ITTO980256A1 - Connettore elettrico. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un connettore elettrico.

Più in particolare, la presente invenzione si riferisce ad un connettore elettrico comprendente un elemento di collegamento realizzato in lamiera metallica conduttiva e generalmente conformato a canale, il quale è atto a ricevere porzioni di estremità di cavi elettrici isolati e ad essere aggraffato sui cavi stessi. L'elemento di collegamento è provvisto di elementi di contatto a perforazione di isolante, atti a lacerare la guaina isolante dei cavi a seguito dell'aggraffatura dell'elemento di collegamento per stabilire un collegamento elettrico tra l'elemento stesso e i conduttori dei cavi.

Il connettore comprende inoltre un rivestimento isolante, ottenuto generalmente mediante applicazione di uno strato di materiale polimerico su una superficie esterna dell'elemento di contatto.

Connettori del tipo brevemente descritto sono illustrati, ad esempio, in US-A-3320 354 e US-A-5110 387.

I connettori suddetti sono generalmente utilizzati in telefonia, per effettuare giunzioni permanenti tra fasci costituiti da decine di cavi; si farà pertanto riferimento, nel seguito, a questo tipo di applicazione senza per questo perdere di generalità.

Nelle giunzioni, i connettori associati a linee diverse sono disposti ravvicinati, e possono normalmente trovarsi a contatto tra loro. Il rivestimento isolante dei connettori assicura l'isolamento elettrico tra i connettori delle varie linee. Nelle applicazioni telefoniche convenzionali, tale isolamento è generalmente sufficiente ad impedire apprezzabili effetti di diafonia tra le linee.

Tuttavia, la trasmissione di dati di tipo multimediale (ad esempio relativi a programmi televisivi via cavo, o ad applicazioni telematiche in genere) attraverso le linee telefoniche richiede un'elevatissima frequenza di trasmissione. In queste applicazioni, i connettori di tipo convenzionale descritti possono determinare problemi di diafonia tra le linee dovuti ad effetti di induzione.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un connettore elettrico del tipo brevemente descritto, il quale consenta di risolvere i suddetti problemi.

Il suddetto scopo è raggiunto da un connettore elettrico secondo la rivendicazione 1.

La presente invenzione è altresì relativa ad un metodo di fabbricazione del connettore secondo la rivendicazione 9.

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

la figura 1 è una vista prospettica di un connettore elettrico, nella configurazione in cui viene prodotto;

la figura 2 è una vista laterale del connettore, nella configurazione di figura 1;

la figura 3 è una sezione secondo la linea III-III di figura 2, con un dettaglio ingrandito;

la figura 4 è una vista prospettica del connettore di figura 1 nella sua configurazione d'uso, per la giunzione di due cavi elettrici;

la figura 5 è una sezione trasversale del connettore nella configurazione di figura 4;

la figura 6 è uno schema parziale di un impianto di produzione di connettori elettrici secondo l'invenzione;

le figure 7 illustrano un semilavorato per la produzione dei connettori, in due diverse fasi del processo di fabbricazione; e

la figura 9 illustra in prospettiva una pluralità di connettori secondo l'invenzione, al termine del relativo processo di fabbricazione.

Con riferimento alle figure da 1 a 5, è indicato nel suo complesso con 1 un connettore elettrico per il la giunzione di una coppia di cavi elettrici 2, 3 (figura 4).

Il connettore 1 comprende essenzialmente un elemento di collegamento 4 realizzato in lamiera metallica conduttiva, ed un rivestimento 5 isolante applicato all'esterno dell'elemento di collegamento 4.

L'elemento .di collegamento 4, nella sua condizione indeformata delle figure 1 e 3, presenta una forma allungata sostanzialmente a canale con sezione approssimativamente ad U, e comprende una parete di fondo 6 piana ed una coppia di pareti laterali 7, 8 estendentisi integralmente da rispettivi bordi laterali della parete di fondo 6 in direzioni divergenti tra loro, e delimitanti con essa una cavità 10.

Dai bordi liberi delle pareti laterali 7, 8 si estende un pluralità di elementi di ritenzione 14 deformabili, aventi ciascuno una porzione 15 di estremità ripiegata verso l'interno della cavità 10 ed atti d essere deformati, in uso, verso l'interno della cavità 10 in modo da trattenere il rivestimento isolante 5, come meglio descritto nel seguito.

L'elemento di collegamento 4 comprende inoltre due coppie di elementi di contatto a spostamento di isolante ("IDC"), i quali sono costituiti, ciascuno, da una lama 17 ricavata per semitranciatura dalla parete di fondo 6 e ripiegata a 90° all'interno della cavità 10 lungo un piano ortogonale alla dimensione longitudinale del connettore .

Ciascuna lama 17 (figura 3) presenta, su un proprio bordo superiore, un intaglio 18 sostanzialmente ad imbuto, di tipo noto, avente una porzione di invito 19 ed una porzione 20 di fondo delimitata da una coppia di bordi 23 presentanti tra loro una distanza leggermente minore del diametro dell'anima conduttiva dei cavi 2, 3.

Il rivestimento isolante 5 comprende convenientemente uno strato dielettrico 24 di materiale polimerico dielettrico, ad esempio poliestere, il quale ricopre tutta la superficie esterna dell'elemento di collegamento 4 e presenta una coppia di porzioni laterali 25 sporgenti oltre gli elementi di ritenzione 14 dell'elemento di collegamento 4, in modo da poter essere "serrate" tra questi e mantenuti in posizione quando il connettore viene applicato sui cavi.

Le porzioni laterali 25 del rivestimento isolante 5 presentano dei recessi 34 in corrispondenza degli elementi di contatto 17, il cui scopo sarà chiarito nel seguito.

Il rivestimento 5 presenta una dimensione longitudinale maggiore rispetto all'elemento di collegamento 4, in modo da sporgere da questo con rispettivi bordi 35 assiali (figura 1).

Il rivestimento 5 è applicato sull'elemento di collegamento 4 mediante un adesivo; convenientemente, tale adesivo è costituito da un secondo strato 26 di materiale termoplastico a bassa temperatura di rammollimento, ad esempio polietilene, facente parte del rivestimento 5 stesso e mediante il quale lo strato isolante 24 può essere ancorato all'elemento di collegamento 4 con un procedimento di termosaldatura.

Convenientemente, il rivestimento 5 è ricavato da un unico nastro laminato 27 (figura 6), di tipo noto, comprendente gli strati 24, 26.

Secondo la presente invenzione, il connettore 1 comprende inoltre un rivestimento 30 di schermatura, il quale è applicato su una superficie esterna dello strato 5. Il rivestimento 30 comprende convenientemente uno strato 31 schermante metallico conduttivo costituito da una lamina di spessore ridotto, ad esempio di una lega di alluminio o rame, con spessore dell'ordine di grandezza dei centesimi di millimetro. Lo strato schermante 31 ricopre esternamente tutto il rivestimento isolante 5, ad eccezione di rispettivi bordi 25a liberi delle porzioni laterali 25 di quest'ultimo, allo scopo di evitare ogni contatto elettrico con l'elemento di collegamento 4 quando il connettore 1 viene applicato (figura 3). Lo strato 31 è applicato sul rivestimento isolante 5 ancora mediante un processo di termosaldatura; allo scopo, lo strato 30 comprende convenientemente una sottile pellicola 32 di materiale termoplastico, ad esempio polietilene, avente temperatura di rammollimento minore di quella dello strato dielettrico 24.

Il rivestimento 30 di schermatura è convenientemente ricavato da un nastro continuo 33 (figura 6), il quale comprende lo strato schermante 31 e la pellicola 32 polimerica.

Il rivestimento isolante 5 ed il rivestimento di schermatura 30 definiscono nel loro complesso un involucro isolante 36 del connettore 1.

L'applicazione del connettore 1 viene effettuata, in modo noto, tramite attrezzi appositi non illustrati (pinze ad azionamento manuale o attrezzature semiautomatiche). Le estremità dei cavi 2, 3 vengono dapprima posizionate nelle rispettive porzioni di estremità della cavità 10 dell'elemento di contatto 4, in modo da disporsi, ciascuna, sovrapposta ad una rispettiva coppia di lame 17.

Il connettore 1 viene quindi deformato tramite il suddetto attrezzo, in modo che le pareti laterali 7, 8 si portino in posizione ortogonale rispetto alla parete di fondo 6, gli elementi di ritenzione 14 siano ripiegati all'interno della cavità 10 ed i cavi 2, 3 siano forzati a penetrare negli intagli 18 delle lame 17. In questo modo, il rivestimento isolante dei cavi 2,3 si lacera al contatto con i bordi laterali dell'intaglio 18, e si stabilisce un collegamento elettrico tra le anime conduttive dei cavi stessi e l'elemento di collegamento 4 (figura 5).

Durante l'applicazione del connettore 1, le porzioni laterali 25 dello strato isolante 5 vengono guidati dall'attrezzo, mediante un'operazione di rollatura, a penetrare tra gli elementi di ritenzione 14 ed all'interno degli intagli 18 delle lame 17, in modo da contribuire alla ritenzione dei cavi 2, 3 stessi. I recessi 34 sono dimensionati in modo da evitare un'indesiderata interferenza tra .il materiale costituente il rivestimento 5 ed i cavi stessi all'interno degli intagli 18.

In figura 4, il connettore 1 è illustrato nella posizione di applicazione sui cavi 2, 3. L'elemento di contatto 4 è avvolto in modo sostanzialmente completo dal rivestimento di schermatura 30, da cui è isolato elettricamente mediante il rivestimento 5. Come è chiaramente visibile in figura 5, i bordi 25a del rivestimento 5 sporgenti oltre il rivestimento 30 assicurano l'isolamento elettrico tra quest'ultimo e l'elemento di collegamento 4.

In questo modo, nel caso in cui il connettore 1 si trovi, in uso, a contatto con un altro connettore analogo, viene assicurato l'isolamento elettrico e si evitano problemi di diafonia legati ad effetti induttivi .

Nelle figura 6 è illustrato schematicamente un procedimento per la realizzazione di un nastro laminato 40 ottenuto sovrapponendo e termosaldando tra loro i nastri 27 e 33 in una stazione 44 di laminazione a caldo.

Il nastro 33, svolto da una bobina 41, viene preventivamente fatto passare attraverso una stazione 42 di pretranciatura nella quale vengono asportate delle strisce trasversali, di lunghezza minore della larghezza del nastro 33, per definire degli intagli 43 equispaziati tra loro (figura 7) in corrispondenza delle aree destinate a costituire, in uso, i bordi 25a del rivestimento isolante 5. Il passo tra gli intagli 43 è pari alla larghezza dello sviluppo in piano del rivestimento 5 di un connettore 1.

Il nastro 27 viene alimentato da una bobina 45 alla stazione di laminazione 44 lungo un piano a di avanzamento.

La stazione 44 comprende una coppia di cilindri 46, 47 rotanti, simmetrici rispetto al piano α e tangenti ad esso, in modo da comprimere tra loro i nastri 27, 33.

Il cilindro 46 è freddo e coopera con la faccia del nastro 27 definita dallo strato dielettrico 24; il cilindro 47 ha funzione anche di rinvio per il nastro 33 che, in uscita dalla stazione di pretranciatura 42, si avvolge intorno allo stesso per disporsi a contatto con il nastro 27 lungo il piano a. Il cilindro 47 è riscaldato e coopera con la faccia del nastro 33 definita dallo strato schermante 31, in modo da riscaldare il nastro 33 ad una temperatura superiore a quella di rammollimento della pellicola di polietilene 32.

All'uscita dalla stazione di laminazione 44 il nastro laminato 40 così formato viene alimentato ad una stazione 50 di stampaggio a passo, nella quale vengono eseguite in successione operazioni di taglio e formatura a registro con gli intagli 43 precedentemente realizzati sul nastro 33.

Una prima operazione A (figura 8) consiste nella realizzazione di perforazioni 51 di trascinamento lungo i bordi longitudinali 52 del nastro laminato 49, a registro con gli intagli 43. Una seconda operazione B consiste nella realizzazione contemporanea di rispettivi intagli 53 longitudinali in corrispondenza delle opposte estremità degli intagli 43 e di una pluralità di aperture 54 spaziate tra loro lungo gli intagli 43 stessi.

Una terza operazione C consiste nell'eseguire un taglio 55 trasversale lungo la mezzeria di ciascun intaglio 43; viene cosi individuata, ad ogni passo, una porzione 56 del nastro laminato 40 delimitata nel senso della lunghezza del nastro da due successivi tagli 55, e nel senso della larghezza del nastro dagli intagli 53. Tale porzione 56 definisce lo sviluppo in piano dell'involucro 36 di un rispettivo connettore 1.

Una quarta ed ultima operazione D consiste in una preformatura dell'involucro 36, in cui i lembi 57 laterali delle porzioni 56 vengono piegati verso l'alto a formare le pareti laterali dell'involucro stesso.

All'uscita della stazione di stampaggio 50 si ha quindi un semilavorato continuo 60 definito da una successione di involucri 36 isolanti preformati, i quali sono collegati tra loro da una coppia di bande laterali di trascinamento definite dai bordi longitudinali 52 del nastro laminato 40 di partenza.

In una successiva stazione, non illustrata in quanto in sé nota, vengono alimentati gli elementi di collegamento 4 metallici, i quali vengono accoppiati a caldo ai rispettivi involucri isolanti 36, realizzando pertanto i connettori 1 finiti.

La figura 9 illustra il risultato finale del processo, costituito da una successione di connettori 1 in striscia continua, collegati tra loro dalle bande laterali 52.

Da un esame del connettore 1 realizzato secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

In particolare, il rivestimento di schermatura 30 consente di eliminare i problemi di diafonia per induzione, che si possono verificare per induzione tra linee adiacenti nelle trasmissioni ad alta frequenza.

Tale rivestimento viene ottenuto mediante un procedimento particolarmente semplice e poco costoso, per il quale occorre la semplice aggiunta delle operazioni di pretranciatura del nastro 33 e di laminazione 44 rispetto ad un processo convenzionale per la produzione di connettori noti, non schermati.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Connettore elettrico (1) per la giunzione di cavi (2, 3), del tipo comprendente un elemento di collegamento (4) di lamiera metallica conduttiva elettricamente collegabile con i detti cavi (2, 3), ed un rivestimento isolante (5) comprendente almeno uno strato di materiale polimerico dielettrico (24) applicato su una superficie esterna del detto elemento di collegamento (4), caratterizzato dal fatto di comprendere un rivestimento di schermatura (30) appl-icato sul detto rivestimento isolante (5).
2. 2.- Connettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto rivestimento di schermatura (30) comprende uno strato schermante (31) di un materiale metallico conduttivo ed uno strato adesivo (32) per l'ancoraggio del detto strato schermante (31) al detto rivestimento isolante (5).
3. 3.- Connettore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il detto rivestimento isolante (5) comprende uno strato adesivo (26) per l'ancoraggio del detto strato di materiale polimerico dielettrico (24) al detto elemento di collegamento (4).
4. 4.- Connettore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il detto strato adesivo (32) del detto rivestimento di schermatura (30) comprende una pellicola di materiale termoplastico avente temperatura di rammollimento minore di quella del detto materiale polimerico dielettrico.
5. 5. Connettore secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che il detto strato adesivo del detto rivestimento isolante (5) comprende una pellicola (26) di materiale termoplastico avente temperatura di rammollimento minore di quella del detto materiale polimerico dielettrico. 6.- Connettore elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto elemento di collegamento (4) è sostanzialmente a forma di canale, e definisce una cavità longitudinale (10) atta ad alloggiare porzioni di estremità dei cavi (2, 3) da giuntare, detto elemento di collegamento (4) comprendendo mezzi di contatto (17) disposti nella detta cavità (10) ed atti a stabilire una connessione elettrica con i cavi (2, 3) stessi a spostamento di isolante. 7.- Connettore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il detto elemento di collegamento (4) comprende una parete di fondo (6) ed una coppia di pareti laterali (7, 8) delimitanti la detta cavità (10), ed una pluralità di porzioni deformabili (14) estendentisi dalle dette pareti laterali (7, 8) ed atte ad essere deformate verso l'interno della detta cavità (10), in uso, per trattenere il detto rivestimento isolante (5). 8.- Connettore secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che il detto rivestimento di schermatura (30) ricopre esternamente il detto rivestimento isolante (5) ad eccezione di rispettivi bordi laterali (25a) di quest'ultimo destinati ad interagire con i detti mezzi di contatto (17) del detto elemento di collegamento (4). 9.- Procedimento per la fabbricazione di un involucro isolante di un connettore elettrico (1) per la giunzione di cavi elettrici (2, 3), il detto connettore (1) comprendendo un elemento di collegamento (4) di lamiera metallica conduttiva ed un rivestimento isolante (5) comprendente almeno uno strato di materiale polimerico dielettrico (24) applicato su una superficie esterna del detto elemento di collegamento (4), il detto procedimento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di applicare un rivestimento di schermatura (30) sul detto rivestimento isolante (5). 10.- Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il detto rivestimento di schermatura (30) comprende uno strato schermante (31) di un materiale metallico conduttivo ed uno strato adesivo (32) per l'ancoraggio del detto strato schermante (31) al detto rivestimento isolante (5) costituito da una pellicola di materiale termoplastico avente temperatura di rammollimento minore di quella del detto materiale polimerico dielettrico, la detta fase di applicare il detto rivestimento di schermatura (30) sul detto rivestimento isolante (5) essendo eseguita mediante laminazione a caldo. 11.- Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di realizzare mediante la detta laminazione a caldo un nastro laminato continuo (40) a partire da un primo nastro (27) continuo formante il detto rivestimento isolante (5) e da un secondo nastro (33) continuo formante il detto rivestimento di schermatura (30), e la fase di realizzare dal detto nastro continuo (40) una successione di involucri (36) mediante operazioni di tranciatura e stampaggio. 12.- Procedimento secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di asportazione dal detto secondo nastro (33) di porzioni di materiale in zone corrispondenti a porzioni del detto involucro (36) in cui il detto rivestimento isolante (5) è privo del detto rivestimento di schermatura (30), detta fase di asportazione essendo eseguita a monte della detta fase di laminazione a caldo. 13.- Connettore elettrico, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati. 14.- Procedimento per la fabbricazione di un involucro isolante di un connettore elettrico, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati.