESCRIPCION
Interfaz de conector autoalineable Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un conector autoalineable, de modo preferente, con un conector de RF autoalineable, esto es, un conector, que automaticamente se alinea con un conector coincidente durante la operacion de acoplamiento.
Descripcion de la tecnica relacionada
Para ensayar dispositivos electronicos a menudo se utilizan unos adaptadores de ensayo. Estos adaptadores de ensayo conectan con los dispositivos que van a ser ensayados al equipamiento de ensayo externo. Al ensayar los dispositivos de RF, como los amplificadores, filtros y otros, estos, a menudo, tienen que ser conectados por conectores de RF, los cuales en la mayona de los casos son conectores coaxiales. Estos conectores presentan unas tolerancias mecanicas comparativamente ajustadas y requieren una conexion precisa. El mismo problema se aplica a conexiones mediante grnas de onda y / o mediante conectores opticos. Cuando los conectores son fijados manualmente al dispositivo que va a ser ensayado, los conectores del adaptador de ensayo incorporan unos cables flexibles y son manualmente fijados al dispositivo que va a ensayarse. Si se desea una conexion automatica entre el dispositivo que va a ensayarse y un adaptador de ensayo, las tolerancias mecanicas pueden provocar graves problemas. Basicamente, un adaptador de ensayo puede estar integrado con tolerancias mecanicas estrechas, pero los dispositivos que van a ensayarse a menudo son fabricados en grandes cantidades y a menudo presentan tolerancias mecanicas mas amplias. Esto puede conducir a una desalineacion de los conectores lo que puede a su vez conducir a danar los conectores o a resultados incorrectos del ensayo. En general, sena preferente si los conectores del adaptador de medicion y los conectores coincidentes del dispositivo destinado a ser ensayado quedan exactamente alineados en todos los planos y direcciones.
El documento US 6,344,736 B1 divulga un conector autoalineable. El cuerpo de conector es mantenido por encima de una brida radial exterior, dispuesta en su superficie exterior, entre una brida radial interior dispuesta en la superficie interior de la carcasa del conector y una arandela presionada por un resorte axial, para que pueda alinearse con un conector coincidente que se inserte dentro del collarm de centrado fijado sobre el cuerpo de conector al menos axialmente y en el plano transversal. El desplazamiento en el plano transversal se lleva a cabo contra una fuerza relativamente elevada pero no exactamente definida provocada por el resorte axial sobre la arandela hacia la brida exterior del cuerpo del conector. Asf mismo, una posicion intermedia radial del cuerpo del conector en la carcasa del conector no esta definida, para que, durante el procedimiento de acoplamiento, en ultimo termino, no solo tiene que ser ajustada la alineacion incorrecta del conector coincidente sino tambien una alineacion incorrecta del cuerpo del conector. No se dispone un restablecimiento automatico del cuerpo del conector hasta su posicion intermedia radial despues de la desconexion.
Una desventaja adicional del dispositivo de conector conocido podra apreciarse en cuanto una inclinacion del cuerpo del conector solo es posible contra la fuerza relativamente elevada del resorte axial, cuando el desplazamiento de inclinacion por medio de la brida exterior del cuerpo interior y de la arandela es transferido al resorte axial.
Sumario de la invencion
El problema que debe resolverse por parte de la invencion es proporcionar un conector autoalineable en el que un desplazamiento del cuerpo del conector en el plano transversal se lleve a cabo contra una fuerza definida que restablezca el dispositivo de desconexion de nuevo hasta una posicion inicial centrada, en el que la inclinacion adicional del cuerpo del conector se lleve a cabo en gran medida sin tener que vencer fuerzas considerables, y en el que el cuerpo del conector despues de la desconexion se restablezca y fije en una posicion exactamente coaxial.
Soluciones del problema se describen en la reivindicacion independiente 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a mejoras adicionales de la invencion.
De acuerdo con una primera forma de realizacion, una interfaz de conector autoalineable presenta al menos un alimentador electrico pasante con un cuerpo de conector y un conector interno, un collarm de centrado, una grna de conector y una carcasa exterior. La interfaz de conector puede ser mantenida dentro de un adaptador de ensayo por la carcasa exterior. El cuerpo del conector comprende todos los componentes para una conexion electrica requerida. En el caso de un conector de RF coaxial, puede incorporar un conductor interno y un conductor externo. No necesita necesariamente incorporar componentes de bloqueo como una tuerca de bloqueo. El cuerpo del conector puede ser conectado a una conduccion electrica o coaxial que forme el alimentador pasante o puede ser parte del mismo. El cuerpo del conector define un eje geometrico longitudinal, el cual, de modo preferente, es un eje geometrico central mediante su centro geometrico, el eje geometrico longitudinal esta situado a lo largo de una direccion de enchufe en la que esta conectado el cuerpo del conector. El cuerpo del conector, de modo preferente, es mantenido dentro de un collarm de centrado para el conector del conector con un conector coincidente del dispositivo que debe ensayarse. Como maxima preferencia, el cuerpo del conector esta dispuesto coaxialmente dentro del collarm de centrado. El cuerpo del conector es, asf mismo, soportado de manera inclinable contra su eje geometrico longitudinal
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y de manera deslizable a lo largo de su eje geometrico longitudinal de la grna de conector. La grna de conector es mantenida dentro de la carcasa exterior amovible dentro de un plano transversal al eje geometrico longitudinal. Este conjunto comprende la inclinacion y el ajuste (a lo largo del eje geometrico longitudinal), lateral (transversal al eje geometrico longitudinal) del cuerpo del conector para su ajuste preciso con el conector coincidente. Los desplazamientos en estos tres grados de libertad son, de modo preferente, precargados por elementos elasticos y / o resortes, tambien designados genericamente como resortes. Cuando la interfaz de conector no esta conectada a un conector coincidente es, de modo preferente, forzada hasta una posicion inicial por los resortes elasticos.
Asf mismo, es preferente, si la grna de conector esta dispuesta dentro de la carcasa exterior, pudiendo desplazarse en el plano transversal contra la fuerza de un resorte de centrado. El cuerpo del conector, por tanto, esta, de modo preferente, dispuesto dentro de la carcasa exterior para que ninguna fuerza actue contra cualquier tipo de desplazamiento de inclinacion, y pueda ser inclinado tan pronto como sea desplazado axialmente de la posicion inicial a la posicion operativa.
De modo preferente, el alimentador pasante presenta un cuerpo ngido que conecta mecanicamente el cuerpo del conector y el conector interno. En una forma de realizacion alternativa, el alimentador pasante puede incorporar un cable o una grna de ondas para conectar con los conectores.
Asf mismo, es preferente, si en su posicion inicial, sin contacto con un conector coincidente, el cuerpo del conector queda mecanicamente centrado en la grna de conector por unos medios de centrado. Cuando la interfaz de conector esta desplazada hasta sus posiciones operativas en la direccion de enchufe, el cuerpo del conector es liberado para inclinarse dentro de la grna de conector. De esta manera, la interfaz de conector en su estado inicial esta en una posicion completamente neutral para que, cuando se acople un conector coincidente, no tenga que ajustarse ninguna alineacion indebida de dicho conector autoalineable sino solo alineaciones impedidas finales de los conectores coincidentes del dispositivo destinado a ensayarse.
De modo preferente, los medios de centrado comprenden unas proyecciones anulares cooperantes formadas en la periferia exterior del cuerpo del conector, el manguito de tubo o el alimentador pasante y en la periferia interior de la grna de conector, respectivamente, los bordes de dichas proyecciones enfrentados entre sf en la posicion desplazada del cuerpo del conector, que esta achaflanado para facilitar el encaje de los medios de centrado.
Asf mismo, es preferente, si el collarm de centrado esta dispuesto sobre el cuerpo del conector desplazable de una posicion inicial en la direccion de enchufe, a lo largo del eje geometrico longitudinal, y contra la fuerza de un segundo resorte axial. De modo preferente, el segundo resorte axial esta configurado para ser comprimido antes que el primer resorte axial, de manera que los conectores coincidentes queden acoplados antes de que el primer resorte axial sea comprimido. Por consiguiente, despues de que el conector coincidente ha sido centrado, el collarm de centrado es impulsado de nuevo para posibilitar el acoplamiento de los conectores.
De acuerdo con una invencion adicional, puede que no haya ningun segundo resorte axial. En este caso, el collarm de centrado debe ser lo suficientemente corto para posibilitar la coincidencia de los conectores.
En una forma de realizacion alternativa, el segundo resorte axial puede ser configurado para que la fuerza transferida desde el conector coincidente hasta el collarm de centrado en el procedimiento de acoplamiento sea primeramente transferida al cuerpo del conector, para que sea axialmente desplazado y liberado para su inclinacion antes de que el segundo resorte axial sea comprimido con una fuerza contrarrestante aumentada de un primer resorte axial, posibilitando el acoplamiento del conector coincidente con el cuerpo del conector.
En una forma de realizacion preferente, el collarm de centrado es retrafble. Por tanto, puede centrar el conector con el conector coincidente cuando se aproximen. Como maxima preferencia, el collarm de centrado puede ser completamente retrafdo para que no aplique ninguna fuerza de centrado sobre los conectores, cuando los conectores estan acoplados. De modo preferente, el collarm de centrado esta cargado por resorte para extender el collarm hasta su completa longitud, cuando la interfaz de conector este en su posicion inicial.
Con el fin de reducir al mmimo la fuerza requerida para desplazar el cuerpo del conector con la grna de conector en un plano transversal, la grna de conector, de modo preferente, esta dispuesta de manera amovible dentro de la carcasa exterior por medio de unos cojinetes de deslizamiento de baja friccion.
El primer resorte axial y el segundo resorte axial, de modo preferente, estan formados como resortes de comprension helicoidal que se encuentran disponibles en una pluralidad de tamanos y caractensticas.
De modo preferente, el primer resorte axial presenta una fuerza de resorte inicial superior a la del segundo resorte axial. De modo preferente, el primer resorte axial presenta una mayor rigidez que el segundo resorte axial. De esta manera, en el procedimiento de acoplamiento, el segundo resorte axial se contraera en primer termino y permitira que el conector coincidente se acople con los contactos del cuerpo del conector antes que el cuerpo del conector sea liberado para su desplazamiento de inclinacion.
Descripcion de los dibujos
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A continuacion se describira la invencion a modo de ejemplo, sin limitacion del concepto inventivo general, a base de ejemplos de formas de realizacion con referencia a los dibujos.
La Figura 1 muestra una vista lateral en media seccion de un conector autoalineable en un estado inicial;
la Figura 2 es una vista lateral en seccion completa del conector de la Figura 1 en un estado con resortes
deflectados y el cuerpo del conector ligeramente inclinado.
En la figura 1 se muestra una forma de realizacion preferente de acuerdo con la invencion. El conector 2 autoalineable comprende un alimentador pasante 4, que en su primer extremo, en el lado izquierdo de las figuras, incorpora un cuerpo 5 del conector, que puede ser acoplado con un conector coincidente (no mostrado) por ejemplo de un dispositivo destinado a ser ensayado. El alimentador pasante puede estar conectado con un dispositivo de ensayo y medicion por medio de un cable adicional, no mostrado, al conector 7 interno. El cuerpo 7 de conector define un eje geometrico 22 longitudinal, el cual, de modo preferente, es el eje geometrico longitudinal del alimentador pasante 4. Para establecer una conexion con el dispositivo a ser ensayado, un conector coincidente con el dispositivo a ser ensayado es desplazado hacia una direccion 10 de enchufe hacia el cuerpo 5 del conector hasta que el cuerpo del conector y el conector coincidente se acoplen.
El alimentador pasante 4 esta dispuesto en una grna 6 de conector, axialmente desplazable contra la fuerza de un primer resorte 8 axial de la posicion inicial mostrada en la Figura 1 en la direccion 10 de enchufe. El primer resorte 8 axial esta configurado como un resorte de compresion entre una pared 11 terminal de la grna 6 de conector y un manguito 12 de tubo fijado al cuerpo del conector y que se extiende contra la direccion 10 de enchufe. La estructura y la funcion de dicho manguito 12 de tubo se analizara con mayor detalle mas adelante.
Como se muestra en la Figura 1, el cuerpo 5 del conector dentro del manguito 12 de tubo en su posicion inicial esta centrado por medio de una primera proyeccion 14 anular formada sobre la periferia exterior del cuerpo 5 del conector o del manguito 12 de tubo colindante con las superficies 18 perifericas internas de la grna 6 de conector. Un centrado adicional puede ser soportado por la proyeccion 16 anular dispuesta en el alimentador pasante 4, colindante con las respectivas superficies 20 perifericas internas de la grna 6 de conector. Es preferente si el alimentador pasante es de un material ngido, como un tubo metalico, o es al menos soportado por dicho material ngido.
Cuando el cuerpo 5 del conector en el procedimiento de acoplamiento es desplazado en la direccion de enchufe por el conector coincidente, la primera proyeccion 14 anular y la segunda proyeccion 16 anular se desconectan de las respectivas superficies 18 y 20 perifericas internas, como se muestra en la Figura 2, para que el cuerpo 4 de conector pueda ser inclinado con respecto al eje geometrico 22 longitudinal, para ajustar cualquier falta de alineacion angular de un conector coincidente de un dispositivo destinado a ser ensayado. Debe destacarse que el primer resorte 8 axial esta separado del alimentador pasante 4 para que un desplazamiento de inclinacion del cuerpo del conector no pueda llevarse a cabo.
Sobre el manguito 12 de tubo fijado a la grna de conector, un collarm 24 de centrado con un manguito 25 de tubo exterior y con una superficie 26 interna conica que se ahusa en la direccion de enchufe esta dispuesto y puede desplazarse contra la fuerza de un segundo resorte 28 axial, disenado como un resorte de compresion, de una posicion inicial mostrada en la Figura 1 en sentido axial en la direccion 10 de enchufe. La posicion inicial mostrada en la Figura 1 se define por un reborde 30 interno formado en el collarm de centrado y colindante contra una pared 34 terminal radial del manguito 12 de tubo. El segundo resorte 28 axial, de modo preferente, esta entre la pared 34 terminal del manguito 12 de tubo y una pieza 36 de inserto situada en el extremo abierto del collarm 24 de centrado, formando la pieza 36 de inserto, de modo preferente, la entrada conica del collarm 24 de centrado asf como un manguito 38 de tubo interno que se extiende en la direccion de enchufe, sobre el cual esta centrado el segundo resorte 28 axial.
La grna 6 de conector esta dispuesta en una carcasa 42 externa, amovible contra la fuerza de un resorte 40 de centrado en un plano transversal al eje geometrico 22 longitudinal, para compensar las alineaciones defectuosas de un conector coincidente. Para reducir al mmimo la fuerza necesaria para el desplazamiento transversal de la grna de conector, la grna 6 de conector esta montada dentro de la carcasa 42 exterior por medio de unos cojinetes 44 de deslizamiento de baja friccion.
La funcion del conector de autoalineable es como sigue: si un conector coincidente que esta alineado de manera incorrecta con el cuerpo del conector del conector autoalineable debe ser acoplado, el conector coincidente en un primer momento coincide con el collarm 24 de centrado el cual contribuye a la alineacion de los conectores. Cuando la fuerza de resorte inicial del segundo resorte 28 axial es menor que la fuerza de resorte inicial del primer resorte 8 axial, el collarm de centrado es desplazado en la direccion de enchufe. Cuando el conector coincidente es aproximado en mayor medida al cuerpo del conector del conector autoalineable, el manguito 12 de tubo y el conector 4 de conector seran desplazados contra la fuerza del primer resorte 8 axial, de forma que las primera y segunda proyecciones 14, 16 quedan desencajadas de las respectivas superficies 18, 20 internas, posibilitando que el cuerpo 4 de conector se incline y alinee hacia una desalineacion de la orientacion final del conector coincidente. Al
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mismo tiempo la gma 6 de conector queda libre para un desplazamiento en el plano transversal que posibilite la compensacion de cualquier desalineacion radial.
Con un desplazamiento adicional del conector coincidente en la direccion de enchufe, el primer el resorte 8 axial alcanza una fuerza de resorte mayor o igual que la fuerza del resorte inicial del segundo resorte 28 axial o el desplazamiento adicional del cuerpo 5 del conector queda bloqueado, para que el collarm 24 de centrado se desplace en la direccion de enchufe posibilitando el acoplamiento o la coincidencia del conector coincidente con el cuerpo del conector. La Figura 2 muestra un eje geomet5rico 22 longitudinal del cuerpo 5 del conector que es radialmente desplazado e inclinado con respecto al eje geometrico 46 de la carcasa 42 exterior.
Lista de referencias numerales
2
conector autoalineable
4
alimentador pasante
5
cuerpo del conector
6
gma de conector
7
conector interno
8
primer resorte axial
10
direccion de enchufe
11
pared terminal
12
manguito de tubo
14
primera proyeccion anular
16
segunda proyeccion anular
18
superficie periferica
20
superficie periferica
22
eje geometrico longitudinal
24
collarm de centrado
25
manguito de tubo externo
26
superficie interna conica
28
segundo resorte axial
30
reborde interno
34
pared terminal
36
pieza de inserto
38
manguito de tubo interno
40
resorte de centrado
42
carcasa exterior
44
cojinete de baja friccion
46
eje geometrico de la carcasa exterior

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
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    REIVINDICACIONES
    1. - Interfaz (2) de conector autoalineable, que comprende:
    - un alimentador electrico pasante (4) con un cuerpo (5) del conector y un conector (7) interno, definiendo el cuerpo del conector un eje geometrico (22) longitudinal,
    - un collarm (24) de centrado, caracterizada porque
    la interfaz de conector comprende ademas:
    - una gma (6) de conector,
    - una carcasa (42) exterior,
    estando el collarm (24) de centrado cargado por resorte por un segundo resorte (28) axial y retrafble con respecto al cuerpo (5) del conector, estando el cuerpo (5) del conector cargado por resorte por un primer resorte (8) axial y retrafble e inclinable con respecto a la gma (6) de conector, estando la gma (6) de conector dispuesta dentro de la carcasa (42) exterior y pudiendo desplazarse contra la fuerza de un resorte (40) de centrado en un plano transversal al eje geometrico longitudinal.
  2. 2. - Interfaz (2) de conector autoalineable de acuerdo la reivindicacion 1, caracterizada porque el primer resorte (8) axial tiene una mayor rigidez que el segundo resorte (28) axial.
  3. 3. - Interfaz (2) de conector autoalineable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
    en una posicion inicial sin contacto con un conector coincidente, el cuerpo (5) del conector esta mecanicamente centrado dentro de la gma (6) de conector y la inclinacion del cuerpo (5) del conector con respecto a la gma (6) de conector esta bloqueada.
  4. 4. - Interfaz (2) de conector autoalineable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
    unos medios de centrado del cuerpo (5) del conector dentro de la gma (6) de conector comprenden unas proyecciones (14, 16) anulares cooperantes formadas en la periferia exterior del cuerpo (5) del conector, el manguito (12) de tubo o el alimentador pasante (4) y en la periferia interna de la gma (6) de conector los bordes de dichas proyecciones enfrentados entre sf en la posicion desplazada del cuerpo (5) del conector que esta achaflanado para facilitar el encaje de los medios de centrado.
  5. 5. - Interfaz (2) de conector autoalineable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
    un manguito (12) de tubo dirigido contra la direccion (10) de enchufe, desde el cual un conector coincidente esta conectado al cuerpo del conector, esta formado en el cuerpo (5) del conector, y porque en el collarm (24) de centrado esta formado un manguito (25) de tubo exterior dirigido en la direccion de enchufe y que se desliza sobre el manguito (12) de tubo, y un enchufe hembra (38) de tubo interior dirigido en la direccion de enchufe esta formado y dispuesto radialmente hacia dentro del manguito (12) de tubo, estando el segundo resorte (28) axial dispuesto entre dicho manguito (12) de tubo y dicho manguito (38) de tubo interior.
  6. 6. - Interfaz (2) de conector autoalineable de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizada porque
    en el extremo delantero del manguito (25) de tubo exterior con respecto a la direccion de enchufe esta formado un medio (30) de tope y que define la posicion inicial del collarm (24) de centrado que coopera con una pared (34) terminal del manguito (12) de tubo.
  7. 7. - Interfaz (2) de conector autoalineable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
    la gma (6) de conector esta dispuesta de manera amovible dentro de la carcasa (42) exterior por medio de unos cojinetes (44) de deslizamiento de baja friccion.
  8. 8.- Interfaz (2) de conector autoalineable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque
    el primer resorte (8) axial y el segundo resorte (28) axial estan formados como resortes de compresion helicoidales.
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