ES2888914T3 - Conector de enchufe con un bloqueo primario y un seguro de posición de enchufe macho (CPA) con alas - Google Patents

Abstract

Conexión por enchufe que presenta un conector de enchufe (10) y un contraconector de enchufe (20), en la que el conector de enchufe (10) presenta unos primeros medios de encastre y el contraconector de enchufe (20) presenta otros medios de encastre que se corresponden con los anteriores, cuyos medios de encastre forman una geometría de encastre (13) y con ayuda de los cuales, estando ensamblada la conexión por enchufe, se efectúa un primer enclavamiento entre el conector de enchufe (10) y el contraconector de enchufe (20), en la que está previsto un elemento de bloqueo (1) que puede desplazarse longitudinalmente en la dirección de enchufado entre una posición de preenclavamiento y una posición de enclavamiento final, en la que el elemento de bloqueo (1) está configurado de tal manera que éste únicamente pueda desplazarse de su posición de preenclavamiento a la posición enclavamiento final cuando el contraconector de enchufe (20) se encuentre completamente en el conector de enchufe (10), en la que el conector de enchufe (10) presenta unos medios de encastre que actúan sobre la geometría de encastre (13) del conector de enchufe (10) a través del elemento de bloqueo (1) y que están configurados como apéndices de encastre (12), en la que el elemento de bloqueo (1) presenta al menos un ala (5) que discurre lateralmente en sentido longitudinal, en la que la geometría de enclavamiento (13) está formada por dos largueros paralelos (132) que están unidos uno con otro en su zona frontal por un travesaño (131), en la que el apéndice de encastre (12) del conector de enchufe (10) actúa sobre el al menos un larguero (132) a través del elemento de bloqueo (1) y lo inmoviliza, y en la que la al menos un ala (5) que discurre lateralmente en sentido longitudinal está dispuesta entre el apéndice de encastre (12) y la geometría de encastre (13) cuando el elemento de bloqueo (1) se encuentra en su posición de enclavamiento final, caracterizada por que el elemento de bloqueo (1) presenta una zona frontal (2) con un primer escalón (3) y una orejeta (4), estando dispuestas la zona frontal (2) y la orejeta (4) en forma acodada una con respecto a otra.

Description

DESCRIPCIÓN

Conector de enchufe con un bloqueo primario y un seguro de posición de enchufe macho (CPA) con alas

La invención concierne a una conexión por enchufe que comprende un conector de enchufe y un contraconector de enchufe ensamblable con éste, presentando también la conexión por enchufe un elemento de bloqueo, según las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce por el documento DE 10341 136 A1 una conexión por enchufe que presenta un conector de enchufe y un contraconector de enchufe, presentando el conector de enchufe unos primeros medios de encastre y presentando el contraconector de enchufe otros medios de encastre que se corresponden con éstos, cuyos medios de encastre forman una geometría de encastre y con ayuda de los cuales, estando ensamblada la conexión por enchufe, tiene lugar un primer enclavamiento (bloqueo primario) entre el conector de enchufe y el contraconector de enchufe, estando previsto un elemento de bloqueo que puede desplazarse longitudinalmente en la dirección de enchufado entre una posición de preenclavamiento y una posición de enclavamiento final, y estando construido el elemento de bloqueo de tal manera que éste únicamente pueda desplazarse de su posición de preenclavamiento a su posición de enclavamiento final cuando el contraconector de enchufe se encuentre completamente en el conector de enchufe (o viceversa).

Con el elemento de bloqueo de este estado de la técnica se posibilita que se realice un control del ensamble del conector de enchufe y el contraconector de enchufe. Únicamente cuando el conector de enchufe se ha enchufado completamente en el contraconector de enchufe y se ha establecido así también el correspondiente contacto eléctrico, la configuración del elemento de bloqueo posibilita que éste se desplace de su posición de preenclavamiento (cuando el conector de enchufe y el contraconector de enchufe no se han ensamblado aún completamente) a su posición de enclavamiento final cuando el conector de enchufe se encuentra en su posición nominal con respecto al contraconector de enchufe. Por tanto, al ensamblar la conexión por enchufe son posibles un control háptico y también un control acústico del proceso de enchufado completamente realizado. En efecto, en tanto el conector de enchufe y el contraconector de enchufe no se hayan ensamblado todavía completamente, no es posible traspasar el elemento de bloqueo de su posición de preenclavamiento a su posición de enclavamiento final.

