ITTO950101A1 - Connettore elettrico. - Google Patents

Abstract

Connettore elettrico (1) comprendente un involucro (2) isolante, una pluralità di terminali elettrici (4) alloggiati in rispettive cavità (3) dell'involucro (2) ed ivi trattenuti da mezzi primari di bloccaggio (5), e mezzi secondari (24) di bloccaggio mobili assialmente rispetto all'involucro (2) e comprendenti un primo elemento mobile (26) atto ad accoppiarsi frontalmente a scatto sull'involucro (2) in una posizione di chiusura per rilevare il corretto impegno dei mezzi primari di bloccaggio (5) con i terminali (4) ed impedirne il disimpegno, ed una pluralità di secondi elementi mobili (34) portati dal primo elemento mobile (26) e vincolati ad esso mediante mezzi di accoppiamento (35) a trasmissione limitata di carico; i secondi elementi mobili (34) sono scorrevoli assialmente lungo le rispettive cavità (3) per cooperare con i terminali (4) quando il primo elemento mobile (26) viene spinto verso la posizione di chiusura ed espellere eventuali terminali (4) inseriti in modo scorretto.

Description

D E S C R IZION E

di brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un connettore elettrico, e particolarmente ad un connettore elettrico del tipo comprendente un involucro isolante esterno definente almeno una cavità assiale ed un terminale elettrico alloggiato nella cavità e trattenuto in essa da mezzi primari di bloccaggio.

Sono noti terminali elettrici del tipo suddetto, i quali comprendono un dispositivo di bloccaggio secondario avente lo scopo di verificare la corretta inserzione dei terminali nelle rispettive cavità, oltre che di costituire una ulteriore sicurezza di ritenzione dei terminali nelle cavità stesse.

Il dispositivo comprende in genere un elemento mobile ed accoppiabile a scatto sull'involucro; tale elemento mobile può essere incernierato all'involucro ed integrale ad esso, oppure può essere costituito da un elemento separato. In entrambi i casi, l'accoppiamento a scatto dell'elemento mobile sull'involucro è possibile soltanto quando il terminale è stato correttamente inserito nella cavità e bloccato in essa dai mezzi primari di bloccaggio, che sono generalmente costituiti da una lancia elasticamente deformabile facente parte dell'involucro; qualora l'inserzione del terminale non sia corretta o completa, i mezzi primari di aggancio presentano una deformazione residua che impedisce il montaggio dell'elemento mobile, permettendo cosi di rilevare l' anomalia.

I connettori noti del tipo brevemente descritto presentano alcuni inconvenienti. Nel caso di un'inserzione incompleta di un terminale nella propria cavità, può accadere che l'elemento mobile venga forzato nella posizione di accoppiamento nonostante l'interferenza con i mezzi primari di bloccaggio, ad esempio provocando la rottura o la deformazione delle parti a contatto. In questo caso, l'errato montaggio del terminale può sfuggire alle verifiche di collaudo, ad esempio perché la posizione del terminale stesso è tale da determinare un contatto elettrico, in uso, per quanto incerto. In applicazioni in cui il connettore è soggetto a vibrazioni, come ad esempio sugli autoveicoli, tale contatto incerto è sicuramente destinato ad interrompersi, nel tempo, con le evidenti conseguenze che da ciò possono derivare.

Inoltre, i dispositivi di bloccaggio secondario noti consentono di rilevare la presenza di almeno un terminale male inserito, ma non di identificare facilmente tale terminale.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un connettore elettrico, il quale sia privo degli inconvenienti connessi con i connettori noti e sopra specificati.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un connettore elettrico comprendente un involucro isolante provvisto di almeno una cavità assiale, almeno un terminale elettrico alloggiato nella detta cavità, mezzi primari di bloccaggio del detto terminale nella detta cavità, e mezzi secondari di bloccaggio comprendenti almeno un primo elemento mobile atto ad accoppiarsi a scatto sull'involucro in una posizione di chiusura per rilevare il corretto impegno dei detti mezzi primari di bloccaggio con il detto terminale ed impedirne il disimpegno, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi secondari di bloccaggio sono mobili assialmente rispetto al detto involucro isolante e comprendono mezzi di espulsione atti a cooperare con il detto terminale per determinare un'espulsione almeno parziale del detto terminale dalla detta cavità nel caso in cui i detti mezzi primari di bloccaggio non siano correttamente impegnati con il detto terminale.

Secondo una forma preferita di attuazione della presente invenzione, i detti mezzi di espulsione comprendono almeno un secondo elemento mobile portato dal detto primo elemento mobile e vincolato ad esso mediante mezzi di accoppiamento a trasmissione limitata di carico, detto secondo elemento mobile essendo scorrevole assialmente lungo la detta cavità per cooperare con il detto terminale quando il detto primo elemento mobile viene spinto verso la detta posizione di chiusura; detti mezzi di accoppiamento essendo atti a trasmettere tra il primo ed il secondo elemento mobile una spinta sufficiente ad espellere almeno parzialmente il detto terminale dalla detta cavità nel caso in cui i detti mezzi primari di bloccaggio non siano correttamente impegnati con il detto terminale, ed a disimpegnarsi sotto la reazione esercitata dal detto terminale quando correttamente impegnato dai detti mezzi primari di bloccaggio.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

le figure 1, 2, 3 e 4 sono sezioni longitudinali di un connettore elettrico realizzato secondo i dettami della presente invenzione, in diverse posizioni operative; la figura 5 è una vista prospettica parziale di un dispositivo di bloccaggio secondario del connettore di figura 1;

la figura 6 è una vista prospettica parziale di un particolare dell'involucro del connettore di figura 1; le figure 7 ed 8 sono viste in scala ingrandita, in pianta ed in parziale sezione di un altro particolare del connettore di figura 1, in due diverse posizioni operative.

Con riferimento alle figure 1 e 2, è indicato nel suo complesso con 1 un connettore elettrico.

Il connettore 1 comprende essenzialmente un involucro 2 isolante, definente una pluralità di cavità 3 longitudinali passanti (delle quali una sola è illustrata) , ed una pluralità di terminali elettrici 4 femmina alloggiati nelle rispettive cavità 3 e trattenuti nelle stesse da mezzi primari di bloccaggio 5.

Le cavità 3 sono delimitate superiormente ed inferiormente da rispettive pareti 6, 7 esterne dell 'involucro 2, e lateralmente da pareti longitudinali 8. Le cavità 3 sboccano verso l'esterno attraverso rispettive aperture posteriori 9, attraverso le quali vengono introdotti i terminali durante il montaggio, e comunicano con un'apertura frontale 10 dell'involucro 2 ricavata in una porzione frontale 11 dell'involucro stesso.

Ciascun terminale 4 comprende una porzione di contatto 13 sostanzialmente scatolata, la quale è disposta in uso affacciata all'apertura frontale 10, ed una porzione 14 di collegamento ad un cavo elettrico 15, che fuoriesce in uso dall'apertura posteriore 9 della rispettiva cavità 3.

I mezzi di bloccaggio primari 5 sono costituiti da una lancia 16 elastica, la quale si estende a sbalzo all'interno della cavità 3 a partire dalla parete 7 della cavità stessa, in direzione sostanzialmente longitudinale verso l'apertura frontale 10 dell'involucro. La lancia 16 è delimitata verso la parete 6 opposta della cavità 3 da una superficie 17 sagomata convergente verso la parete 6 stessa procedendo verso un'estremità libera 18 della lancia 16.

L'estremità 18, illustrata in maggiore dettaglio in figura 5, è delimitata frontalmente da una superficie 19 sostanzialmente trasversale alla direzione longitudinale della cavità 3, e presenta un'appendice inferiore 20 estendentesi trasversalmente ed integralmente dalla lancia 16, in modo da definire con una propria faccia frontale 21 due zone 22 laterali di appoggio (figura 6), la cui funzione sarà chiarita nel seguito, situate ad una distanza relativa maggiore della larghezza della lancia 16.

Il connettore 1 è provvisto, inoltre, di un dispositivo di bloccaggio secondario dei terminali 4, indicato nel suo complesso con il numero 24.

Il dispositivo 24 (figura 5) comprende un primo elemento mobile 26 montabile a scatto sull'estremità frontale 11 dell'involucro 2 e provvisto di una pluralità di appendici 27 atte a penetrare nelle cavità 3 per interagire con le lance 16 di bloccaggio dei terminali.

Più in particolare, il primo elemento mobile 26 è mobile assialmente rispetto all'involucro 2 e comprende una parete 28 trasversale, sagomata, la quale si dispone nell'apertura frontale 10 dell'involucro 2 per chiudere frontalmente l'involucro stesso; la parete 28 e la porzione frontale 11 dell'involucro 2 formano, in corrispondenza di ciascuna cavità 3, una fenditura 29 (figura 2) atta a consentire l'ingresso di un terminale maschio a lamina, non illustrato, facente parte di un connettore elettrico complementare.

Le appendici 27 si estendono integralmente a sbalzo dalla parete 2B e sono In numero di due per ciascuna cavità 3. Le due appendici 27 associate a ciascuna cavità 3 sono parallele e spaziate tra loro, in modo da disporsi nella cavità lungo le rispettive pareti 8 delimitanti lateralmente la cavità stessa, ai lati della lancia 16 (figure 7 e 8). Tra le appendici 27 e le pareti laterali 8 ad esse adiacenti è previsto un gioco atto a permettere una flessione laterale delle appendici stesse.

Le appendici 27 presentano un'altezza tale da poter passare al di sotto dell'appendice 20 della lancia 16 quando quest'ultima è indeformata (figura 2), ma da interagire con l'appendice 20 quando la lancia 16 è deformata verso la parete 6, impedendo di completare il montaggio del primo elemento mobile 26 sull'involucro 2 (figura 4).

Il collegamento del primo elemento mobile 26 all'involucro 2 è effettuato mediante una coppia di elementi elastici 30 a gancio, ricavati integralmente nelle pareti longitudinali 8 laterali dell'involucro 2, dei quali soltanto uno è illustrato nelle figure 7 e 8.

Tali elementi 30 si estendono longitudinalmente rispetto all'involucro 2 e presentano rispettive estremità libere 31 situate in prossimità dell'estremità frontale dell'involucro 2 stesso. Dalle suddette estremità 31 si estendono rispettivi denti 32 a sezione sostanzialmente triangolare rivolti verso l'interno dell'involucro 2, in modo da sporgere nella rispettiva cavità 3 (figura 8).

I denti 32 sono atti a cooperare a scatto con rispettive sedi 33 (figure 5 e 8) ricavate in una porzione inferiore 27' delle appendici 27 opposte di estremità del primo elemento mobile 26 quando quest'ultimo viene montato sull'involucro 2, come verrà meglio descritto nel seguito.

II dispositivo di bloccaggio secondario 24 comprende infine una pluralità di secondi elementi mobili 34, uno per ciascuna cavità 3, i quali sono alloggiati in modo assialmente scorrevole all'interno delle cavità stesse. Ciascuno dei secondi elementi mobili 34 ò vincolato ad una rispettiva coppia di appendici 27 del primo elemento mobile 26 mediante un giunto 35 a trasmissione limitata di carico, il quale consente di premontare gli elementi 34 sul primo elemento mobile 26, prima dell'assemblaggio di quest 'ultimo sull'involucro 2.

Più in particolare gli elementi 34, illustrati in figura 5 in diverse posizioni operative rispetto all'elemento 26, comprendono uno zoccolo 36 inferiore conformato sostanzialmente a parallelepipedo, interposto tra le rispettive appendici 27 e ad esse vincolato dal giunto 35 suddetto, ed una porzione superiore 37 conformata a forcella.

Tale porzione 37 presenta una coppia di bracci 38 paralleli e spaziati tra loro, i quali si estendono longitudinalmente all'interno della cavità 3 verso l'apertura posteriore 9 ed in posizione adiacente alle pareti laterali 8 della cavità stessa. La distanza tra i bracci 38 è maggiore della larghezza della lancia 16.

La porzione 37 definisce superiormente una sede 39 ribassata atta ad alloggiare una zona inferiore anteriore della porzione di contatto 14 del terminale 4; tale sede è aperta posteriormente ed è delimitata frontalmente da uno spallamento 40.

Il giunto 35 di collegamento tra ciascuna coppia di appendici 27 e il relativo elemento 34 è costituito da una coppia di risalti 44 a calotta sferica estendentisi verso l'interno da ciascuna delle appendici 27 in prossimità delle estremità libere delle stesse ed affacciati tra loro, e da una sede 45 trasversale passante, avente profilo sostanzialmente ad U, ricavata nello zoccolo 36 dell'elemento 34 ed atta ad essere impegnata a scatto dai risalti 44. E' evidente che tale giunto è in grado di trasmettere un carico limitato in senso longitudinale rispetto alla cavità 3, poiché quando il carico trasmesso raggiunge un valore di soglia prefissato le appendici 27 si divaricano elasticamente sotto la componente trasversale di carico determinata dalla forma sferica dei risalti 44, i quali pertanto si disimpegnano dalla sede 45.

Il montaggio del connettore 1 viene eseguito come segue. La descrizione che segue si riferisce ad un solo terminale, essendo peraltro evidente che identiche considerazioni valgono per tutti i terminali.

Il terminale 4 viene introdotto nella rispettiva cavità 3 attraverso l'apertura posteriore 9 e spinto assialmente in modo da avanzare lungo la cavità deformando la lancia elastica 16. Se il montaggio è eseguito in modo corretto, il terminale 4 viene inserito a fondo nella rispettiva cavità 3 in modo che la porzione di contatto 13 oltrepassi l'estremità 18 della lancia 16. Quest'ultima pertanto recupera a scatto la propria posizione indeformata e definisce, con la propria superficie 19, un arresto assiale che impedisce l'estrazione del terminale.

Montati i terminali 4, l'assemblaggio del connettore 1 viene completato con l'inserzione frontale del dispositivo di bloccaggio secondario 24, con gli elementi 34 premontati tra le rispettive coppie di appendici 27 del primo elemento mobile 26 mediante i rispettivi giunti 35. In figura 5, l'elemento 34 di sinistra è illustrato separato dal primo elemento mobile 26, l'elemento 34 di centro è invece premontato sull'elemento 26 .

Se l'inserzione di ciascun terminale 4 è completa e la relativa lancia 16 è tornata in posizione indeformata, quando il primo elemento mobile 26 viene spinto verso la posizione di chiusura gli elementi 34 giungono in battuta con i rispettivi terminali 4, i quali ne occupano la sede 39, e si arrestano a causa dell'azione di ritenzione della lancia 16. Poiché la lancia 16 è in grado di generare una reazione vincolare superiore al carico massimo trasmissibile dai giunti 35, questi ultimi si disimpegnano; pertanto, gli elementi 34 rimangono nella posizione assiale sopra descritta, mentre il primo elemento mobile 26 è libero di completare la propria corsa fino alla posizione di chiusura definita dall'impegno dei ganci 30 nelle rispettive sedi (figure 2, 8 e figura 5 con riferimento alla posizione dell'elemento 34 di destra). Le estremità delle appendici 27 si dispongono, in questa condizione, al di sotto dell'appendice 20 della lancia 16, impedendone la flessione verso il basso e quindi assicurando la ritenzione del terminale 4.

Se invece l'inserzione di un terminale 4 è incompleta, per un errore di montaggio, la lancia 16 non ritorna alla condizione indeformata, come è illustrato in figura 3. Pertanto, la lancia 16 non è in grado di esercitare BUI terminale 4 alcuna forza di ritenzione.

In questo caso, quando il dispositivo di bloccaggio secondario 24 viene montato e l'elemento 34 corrispondente giunge in contatto con il terminale male inserito, tale terminale 4 non oppone alcuna resistenza all'avanzamento e pertanto il giunto 35 non si disaccoppia. L'elemento 34 rimane solidale al primo elemento mobile 26 ed espelle il terminale facendolo arretrare lungo la cavità 3. Il terminale 4 viene guidato dalla porzione 37 durante l'espulsione.

Poiché la lancia 16 presenta una deformazione residua, nell'ultima parte della corsa di montaggio del dispositivo di bloccaggio secondario le appendici 27 giungono in contatto con le rispettive zone 22 dell'appendice trasversale 20 della lancia 16, determinando cosi un arresto assiale del primo elemento mobile 26 prima di raggiungere la posizione di aggancio degli elementi a gancio 30. L'impossibilità di completare il montaggio del dispositivo 24 consente pertanto di rilevare l'anomalia.

Come è illustrato in figura 7, l'incompleto inserimento del dispositivo 24 nell'involucro 2 produce un ulteriore effetto. In questa condizione, infatti, gli elementi a gancio 30 rimangono flessi verso l'esterno a causa dell'interazione tra i denti 32 e le appendici 27, e sporgono pertanto dall'ingombro normale del connettore interagendo con una zona di accoppiamento di un connettore complementare 1', il cui ingombro è illustrato parzialmente e schematicamente nelle figure 7 e 8; tale accoppiamento è quindi abilitato soltanto nel caso in cui tutti i terminali 4 siano correttamente inseriti e si abbia pertanto la sicurezza del corretto funzionamento del connettore.

Da un esame del connettore 1 realizzato secondo i dettami della presente invenzione sono evidenti i vantaggi che esso consente di ottenere.

Innanzitutto, qualora uno dei terminali 4 non sia correttamente inserito nella rispettiva cavità e bloccato dai mezzi primari di bloccaggio, esso viene espulso almeno parzialmente dalla cavità stessa. In questo modo, anche se l'elemento 26 venisse forzato in posizione di chiusura, ad esempio rompendo le appendici 27 o 20 associate al terminale mal inserito, quest'ultimo non potrebbe in ogni caso realizzare un contatto elettrico, ancorché incerto; pertanto, l'avaria può essere immediatamente rilevata in fase di collaudo dell'impianto elettrico nel quale il connettore viene impiegato. Inoltre, l'espulsione del terminale mal inserito dalla cavità consente di identificare immediatamente tale terminale, e di intervenire per inserirlo correttamente nella cavità. Infine, l'accoppiamento con il connettore complementare è possibile soltanto se tutti i terminali 4 sono correttamente inseriti.

Risulta infine chiaro che al connettore 1 possono essere apportate modifiche e varianti, che non escono dall'ambito di tutela della presente invenzione.

In particolare, il connettore 1 può comprendere un numero qualsiasi di terminali 4. Possono inoltre variare la forma e la posizione delle parti costituenti il dispositivo 24.

Claims (1)

1. R IV E N D IC A Z I O N I 1.- Connettore elettrico (1) comprendente un involucro (2) isolante provvisto di almeno una cavità (3) assiale, almeno un terminale elettrico (4) alloggiato nella detta cavità (3), mezzi primari di bloccaggio (5) del detto terminale (4) nella detta cavità (3), e mezzi secondari (24) di bloccaggio comprendenti almeno un primo elemento mobile (26) atto ad accoppiarsi a scatto sull'involucro (2) in una posizione di chiusura per rilevare il corretto impegno dei detti mezzi primari di bloccaggio (5) con il detto terminale (4) ed impedirne il disimpegno, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi secondari di bloccaggio (24) sono mobili assialmente rispetto al detto involucro (2) isolante e comprendono mezzi di espulsione (34) atti a cooperare con il detto terminale (4) per determinare un'espulsione almeno parziale del detto terminale (4) dalla detta cavità (3) nel caso in cui i detti mezzi primari di bloccaggio (5) non siano correttamente impegnati con il detto terminale (4). 2.- Connettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di espulsione comprendono almeno un secondo elemento mobile (34) portato dal detto primo elemento mobile (26) e vincolato ad esso mediante mezzi di accoppiamento (35) a trasmissione limitata di carico, detto secondo elemento mobile (34) essendo scorrevole assialmente lungo la detta cavità (3) per cooperare con il detto terminale (4) quando il detto primo elemento mobile (26) viene spinto verso la detta posizione di chiusura; detti mezzi di accoppiamento (35) essendo atti a trasmettere tra il primo (26) ed il secondo elemento mobile (34) una spinta sufficiente ad espellere almeno parzialmente il detto terminale (4) dalla detta cavità (3) nel caso in cui i detti mezzi primari di bloccaggio (5) non siano correttamente impegnati con il detto terminale (4), ed a disimpegnarsi sotto la reazione esercitata dal detto terminale (4) quando correttamente impegnato dai detti mezzi primari di bloccaggio (5). 3.- Connettore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di accoppiamento (35) a trasmissione limitata di carico comprendono almeno un risalto (44) ricavato su uno (26) dei detti elementi mobili (26, 34) ed una corrispondente sede (45) ricavata su un altro (34) dei detti elementi mobili (26, 34) ed impegnata a scatto dal detto risalto (44), detto risalto (44) presentando una superficie sagomata per generare sull'altro elemento mobile (34) una componente di carico tendente a disaccoppiare il detto risalto (44) dalla detta sede (45). 4.- Connettore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto primo elemento mobile (26) comprende almeno un'appendice (27) alloggiabile nella detta cavità (3) ed atta a cooperare con i detti mezzi mezzi primari di bloccaggio (5) per impedire che il detto primo elemento mobile (26) raggiunga la detta posizione di chiusura nel caso in cui i detti mezzi primari di bloccaggio (5) non siano correttamente impegnati con il detto terminale (4). 5.- Connettore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il detto secondo elemento mobile comprende una sede (39) per il detto terminale (4) ed una porzione di vincolo (36) collegabile alla detta appendice (27) del detto primo elemento mobile (26) mediante i detti mezzi di accoppiamento (35) a trasmissione limitata di carico. 6.- Connettore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il detto primo elemento mobile (26) comprende due dette appendici (27) associate alla detta cavità (3) ed alloggiabili lungo pareti laterali (8) della cavità (3) stessa, la detta porzione di vincolo del detto secondo elemento mobile (34) essendo definita da uno zoccolo (39) interposto tra le dette appendici (27). 7 Connettore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che 1 detti mezzi di accoppiamento (35) a trasmissione limitata di carico comprendono due detti risalti (44) ricavati sulle dette appendici (27) del detto primo elemento mobile (26) ed affacciati tra loro, la detta sede (45) per i detti risalti (44) essendo ricavata nel detto zoccolo (36) del detto secondo elemento mobile (34). 8.- Connettore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i detti risalti (44) presentano forma a calotta sferica. 9.- Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto il detto involucro comprende mezzi deformabili cooperanti con il detto primo elemento mobile (26) pe assumere una posizione di interferenza con una zona di accoppiamento di un connettore complementare (1') quando il detto primo elemento mobile (26) non è nella detta posizione di chiusura ed una posizione di abilitazione dell'accoppiamento con il detto connettore complementare (l<f>) quando il detto primo elemento mobile (26) è nella detta posizione di chiusura. 10.- Connettore secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi deformabili sono definiti da elementi a gancio (30) cooperanti a scatto con il detto primo elemento mobile (26) nella detta posizione di chiusura di quest'ultimo. 11.- Connettore elettrico, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati,