ES2887255T3 - Conector con fuerza normal reducida - Google Patents

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Abstract

Conector (10) de receptáculo para la recepción de un conector complementario en el mismo, teniendo el conector (10) de receptáculo una parte (12) de contacto que comprende: una pared (20) inferior con brazos (22) de contacto elásticos que se extienden desde lados opuestos de la pared (20) inferior; teniendo cada uno de los brazos (22) de contacto elásticos una abertura (23) que se extiende a través del mismo con una primera sección (25a) de contacto elástica y una segunda sección (25b) de contacto elástica que se extiende a cada lado de la abertura (23); las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y las segundas secciones (25b) de contacto elásticas tienen partes arqueadas que se extienden desde la pared (20) inferior a los miembros (50) de acoplamiento de conector complementarios; las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y las segundas secciones (25b) de contacto elásticas están configuradas para generar una fuerza de contacto cuando un conector complementario se inserta en el conector (10) cada una de las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y cada una de las segundas secciones (25b) de contacto elásticas tiene una anchura en las proximidades de la pared (20) inferior que es mayor que una anchura en las proximidades de un miembro (50) de acoplamiento de conector complementario, la anchura en las proximidades de la pared (20) inferior está configurada para distribuir las fuerzas a la pared (20) inferior; caracterizado porque el espacio y el tamaño de las primeras secciones (25a) de contacto elásticas, las segundas secciones (25b) de contacto elásticas y la abertura (23) están configurados para controlar las fuerzas de inserción normales de los brazos (22) de contacto elásticos cuando un conector complementario se inserta en el conector (10) de receptáculo.

Description

DESCRIPCIÓN
Conector con fuerza normal reducida
Se conocen conectores hembra que están adaptados para conexiones de apertura y cierre rápidas con un conector complementario. Los conectores de este tipo se usan para realizar una conexión eléctrica a un conector macho o espacial que se inserta y se sujeta por fricción en el conector hembra. Un conector hembra de este tipo se muestra en la patente Us N° 3.086.193 y también en el modelo de utilidad chino N° 203503844.
Frecuentemente, es necesario desconectar y volver a conectar dichos conectores una serie de veces, por ejemplo, con el propósito de prueba antes de una inspección final y del envío del producto en el que se usan dichos conectores. También se requiere que la conexión realizada con dichos conectores se mantenga en condiciones de vibración y de posible tensión en un servicio subsiguiente. Los conectores hembra diseñados para conexiones de apertura y cierre rápidas se muestran en los documentos US 3.976.348 y EP 0142255, que divulgan receptáculos de conector formados a partir de una chapa metálica y que comprenden paredes laterales plegadas hacia el interior y una lengüeta flexible para recibir y sujetar una pestaña. Pueden usarse bordes biselados o partes dobladas para facilitar la entrada del conector. Tradicionalmente, estos conectores tienen una fuerza de acoplamiento de inserción elevada que no es deseable, lo que causa problemas ergonómicos con la inserción cuando un conector complementario se inserta en el conector hembra. El documento WO 88/05611 divulga una pestaña que incluye extensiones similares a cintas para prevenir la deformación del conector debido a una mala alineación de la pestaña del conector durante o en la inserción.
Por lo tanto, sería beneficioso proporcionar un conector de tipo hembra que tenga muelles de contacto que tengan un índice de elasticidad de contacto reducido, que permite de esta manera que la fuerza normal de contacto sea controlada de manera más precisa con las mismas tolerancias de fabricación. Una fuerza normal más controlada permite el mantenimiento de manera fiable de una fuerza normal de contacto mínima mientras se reduce la fuerza de inserción requerida durante el acoplamiento.
La solución es proporcionada por un conector de receptáculo según la reivindicación 1.
A continuación, la invención se describirá, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una realización ilustrativa del conector según la presente invención.
La Fig. 2 es una vista superior del conector de la Fig. 1.
La Fig. 3 es una vista lateral del conector de la Fig. 1.
La Fig.4 es una vista inferior del conector de la Fig. 1.
La Fig. 5 es una vista frontal del conector de la Fig. 1.
La Fig. 6 es una vista en sección transversal del conector de la Fig. 2.
Se pretende que la descripción de las realizaciones ilustrativas según los principios de la presente invención se lea en conexión con las figuras adjuntas, que deben considerarse como parte de toda la descripción escrita. En la descripción de las realizaciones de la invención divulgada en el presente documento, cualquier referencia a una dirección o una orientación se proporciona simplemente por conveniencia de la descripción y no pretende limitar en modo alguno el alcance de la presente invención. Los términos relativos, tales como "inferior", "superior", "horizontal", "vertical", "sobre", "debajo", "arriba", "abajo", "superior" e "inferior", así como sus derivados (por ejemplo, "horizontalmente", "hacia abajo", "hacia arriba", etc.) deberían interpretarse que se refieren a la orientación tal como se describe a continuación o tal como se muestra en el dibujo objeto de la descripción. Estos términos relativos son solamente por conveniencia de la descripción y no requieren que el aparato se construya o se haga funcionar en alguna orientación en particular a menos que se indique explícitamente como tal. Los términos tales como "asegurado", "fijado", "conectado", "acoplado", "interconectado" y similares se refieren a una relación en la que las estructuras están aseguradas o fijadas entre sí, bien directamente o bien indirectamente a través de estructuras intermedias, así como fijaciones o relaciones tanto móviles como rígidas, a menos que se describa expresamente lo contrario. Además, las características y los beneficios de la invención se ilustran con referencia a las realizaciones preferidas. Por consiguiente, la invención no debería limitarse expresamente a las realizaciones preferidas que ilustran alguna posible combinación no limitativa de características que puedan existir por sí solas o en otras combinaciones de características; estando definido el alcance de la invención por las reivindicaciones adjuntadas a este documento.
La presente invención se refiere a un conector con fuerza normal reducida. En particular, la invención se refiere a un conector de tipo hembra en el que las vigas de muelle en voladizo curvadas tienen un índice de elasticidad de contacto reducida.
Tal como se muestra mejor en las Figs. 1 a 4, un receptáculo, conector hembra 10 hembra incluye una parte 12 de contacto, un cilindro 14 de alambre detrás de la parte 12 de contacto y un cilindro 16 de aislamiento detrás del cilindro 14 de alambre. El cilindro 14 de alambre está configurado para una conexión engarzada con un extremo de un núcleo conductor de un alambre aislado. El cilindro 16 de aislamiento está configurado para una conexión engarzada con un extremo del revestimiento o camisa aislante del alambre. Aunque se muestran un cilindro 14 de alambre y un cilindro 16 de aislamiento, la parte 12 de contacto puede usarse con otros tipos de miembros de terminación sin apartarse del alcance de la invención. En la realización ilustrativa mostrada, el conector 10 está estampado y formado a partir de una placa metálica que tiene una buena conductividad eléctrica.
Con referencia a las Figs. 1, 5 y 6, la parte 12 de contacto incluye una pared 20 inferior y brazos 22 de contacto elásticos que se extienden desde ambos lados de la pared 20 inferior. Tal como se muestra mejor en la Fig. 6, la pared 20 inferior tiene un brazo 42 elástico provisto en la misma. El brazo 42 elástico está estampado y formado a partir de la pared 20 inferior.
El brazo 42 elástico se extiende desde la pared 20 inferior para crear una parte elevada o brazo que se extiende desde la superficie interior de la pared 20 inferior hacia los brazos 22 elásticos. El brazo 42 elástico incluye una proyección o relieve, tal como, pero sin limitarse a, un retén, hoyuelo o lanza 41 (tal como se muestra mejor en la Fig. 6) que se forma a partir del brazo 42 elástico para crear una zona elevada en una superficie interior del brazo 42 elástico. La lanza 41 se acopla al conector complementario a medida que el acoplamiento El conector se inserta en el conector 10, tal como se describirá más detalladamente a continuación.
En la realización ilustrativa mostrada, cada brazo 22 elástico tiene una abertura o recorte 23 con una primera sección 25a de contacto elástica y una segunda sección 25b de contacto elástica que se extienden a ambos lados de la abertura 23. La primera sección 25a de contacto elástica está posicionada en las proximidades de un extremo 36 de acoplamiento de la parte 12 de contacto. La segunda sección 25b de contacto elástica esta alejada del extremo 36 de acoplamiento hacia el cilindro 14 de alambre. Las aberturas se extienden entre las secciones 25a, 25b de contacto elásticas y separan las mismas. En la realización mostrada, las aberturas 23 se forman eliminando material desde una pieza en bruto antes de formar el conector. El material eliminado puede volver a usarse en la fabricación de conectores adicionales. Pueden usarse otros procedimientos para formar las aberturas 23 sin apartarse del alcance de la invención.
Tal como se muestra mejor en la Fig. 5, las secciones 25a, 25b de contacto elásticas tienen partes arqueadas o rizadas que se extienden desde la pared 20 inferior a un miembro 50 de acoplamiento de conector complementario. En una realización ilustrativa, una o todas las secciones 25a, 25b de contacto elásticas pueden tener una configuración ahusada o trapezoidal, de manera que la anchura del brazo respectivo en la raíz o base 60 (Fig. 3), que se conecta a la pared 20 inferior, es mayor que la anchura de la parte 62 (Fig. 3) del brazo respectivo en las proximidades del miembro 50 de acoplamiento de conector complementario. Sin embargo, pueden usarse otras configuraciones. La configuración de cada sección 25a, 25b de contacto respectiva de los brazos 22 de contacto elásticos permite controlar la rigidez y el índice de elasticidad de cada sección 25a, 25b de contacto elástica respectiva y los brazos 22 de contacto elásticos. Una raíz o base 60 más ancha permite un mayor índice de elasticidad y una distribución más homogénea de las fuerzas desde las secciones 25a, 25b de contacto elásticas respectivas a la pared 20 inferior. Por el contrario, cuanto más estrechas sean las secciones 25a, 25b de contacto elásticas respectivas, menor será el índice de elasticidad del brazo y menor será el índice elástico efectivo de los brazos 22 de contacto elásticos. Por consiguiente, cada una de las secciones 25a, 25b de contacto elásticas respectivas puede estar configurada para generar una fuerza de contacto diferente, lo que resulta en fuerzas de contacto diferentes para los brazos 22 de contacto elásticos.
En diversas realizaciones ilustrativas, las secciones 25b de contacto elásticas tienen una superficie posterior o borde 66 que se extiende en una dirección que es esencialmente perpendicular al eje longitudinal del conector 10. Esto proporciona una superficie de referencia que puede usarse cuando se posiciona el conector 10 en una carcasa o cuando se acopla el conector complementario al conector 10.
Los miembros 50 de acoplamiento de conector complementarios de los brazos 22 de contacto elásticos se extienden desde las secciones 25a, 25b de contacto elásticas y abarcan la abertura 23. En la realización ilustrativa mostrada, los miembros 50 de acoplamiento de conector complementarios son simétricos, y tienen superficies 44 de entrada posicionadas en las proximidades del extremo 36 de acoplamiento. Las superficies 44 de entrada se proporcionan para prevenir la desconexión del contacto de acoplamiento en el borde de los brazos 22 elásticos y para ayudar a guiar el conector complementario a una ranura 46 de acoplamiento de la parte 12 de contacto y para reducir la fuerza de inserción requerida para insertar el conector complementario en la ranura 46. Se proporciona una superficie 52 de acoplamiento de conector complementario en cada miembro 50 de acoplamiento de conector complementario. En la realización mostrada, el miembro 50 de acoplamiento de conector complementario se extiende desde los brazos 22 de contacto elásticos, posicionando la superficie 52 de acoplamiento de conector complementario en la parte superior de la ranura 46 de acoplamiento. La configuración de los brazos 22 de contacto elásticos proporciona la elasticidad necesaria para permitir que el miembro 50 de acoplamiento de conector complementario se mueva con relación a la pared 20 inferior a medida que el conector complementario se inserta en la ranura 46. Tal como se muestra mejor en la Fig. 5, las superficies 52 de acoplamiento de conector complementarias tienen una configuración arqueada o redondeada. Sin embargo, pueden usarse otras configuraciones de las superficies 52 de acoplamiento.
En la realización ilustrativa mostrada, el brazo 42 elástico está estampado y formado a partir de la pared 20 inferior. El brazo 42 elástico está formado para permitir que un extremo 43 libre del mismo se mueva o se deforme elásticamente con relación a la pared 20 inferior, permitiendo que el brazo 42 elástico y la lanza 41 se acerquen a y se alejen del miembro 50 de acoplamiento de conector complementario.
En la realización ilustrativa mostrada, el brazo 42 elástico tiene una pared 40 de extremo dispuesta en el mismo. La pared 40 de extremo se extiende desde el brazo 42 elástico para crear una parte de tope que se extiende desde la superficie interior del brazo 42 elástico hacia el miembro 50 de acoplamiento de conector complementario. La pared 40 de extremo se proporciona para limitar la distancia en la que puede insertarse el conector complementario en la ranura 46.
La configuración de los brazos 22 de contacto elásticos y del brazo 42 elástico permite que la parte 12 de contacto compense cualquier ligera desalineación del conector complementario o cualquier ligera deformación o imperfección asociadas con el conector complementario.
Un conector según la enseñanza de la invención tiene un índice elástico más bajo que los conectores conocidos. Controlando el espacio y el tamaño de las secciones 25a, 25b de contacto y de las aberturas 23, pueden controlarse las fuerzas normales y las fuerzas de inserción de los brazos 22 de contacto elásticos, mientras se permite una conexión eléctrica adecuada entre los conectores 10 y los conectores complementarios. Por ejemplo, la fuerza de inserción de un conector realizado según la presente invención puede reducirse en comparación con un conector sin secciones 25a, 25b de contacto individuales separadas por aberturas 23.
Además, cuando se reduce el índice de elasticidad, los brazos 22 elásticos permiten una mayor deflexión elástica antes de adoptar una forma permanente. Esto permite que el conector sea usado con conectores complementarios que tienen alguna variación en las tolerancias de fabricación. En otras palabras, debido a que los brazos 22 elásticos tienen la capacidad de flexionarse una mayor distancia sin adoptar una forma permanente, no es necesario controlar tan precisamente el espesor del conector complementario.
En una posición completamente insertada, la lanza 41 del brazo 42 elástico y las superficies 52 de acoplamiento de conector complementarias se proporcionan todas ellas en contacto eléctrico y mecánico con el conector complementario. Las múltiples áreas de contacto permiten que el contacto 10 de receptáculo sea usado en aplicaciones con niveles de corriente más altos, tales como, pero sin limitarse a, de 15 a 20 o más amperios. La configuración del brazo 42 elástico y las superficies 52 de acoplamiento de conector complementarias proporciona una conexión eléctrica estable y fiable entre el conector complementario y el conector 10. La configuración de la lanza 41 del brazo 42 elástico y las superficies 52 de acoplamiento de conector complementarias permiten tensiones de frecuencias más elevadas, eliminando o minimizando de esta manera la corrosión por contacto entre el conector 10 y el conector complementario, proporcionando de esta manera una conexión eléctrica estable y fiable entre el conector complementario y el conector 10.
La cooperación de la lanza 41 y las superficies 52 de acoplamiento de conector complementarias están separadas lateralmente entre sí, permitiendo que la conexión entre el conector complementario y el conector 10 de receptáculo sea estable en todos los entornos, garantizando de esta manera que el conector complementario permanecerá posicionado de manera apropiada en el conector 10 de receptáculo cuando se produce una vibración.
Debido a que la lanza 41 del brazo 42 elástico y las superficies 52 de acoplamiento de conector complementarias están desplazadas lateralmente entre sí, el conector 10 de receptáculo proporciona múltiples áreas de contacto incluso si el conector complementario está doblado. Además, las múltiples áreas de contacto resisten la torsión o la desalineación del conector complementario.
En una realización, los brazos 22 elásticos y están configurados de manera que las áreas de contacto de las superficies 52 de acoplamiento de conector complementarias generan una fuerza igual y opuesta para resistir la fuerza generada por la lanza 41 del brazo 42 elástico. Además, los brazos 22 elásticos están configurados de manera que las áreas de contacto de la lanza 41 del brazo 42 elástico generen una fuerza igual y opuesta para resistir la fuerza generada por las superficies 52 de acoplamiento de conector complementarias. Sin embargo, la configuración de los brazos 22 elásticos puede variarse para permitir que las áreas de contacto tengan fuerzas variadas asociadas con las mismas. En particular, el posicionamiento de la lanza 41 del brazo 42 elástico puede alterar la fuerza aplicada por cada área de contacto.
La configuración de los brazos 22 de contacto elásticos y del brazo 42 elástico y el uso de múltiples áreas de contacto permiten una fuerza normal más baja durante el acoplamiento y el desacoplamiento del conector complementario desde el contacto 10 de receptáculo. Esto permite que el conector complementario y el contacto 10 de receptáculo sean más duraderos durante numerosos ciclos, ya que hay un menor desgaste de las placas debido a las fuerzas de acoplamiento o normales más bajas. El número de áreas de contacto permite también que el contacto 10 de receptáculo se use a niveles de corriente más elevados, ya que el número de áreas de contacto permite dispersar el calor extremo asociado con los niveles de corriente elevados, previniendo de esta manera la soldadura de las asperidades de contacto.
El conector de la presente invención tiene brazos de contacto elásticos que tienen un índice de elasticidad de contacto reducido, permitiendo de esta manera que la fuerza normal de contacto sea controlada de manera más precisa con las mismas tolerancias de fabricación. Una fuerza normal más controlada permite el mantenimiento de manera fiable de una fuerza normal de contacto mínima mientras se reduce la fuerza de inserción requerida durante el acoplamiento. Los brazos de contacto elásticos proporcionan una conexión eléctrica estable mientras permiten una menor fuerza de inserción del conector complementario en el conector hembra.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Conector (10) de receptáculo para la recepción de un conector complementario en el mismo, teniendo el conector (10) de receptáculo una parte (12) de contacto que comprende:
una pared (20) inferior con brazos (22) de contacto elásticos que se extienden desde lados opuestos de la pared (20) inferior;
teniendo cada uno de los brazos (22) de contacto elásticos una abertura (23) que se extiende a través del mismo con una primera sección (25a) de contacto elástica y una segunda sección (25b) de contacto elástica que se extiende a cada lado de la abertura (23);
las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y las segundas secciones (25b) de contacto elásticas tienen partes arqueadas que se extienden desde la pared (20) inferior a los miembros (50) de acoplamiento de conector complementarios;
las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y las segundas secciones (25b) de contacto elásticas están configuradas para generar una fuerza de contacto cuando un conector complementario se inserta en el conector (10) cada una de las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y cada una de las segundas secciones (25b) de contacto elásticas tiene una anchura en las proximidades de la pared (20) inferior que es mayor que una anchura en las proximidades de un miembro (50) de acoplamiento de conector complementario, la anchura en las proximidades de la pared (20) inferior está configurada para distribuir las fuerzas a la pared (20) inferior;
caracterizado porque el espacio y el tamaño de las primeras secciones (25a) de contacto elásticas, las segundas secciones (25b) de contacto elásticas y la abertura (23) están configurados para controlar las fuerzas de inserción normales de los brazos (22) de contacto elásticos cuando un conector complementario se inserta en el conector (10) de receptáculo.
2. Conector (10) según la reivindicación 1, en el que al menos una de las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y las segundas secciones (25b) de contacto elásticas tiene una configuración trapezoidal.
3. Conector (10) según la reivindicación 1, en el que un brazo (42) elástico se extiende desde la pared (20) inferior.
4. Conector (10) según la reivindicación 3, en el que se forma una proyección desde el brazo (42) elástico de la pared (20) inferior, la proyección se extiende desde el brazo (42) elástico para crear un área elevada en una superficie interior del brazo (42) elástico.
5. Conector (10) según la reivindicación 1, en el que las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y las segundas secciones (25b) de contacto elásticas tienen tamaños diferentes.
6. Conector (10) según la reivindicación 1, en el que las primeras secciones (25a) de contacto elásticas y las segundas secciones (25b) de contacto elásticas tienen anchuras en las proximidades de la pared (20) inferior que son del mismo tamaño.
7. Conector (10) según la reivindicación 1, en el que las primeras secciones (25a) de contacto elásticas están posicionadas en las proximidades del extremo (36) complementario de la parte (12) de contacto.
8. Conector (10) según la reivindicación 1, en el que los miembros (50) de acoplamiento de conector complementarios se extienden desde los brazos (22) de contacto elásticos hacia la pared (20) inferior, las superficies (52) de acoplamiento de conector complementarias de los miembros (50) de acoplamiento de conector complementarios se posicionan en una parte superior de una ranura (46) de acoplamiento, los brazos (22) de contacto elásticos proporcionan la elasticidad para permitir que los miembros (50) de acoplamiento de conector complementarios se muevan con relación a la pared (20) inferior a media que el conector complementario se inserta en la ranura (46) de acoplamiento.
9. Conector (10) según la reivindicación 8, en el que las superficies (52) de acoplamiento de conector complementarias tienen una configuración arqueada.
10. Conector (10) según la reivindicación 8, en el que los miembros (50) de acoplamiento de conector complementarios tienen superficies (44) de entrada provistas para ayudar a guiar el conector complementario al interior de la ranura (46) de acoplamiento.
11. Conector (10) de receptáculo según la reivindicación 4, en el que la proyección es una lanza (41) y la lanza (41) está desplazada lateralmente desde las superficies (52) de acoplamiento de conector complementarias para resistir la torsión o la desalineación del conector complementario.
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