Aunque este control de enchufado puede utilizarse fiablemente en la práctica, existe aún una necesidad relativa a las fuerzas de retención cuando actúen fuerzas de tracción sobre la conexión por enchufe. A este fin, se han previsto ya ciertamente en el estado de la técnica representado por el documento DE 10341 136 A1 unos primeros medios de encastre que están formados en el conector de enchufe con un rebajo, una superficie de tope y un travesaño. Con estos medios de encastre se corresponde un apéndice de encastre que está dispuesto en el contraconector de enchufe. Sin embargo, se ha visto en la práctica que estos primeros medios de encastre del conector de enchufe (que en lo que sigue se mencionan también con el término de geometría de enclavamiento) se pueden soltar del apéndice de encastre del contraconector de enchufe cuando actúan determinadas fuerzas de tracción en dirección contraria sobre, por un lado, el conector de enchufe y, por otro lado, el contraconector de enchufe. Dado que estos medios de encastre del conector de enchufe y el apéndice de encastre del contraconector de enchufe están hechos de plástico, existe el peligro de que el travesaño de los medios de encastre del conector de enchufe pueda deslizarse sobre el tope paralelamente orientado del apéndice de encastre del contraconector de enchufe. Como consecuencia de esto, la geometría de enclavamiento del conector de enchufe se separa del apéndice de encastre del contraconector de enchufe de una manera involuntaria y, por tanto, desventajosa y, a pesar de la presencia del elemento de bloqueo, se puede soltar la conexión por enchufe. Este proceso de suelta es un proceso no deseado, ya que eventualmente éste puede tener repercusiones críticas para la seguridad.

El documento WO 2013/092310 A1 divulga una conexión por enchufe según el preámbulo de la reivindicación 1.

Por tanto, la invención se basa en el problema de mejorar una conexión por enchufe de tipo genérico con un elemento de bloqueo de tal manera que se eviten las desventajas expuestas al principio. En particular, se pretende impedir con el elemento de bloqueo que se suelte el bloqueo primario de la conexión por enchufe.

Este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1.

Según la invención, se ha previsto que el conector de enchufe presente unos medios de encastre que actúen sobre la geometría de enclavamiento del conector de enchufe a través del elemento de bloqueo y que estén configurados como un apéndice de encastre. Estos medios de encastre actúan sobre la geometría de enclavamiento a través del elemento de bloqueo cuando tanto la geometría de enclavamiento del bloqueo primario como el elemento de bloqueo se encuentran en su respectiva posición final. La posición final del elemento de bloqueo es la posición de enclavamiento final, es decir, cuando el elemento de bloqueo se ha desplazado de su posición de preenclavamiento a una posición de enclavamiento final después de que el conector de enchufe y el contraconector de enchufe se hayan ensamblado completamente uno en otro. Se alcanza la posición final de la geometría de enclavamiento cuando, para formar el bloqueo primario, los medios de encastre correspondientes del conector de enchufe y del contraconector de enchufe se encuentran también en su posición final en el estado completamente ensamblado de la conexión por enchufe. Únicamente entonces se actúa a través de los medios de encastre del conector de enchufe, especialmente a través del apéndice de encastre, y a través del elemento de bloqueo sobre la geometría de enervamiento del bloqueo primario de modo éste esté inmovilizado en su posición ocupada y ya no pueda soltarse ni siquiera bajo esfuerzos de tracción inusualmente altos sobre la conexión por enchufe. Como muestra de tales esfuerzos de tracción se cita el ejemplo siguiente. En general, el enclavamiento primario aguanta esfuerzos de tracción de hasta aproximadamente 50 newton sin que sean necesarias medidas adicionales. Sin embargo, si estos esfuerzos de tracción superan el orden de magnitud de aproximadamente 50 a 60 newton, existe el peligro de que se suelte el bloqueo primario entre el conector de enchufe y el contraconector de enchufe y se deshaga la conexión por enchufe de una manea no deseada. Con la inmovilización según la invención de la geometría de enclavamiento con ayuda del medio de encastre del conector de enchufe, que actúa sobre la geometría de enclavamiento a través del elemento de bloqueo, se pueden materializar sin problemas fuerzas de tracción superiores a 80 newton sin que se suelte el bloqueo primario.

Por tanto, con la solución de la invención se consiguen las ventajas siguientes, las cuales son sobre todo esenciales para la aplicación de la conexión por enchufe descrita en el sector del automóvil.

Por un lado, se asegura con el elemento de bloqueo que se pueda efectuar de manera controlada el proceso de ensamble del conector de enchufe y el contraconector de enchufe, ya que el elemento de bloqueo no puede ser desplazado sin un proceso de enchufado completo. Al mismo tiemplo, una vez efectuado un proceso de enchufado completo y desplazado el elemento de bloqueo se asegura que se actúe sobre los medios de encastre del bloqueo primario a través del elemento de bloqueo, concretamente de tal manera que, gracias a esta acción, ya no sea posible que se suelte el bloqueo primario bajo esfuerzos de tracción ejercidos sobre la conexión por enchufe. Mediante la utilización del elemento de bloqueo no solo se facilita netamente el manejo para el control del enchufado, sino también el manejo de montaje de la conexión por enchufe para la actuación sobre el bloqueo primario. En efecto, en un paso de montaje, concretamente el desplazamiento longitudinal del elemento de bloqueo, se efectúan el control del enchufado y, además, simultáneamente la inmovilización del bloqueo primario.

En lo que sigue se describe y se explica con ayuda de las figuras un ejemplo de realización de la conexión por enchufe con un elemento de bloqueo correspondientemente configurado.

La figura 1 muestra, hasta donde está representado con detalle, un ejemplo de un elemento de bloqueo 1 con el que se pueden conseguir las ventajas previamente expuestas. El elemento de bloqueo 1 presenta una zona frontal 2 con un primer escalón 3 allí existente. Comprende también una orejeta 4 y presenta al menos un ala 5 que en la figura 1 discurre paralelamente al elemento de bloqueo 1 o su orejeta 4.

Respecto del funcionamiento del elemento de bloqueo 1 en una conexión por enchufe con un conector de enchufe (denominado también acoplamiento) y un contraconector de enchufe (denominado también enchufe macho), se hace referencia al documento DE 10341 136 A1 (allí [0009] a [0027] en las páginas 3/10 a 6/10 de su publicación).

En la figura 2 se representan esquemáticamente un conector de enchufe 10 y un contraconector de enchufe 2. Se puede apreciar allí que en el conector de enchufe 10 está dispuesto el elemento de bloqueo 1. El elemento de bloqueo 1 está alojado en una carcasa 11 que es parte integrante del conector de enchufe 10. Este elemento puede ser traspasado allí de una posición de preenclavamiento (no representada) a una posición de enclavamiento final (representada en la figura 2) respecto del eje longitudinal del conector de enchufe 10.

Tanto el conector de enchufe 10 como el contraconector de enchufe 20 presentan de manera en sí conocida unas cámaras de contacto en las que están alojados unos elementos conjugados de contacto correspondientes. Los elementos conjugados de contacto del conector de enchufe 10 y el contraconector de enchufe 20 se corresponden uno con otro, en cuanto al proceso de enchufado, en el lado de la cara de enchufado de los dos conectores 10, 20. En el lado alejado de la cara de enchufado está prevista una salida de cables (por ejemplo en el conector de enchufe 10 de la figura 2), pudiendo presentar también el contraconector de enchufe 20 una salida de cables o pudiendo ser parte integrante de una carcasa de un aparato eléctrico (como, por ejemplo, un sensor, un actuador, un aparato de control 0 similar).

Con referencia a la figura 3 se explican más detenidamente los detalles de la geometría de enclavamiento del elemento de bloqueo 1 con los medios correspondientes del conector de enchufe 10 y del contraconector de enchufe 20.

En la figura 3 se representa que el elemento de bloqueo 1 se ha insertado en la carcasa 11 del conector de enchufe 10. En esta posición de enclavamiento final del elemento de bloqueo 1 la al menos un ala 5 del elemento de bloqueo 1 coopera con unos medios de encastre del conector de enchufe 10, especialmente con un apéndice encastre 12. Asimismo, la zona frontal 2 del elemento de bloqueo 1 coopera con una geometría de enclavamiento 13 del conector de enchufe 10. La geometría de enclavamiento 13 del conector de enchufe 10 está configurada de modo que el elemento de bloqueo 1 pueda ser desplazado hasta su posición de enclavamiento final únicamente cuando se haya efectuado el bloqueo primario entre el conector de enchufe 10 y el contraconector de enchufe 20. Esto significa que primero tiene que cooperar la geometría de enclavamiento 13 con unos medios de encastre, especialmente con un apéndice de encastre 12, del contraconector de enchufe 20 antes de que el elemento de bloqueo 1, especialmente por medio de su primer escalón 3, pueda deslizarse por encima del contraconector de enchufe 20, especialmente de su apéndice de enclavamiento 21. Por tanto, cuando el elemento de bloqueo 1 ha alcanzado su posición de ^{enervamiento final según la figura 3, la geometría de ene} r ^{vamiento 13 del conector de enchufe 10 coopera al menos} con los medios de encastre, especialmente el apéndice de encastre 21, del contraconector de enchufe 20. Asimismo, puede, pero no debe, estar presente otro medio de encastre, por ejemplo, en forma de otro apéndice de encastre 14, que pueda cooperar también con la geometría de enclavamiento 13. En este sentido, se hace referencia al texto del final de la descripción concerniente a la constitución del conector de enchufe 10.

Para ilustrar la construcción y el funcionamiento del bloqueo primario en cooperación con el elemento de bloqueo se hace referencia a la figura 4. En la figura 4 se representa la geometría de enclavamiento 13 a lo largo de la línea de corte IV según la figura 3. Esta geometría de enclavamiento 131 es parte integrante del conector de enchufe 10 y está configurada, por ejemplo, como un travesaño 131 que está presente en la zona frontal de la geometría de enclavamiento 13 y al que se unen unos largueros paralelos 132. Cuando se enchufa el conector de enchufe 10 en el contraconector de enchufe 20 según la figura 2, el travesaño 13 se desliza al menos sobre el apéndice de encastre 21 del contraconector 20, pudiendo estar presente el apéndice de encastre 14, pero siendo posible también omitirlo. Tan pronto como, considerando la figura 4 desde arriba, se haya movido el travesaño 131 sobre el apéndice de encastre 21, elevándose ligeramente los largueros 132, el travesaño 131 viene a aplicarse nuevamente detrás del apéndice de encastre 21 (y eventualmente detrás del apéndice de encastre 14). Si, considerando la figura 4, se moviera la geometría de enclavamiento 13 hacia la derecha, esto no sería posible, ya que entonces el travesaño 131 se aplica al apéndice de encastre 21 (o al apéndice de encastre 14, siempre que esté presente). Se materializa así el bloqueo primario en el estado completamente ensamblado de la conexión por enchufe. Como ya se ha expuesto al principio, existe ahora el peligro de que, bajo esfuerzos de tracción inusualmente altos, el travesaño 131, considerando la figura 4, pudiera deslizarse sobre el apéndice de encastre 41, con lo que se soltaría así de manera desventajosa el bloqueo primario ya establecido. Para impedir esto, como se ha representado en la figura 5 correspondiente a la línea de corte V según la figura 4, el medio de encastre, especialmente el apéndice de encastre 12 del conector de enchufe 10, actúa sobre la geometría de encastre 13, especialmente sobre el larguero 132, a través del elemento de bloqueo 1, especialmente de su al menos un ala 5. Gracias a esta acción del apéndice de encastre 12 sobre el larguero 132 a través del ala 5 en la posición de enclavamiento final del elemento de bloqueo 1 se hace que la zona delantera de la geometría de enclavamiento 13, especialmente el travesaño 131, y también el larguero 132, considerando la figura 5, ya no puedan moverse hacia arriba cuando actúen altos esfuerzos de tracción sobre la conexión por enchufe y, por tanto, sobre el bloqueo primario. Se inmoviliza así de manera ventajosa en su posición de enclavamiento final toda la geometría de enclavamiento 13, especialmente el travesaño 131 con los largueros adyacentes 132, por efecto del elemento de bloqueo 1 de modo que ya no se pueda soltar el bloqueo primario bajo un gran esfuerzo de tracción sobre la conexión por enchufe.

Al mismo tiempo, existe la ventaja de que se pueda soltar la conexión por enchufe cuando el elemento de bloqueo 1 sea traspasado nuevamente de su posición de enclavamiento final a su posición de preenclavamiento. En este proceso, considerando la figura 5, se mueve la al menos un ala hacia fuera de la zona entre el apéndice de encastre 12 y la geometría de enclavamiento 13 (más exactamente su larguero 132) de modo que se origine así un espacio libre entre los medios de encastre del conector de enchufe 10 (es decir, el apéndice de encastre 12) y la geometría de enclavamiento 13 (es decir, el larguero 132). Una vez que se ha traspasado el elemento de bloqueo a su posición de preenclavamiento, es posible (considerando la figura 5) presionar hacia abajo el lado (extremo) de la geometría de enclavamiento 13 opuesto al lado frontal de la geometría de enclavamiento 13 de modo que la zona frontal, especialmente el travesaño 131, se desvíe hacia arriba a consecuencia del espacio libre y se desplace nuevamente hacia la derecha, considerando la figura 5, sobre el canto superior del apéndice de encastre 21 (y eventualmente del apéndice 14). Es así posible una suelta voluntaria de la conexión por enchufe cuando el elemento de bloqueo 1 haya sido traspasado de una posición de enclavamiento final a su posición de preenclavamiento y haya sido presionado sobre la geometría de enclavamiento 13, eventualmente también a través del elemento de bloqueo 1, de modo que, gracias a este proceso, se suelte el bloqueo primario y el conector de enchufe 10 pueda separarse del contraconector de enchufe 20.

Respecto de la construcción del conector de enchufe 10 y la presencia o ausencia del apéndice de encastre 14, es también importante lo siguiente.

En una sencilla ejecución el conector de enchufe 10 es de una sola pieza y forma tanto la carcasa 10 para el elemento de bloqueo 1 como unas cámaras de contacto en las que puedan insertarse unos elementos conjugados de contacto de una manera en sí conocida. En esta sencilla ejecución se puede fabricar un conector de enchufe 10, por ejemplo, siguiendo un procedimiento de fundición inyectada de plástico.

Además, el conector de enchufe 10 puede construirse también con dos piezas. Esta segunda ejecución de dos piezas tiene la ventaja de que con ella se puede materializar una llamada conexión por enchufe de fuerza cero. El conector de enchufe 10 de dos piezas se caracteriza por que presenta un portacontactos que a su vez comprende cámaras de contacto en las que pueden insertarse los elementos conjugados de contacto. Este portacontactos está inserto entonces en una carcasa del conector de enchufe, pudiendo desplazarse axialmente el portacontactos y la carcasa del conector de enchufe uno con relación a otra. Si se inserta este conector de enchufe de dos partes, éste, junto con el portacontactos y su carcasa, se inserta en el contraconector de enchufe 20. En este caso, se inserta primero la carcasa del conector de enchufe 10 hasta que alcance su posición final en el contraconector de enchufe 20, mientras que el portacontactos no se encuentra todavía en su posición definitiva respecto del contraconector de enchufe 20. En este estado la totalidad de la conexión por enchufe no está todavía ensamblada, por lo que tampoco el elemento de bloqueo 1 puede traspasarse todavía de su posición de preenclavamiento a una posición de enclavamiento final. Concretamente, esto es impedido de momento por el apéndice de encastre 14 presente en esta ejecución. Únicamente cuando el portacontactos ha sido traspasado también a su posición definitiva con referencia al contraconector de enchufe 20, es posible que el elemento de bloqueo 1 pueda ser traspasado de la posición de preenclavamiento a la posición de enclavamiento final. Esto se realiza debido a que el primer escalón 3 no solo se puede deslizar sobre el apéndice de encastre 21, presente en todo caso, del contraconector de enchufe 20, sino también sobre el apéndice de encastre 14 del conector de enchufe 10. En efecto, en tanto el portacontactos del conector de enchufe 10 de dos piezas no se encuentre todavía en su posición definitiva con referencia al contraconector de enchufe 20, el apéndice de encastre 14 obstaculiza el movimiento adicional del primer escalón 3 del elemento de bloqueo 1 y así éste no puede ser traspasado todavía a su posición de enclavamiento final. Únicamente después de que esté enclavado el bloqueo primario de la carcasa del conector de enchufe de dos partes y después de que entonces el portacontactos del conector de enchufe 10 de dos piezas haya sido traspasado también a su posición definitiva con referencia al contraconector de enchufe 20 de modo que toda la conexión por enchufe esté ensamblada y por tanto, sea apta para funcionar, se puede traspasar el elemento de bloqueo 1 de su posición de preenclavamiento a su posición de enclavamiento final. De este modo, por un lado, se señaliza que la conexión por enchufe está ensamblada de una manera funcionalmente apta y, al mismo tiempo, se impide que pueda soltarse el bloqueo primario bajo esfuerzos de tracción inusualmente altos sobre la conexión por enchufe, ya que esto, como se ha descrito, se impide eficazmente por la acción de los medios de encastre del conector de enchufe 10 sobre la geometría de encastre 13 a través del elemento de bloqueo 1.

Lista de símbolos de referencia

1 Elemento de bloqueo

2 Zona frontal

3 Primer escalón

4 Orejeta

5 Ala

10 Conector de enchufe

11 Carcasa

12 Apéndice de encastre

13 Geometría de enclavamiento

131 Travesaño

132 Larguero

14 Apéndice de encastre

20 Contraconector de enchufe

21 Apéndice de encastre

Claims (2)

REIVINDICACIONES

1. Conexión por enchufe que presenta un conector de enchufe (10) y un contraconector de enchufe (20), en la que el conector de enchufe (10) presenta unos primeros medios de encastre y el contraconector de enchufe (20) presenta otros medios de encastre que se corresponden con los anteriores, cuyos medios de encastre forman una geometría de encastre (13) y con ayuda de los cuales, estando ensamblada la conexión por enchufe, se efectúa un primer enclavamiento entre el conector de enchufe (10) y el contraconector de enchufe (20), en la que está previsto un elemento de bloqueo (1) que puede desplazarse longitudinalmente en la dirección de enchufado entre una posición de preenclavamiento y una posición de enclavamiento final, en la que el elemento de bloqueo (1) está configurado de tal manera que éste únicamente pueda desplazarse de su posición de preenclavamiento a la posición enclavamiento final cuando el contraconector de enchufe (20) se encuentre completamente en el conector de enchufe (10), en la que el conector de enchufe (10) presenta unos medios de encastre que actúan sobre la geometría de encastre (13) del conector de enchufe (10) a través del elemento de bloqueo (1) y que están configurados como apéndices de encastre (12), en la que el elemento de bloqueo (1) presenta al menos un ala (5) que discurre lateralmente en sentido longitudinal, en la que la geometría de enclavamiento (13) está formada por dos largueros paralelos (132) que están unidos uno con otro en su zona frontal por un travesaño (131), en la que el apéndice de encastre (12) del conector de enchufe (10) actúa sobre el al menos un larguero (132) a través del elemento de bloqueo (1) y lo inmoviliza, y en la que la al menos un ala (5) que discurre lateralmente en sentido longitudinal está dispuesta entre el apéndice de encastre (12) y la geometría de encastre (13) cuando el elemento de bloqueo (1) se encuentra en su posición de enclavamiento final, caracterizada por que el elemento de bloqueo (1) presenta una zona frontal (2) con un primer escalón (3) y una orejeta (4), estando dispuestas la zona frontal (2) y la orejeta (4) en forma acodada una con respecto a otra.

2. Conexión por enchufe según la reivindicación 1, caracterizada por que la al menos un ala (5) que discurre lateralmente en sentido longitudinal está dispuesta entre el apéndice de encastre (12) y el larguero (132) de la geometría de encastre (13) cuando el elemento de bloqueo (1) se encuentra en su posición final.