ITUB20152834A1

ITUB20152834A1 - Connettore elettrico

Info

Publication number: ITUB20152834A1
Application number: ITUB2015A002834A
Authority: IT
Inventors: Roberto Rabacchi; Renzo Gibellini
Original assignee: Reflex S R L
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-02-04
Also published as: EP3332457A1; US20190020160A1; WO2017021897A1; CN108370125A

Description

''Connettore elettrico"

DESCRIZIONE

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un connettore elettrico. Il connettore elettrico è indicato, particolarmente ma non esclusivamente, per cavi di collegamento tra un rimorchio e una motrice di un veicolo del tipo a rimorchio.

TECNICA NOTA

Sono noti connettori elettrici in cui una pluralità di cavi viene collegata manualmente ad una pluralità di pin disposti secondo una configurazione sostanzialmente circolare o su due o più circonferenze concentriche. Ad oggi non vi sono macchinari automatizzati in grado di svolgere tale operazione. L'esecuzione manuale comporta una notevole perdita di tempo, dato che i cavi vanno collegati ad uno ad uno ai rispettivi pin manualmente, secondo un ordine prestabilito.

Tale operazione manuale è molto laboriosa ed aumenta il costo complessivo di fabbricazione dei suddetti connettori elettrici. Inoltre, con un'operazione manuale, è elevata la probabilità di effettuare un collegamento errato che potrebbe portare ad un successivo danneggiamento del connettore stesso o di una apparecchiatura al quale il connettore è collegato.

Un ulteriore limite dei connettori della tecnica nota consiste nell'essere solo predisposti per mettere in contatto una pluralità di cavi e la rispettiva pluralità di pin, non prevedendo la possibilità di svolgere in modo autonomo ulteriori funzioni quali ad esempio un controllo qualitativo dei segnali che attraversano il connettore.

SINTESI DELL'INVENZIONE

Uno scopo della presente invenzione è dunque di realizzare un connettore elettrico atto a velocizzare e rendere automatizzabile l'operazione di collegamento così da migliorare il processo di fabbricazione del connettore. Un altro scopo dell'invenzione è di offrire l'opportunità di svolgere ulteriori funzioni quali ad esempio un controllo qualitativo dei segnali che scorrono attraversano i pin del connettore.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, vengono raggiunti con un connettore elettrico le cui caratteristiche principali sono definite nella rivendicazione 1. Modi particolari di realizzazione dell'invenzione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte integrale della presente descrizione.

In sintesi, un connettore elettrico secondo la presente invenzione comprende una pluralità di pin disposti secondo una certa configurazione, ad esempio circolare, collegabili ad una rispettiva pluralità di cavi. Il connettore incorpora una o più schede elettriche, aventi ciascuna uno o più strati di materiale elettricamente conduttivo che formano una pluralità di piste elettriche, ciascuna collegata elettricamente con uno dei pin del connettore. Alla scheda è fissato un morsetto elettrico avente una pluralità di contatti elettrici disposti secondo una configurazione ad esempio circolare o lineare. Preferibilmente i contatti elettrici del morsetto elettrico sono disposti secondo una configurazione lineare, diversa da quella con cui sono disposti i pin, in modo da rendere ulteriormente più veloce l'operazione di collegamento. Ciascun contatto elettrico del morsetto riceve un rispettivo cavo ed è collegato direttamente ad una delle piste elettriche, così da essere connesso elettricamente con un rispettivo pin.

La scheda elettrica permette di passare da una configurazione geometrica di tipo circolare o concentrico dei pin ad una configurazione lineare dei contatti elettrici del morsetto.

Il connettore velocizza e rende automatizzabile l'operazione di collegamento e può svolgere ulteriori funzioni quali ad esempio il controllo qualitativo dei segnali che scorrono attraversano i pin del connettore.

Sulla scheda è inoltre possibile installare componenti elettronici con lo scopo di dotare il connettore di funzioni aggiuntive. In questo modo, il connettore diventa un elemento di collegamento in grado di svolgere delle analisi e delle operazioni sui segnali trasmessi attraverso i pin.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista prospettica esplosa del connettore elettrico secondo una forma di realizzazione dell'invenzione;

la figura 2 è una vista laterale del connettore elettrico della figura 1;

la figura 3 è una vista in sezione assiale di un corpo del connettore ospitante il connettore elettrico della figura 1;

le figure 4A e 4B sono rispettivamente una vista anteriore e una vista posteriore del connettore elettrico della figura 1;

la figura 5 illustra una vista prospettica esemplificativa del connettore elettrico su cui sono installati componenti elettronici; e

le figure 6 e 7 illustrano rispettivamente una vista prospettica e una vista laterale di un pin. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Facendo inizialmente riferimento alla figura 1, con il numero 10 è indicato nel suo insieme un connettore elettrico secondo una forma di realizzazione dell'invenzione. Il connettore 10 presenta una pluralità di pin 11 disposti secondo una prima configurazione, in questo esempio una configurazione sostanzialmente circolare. I pin 11 vanno collegati ciascuno ad un rispettivo cavo appartenente ad una pluralità di cavi (non illustrati), Nella forma di realizzazione illustrata il connettore 10 comprende due schede elettriche 12, 13 poste in collegamento meccanico ed elettronico tramite mezzi di accoppiamento di materiale elettricamente conduttivo, in questo esempio spine di interconnessione 14 metalliche.

La prima scheda 12 è atta ad accogliere la pluralità di pin 11 disposta secondo una prima configurazione sostanzialmente circolare. La prima scheda 12 presenta una pluralità di fori passanti 15, disposti secondo la configurazione sostanzialmente circolare, atti ciascuno a ricevere un rispettivo pin, come spiegato in seguito.

I segnali ricevuti e/o trasmessi dalla pluralità di pin 11 sono passati alla seconda scheda 13 tramite le spine di interconnessione 14.

Sulla seconda scheda 13 è installato un morsetto elettrico 16 avente una pluralità di contatti elettrici 18.

La seconda scheda 13 presenta piste elettriche 17 atte a collegare ognuna delle spine di interconnessione 14 ad un rispettivo contatto elettrico 18 del morsetto 16,

In una forma di attuazione alternativa (non illustrata), al posto di un singolo morsetto 16, potrebbe essere utilizzata una fila o schiera di morsetti allineati secondo una direzione trasversale. Come intesi qui, termini ed espressioni indicanti direzioni quali ''trasversale", "longitudinale", "assiale", vanno interpretati con riferimento alla direzione (longitudinale) nella quale si estendono i pin 11.

I contatti elettrici 18 sono disposti secondo una seconda configurazione, in questo esempio una configurazione sostanzialmente lineare, e sono destinati ad essere a loro volta collegati in modo di per sé noto ad una rispettiva pluralità di cavi (non illustrati). Con 19 sono indicati piedini di connessione elettrica del morsetto 16 che vengono collegati alle piste elettriche 17 per mezzo di fori passanti 25 di connessione elettrica disposti sulla scheda elettrica 13. I piedini 19 possono avere una disposizione corrispondente a quella dei contatti elettrici 18 che si trovano sulla parte opposta del morsetto 16.

Vantaggiosamente, su una qualsiasi delle schede elettriche 12, 13 possono essere installati componenti el ttronici 23 atti per esempio a monitora re la presenza e la qualità dei segnali trasmessi e/o ricevuti dai pin 11 e segnalare, per mezzo di una notifica all'utilizzatore, l'eventuale assenza o scarsa qualità di tali segnali. La notifica può essere segnalata tramite messaggio inviato su Bus CAN, messaggi radio o per mezzo di segnali visivi direttamente osservabili sul connettore elettrico 10,

I segnali visivi emessi dal connettore elettrico 10 possono ad esempio essere emessi tramite luci a LED 20 (figura 3) e linee luce visibili anche dall'esterno del corpo 24 del connettore.

Secondo una forma di realizzazione, come illustrato nella figura 3, un involucro o manicotto 24 di contenimento del connettore 10 può presentare una o più aperture radiali 21, che si aprono in prossimità di un LED 20 applicato alla scheda 13. Nel particolare esempio della figura 3, una guida luce 22 è inserita nell'apertura 21.

Se i segnali sono inviati tramite messaggio su bus CAN o messaggi radio, tali messaggi possono essere successivamente elaborati da altre centraline presenti sul veicolo o da dispositivi di diagnosi esterni.

Nella figura 5 è illustrata una vista prospettica di un esempio di un connettore avente una pluralità di schede, su alcune delle quali sono installati componenti elettronici 23.

Differentemente dall'esempio illustrato nelle figure da 1 a 5, il morsetto elettrico 16 può, in un altre forme di realizzazione dell'invenzione, presentare contatti elettrici 18 disposti secondo una configurazione circolare sostanzialmente analoga o corrispondente alla configurazione dei pin 11, secondo diametri uguali o diversi.

Nelle figure 6 e 7 sono illustrate una vista prospettica e una vista laterale di un singolo pin 11. Il pin 11 presenta un corpo principale 41 di forma cilindrica allungata in una direzione longitudinale ed avente un diametro dato DI. Il pin presenta un'appendice terminale 42 che si estende da una estremità 43 del corpo principale 41 ed ha una dimensione trasversale minore del diametro DI del corpo principale.

L'appendice 42 è configurata per essere inserita in un uno dei fori 15 praticati nella scheda elettrica 12 e successivamente saldata alla scheda 12 per collegare elettricamente il pin 11 ad una pista 17 solidale alla scheda.

L'appendice 42 si estende longitudinalmente lungo un asse geometrico sostanzialmente coincidente o parallelo con l'asse geometrico centrale x lungo il quale si estende il corpo principale 41 del pin.

Secondo un'altra forma di realizzazione non illustrata, l'appendice 42 può essere inclinata o decentrata rispetto all'asse geometrico centrale x.

La dimensione trasversale dell'appendice 42 può essere compresa tra circa 1/2 e circa 1/6 del diametro DI del corpo principale 41 del pin. Preferibilmente la dimensione trasversale dell'appendice 42 corrisponde sostanzialmente al diametro di uno dei fori 15, in modo tale per cui l'appendice 42 può essere inserita agevolmente attraverso il foro 15 e saldata in esso.

Tale appendice 42 si estende da una (43) delle estremità del corpo principale 41 che può presentare vantaggiosamente una superficie debolmente conica, rastremata verso l'appendice 42. La superfice conica forma un angolo A compreso tra circa 0° e circa 45° rispetto ad un piano geometrico perpendicolare alla detta direzione longitudinale.

L'appendice 42 può presentare una porzione di radice raggiata 44 di raccordo alla superficie conica dell'estremità 43 del corpo principale 41.

Questa tipologia di pin 11 può essere utilizzata indifferentemente sia per pin del tipo maschio o del tipo femmina. Le uniche differenze saranno apprezzate a livello di forma del corpo principale 41. Il pin 11 illustrato a titolo esemplificativo nelle figure 6 e 7 è un connettore del tipo femmina.

Nonostante il pin 11 sia stato qui descritto in combinazione con il connettore elettrico 10, è da intendersi che un pin avente le caratteristiche sopra discusse può ugualmente trovare applicazione per connessioni elettriche di tipo diverso.

Vantaggiosamente, il connettore elettronico secondo l'invenzione è in grado velocizzare e rendere automatizzabile l'operazione di collegamento effettuata manualmente dal personale, e oltre a fungere da semplice collegamento di una pluralità di cavi alla rispettiva pluralità di pin, è in grado di svolgere anche ulteriori funzioni, quali ad esempio il controllo qualitativo dei segnali che attraversano il connettore.

Sono stati descritti diversi aspetti e forme di realizzazione del connettore e del pin. Si intende che ciascuna forma di realizzazione può essere combinata con qualsiasi altra forma di realizzazione. L'invenzione, inoltre, non è limitata alle forme di realizzazione descritte, ma potrà essere variata entro l'ambito definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Connettore elettrico (10) comprendente una pluralità di pin (11) disposti secondo una prima configurazione, collegabili ad una rispettiva pluralità di cavi; caratterizzato dal fatto che il connettore comprende inoltre: almeno una scheda elettrica (12, 13), la quale comprende almeno uno strato di materiale elettricamente conduttivo che forma una pluralità di piste elettriche (17) ciascuna collegata elettricamente ad un rispettivo pin (11); almeno un morsetto elettrico (16), fissato alla scheda (12, 13), avente una pluralità di contatti elettrici (18) disposti secondo una seconda configurazione, e predisposti per ricevere i rispettivi cavi, dove ciascun contatto (18) del morsetto (16) è collegato direttamente ad una rispettiva delle piste elettriche (17), così da essere connesso elettricamente con un rispettivo pin (11).
2. Connettore secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda configurazione dei contatti elettrici (18) del morsetto (16) è sostanzialmente uguale o corrispondente alla prima configurazione dei pin (11).
3. Connettore secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda configurazione dei contatti elettrici (18) del morsetto (16) è differente dalla prima configurazione dei pin (11).
4. Connettore secondo la rivendicazione 3, in cui la prima configurazione dei pin (11) è una configurazione sostanzialmente circolare o su due o più circonferenze concentriche, e la seconda configurazione dei contatti elettrici (18) del morsetto (16) è una configurazione lineare,
5. Connettore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente inoltre uno o più componenti elettronici (20, 23) installati sulla scheda elettrica (12, 13).
6. Connettore secondo la rivendicazione 5, in cui almeno uno dei componenti elettronici (20, 23) installati sulla scheda elettrica è un componente predisposto per monitorare la presenza e la qualità dei segnali trasmessi e/o ricevuti dai pin (11) e generare una notifica indicativa dell'assenza o insufficiente qualità di tali segnali.
7. Connettore secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui la notifica consiste in un messaggio inviato su Bus CAN, messaggi radio o un segnale visivo direttamente osservabile sul connettore elettrico (10).
8. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, in cui almeno un componente elettronico (20, 23) associato a detta almeno una scheda (12, 13) comprende almeno una luce a LED (20) atta ad emettere un segnale visivo indicativo dell'assenza o insufficiente qualità di segnali trasmessi e/o ricevuti dai pin (11).
9. Connettore secondo un qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente una pluralità di pin (11) disposti secondo una prima configurazione; almeno una scheda elettrica (12), la quale comprende almeno uno strato di materiale elettricamente conduttivo che forma una pluralità di piste elettriche (17) ciascuna collegata elettricamente ad uno dei pin (11); almeno una seconda scheda elettrica (13), la quale comprende almeno uno strato di materiale elettricamente conduttivo che forma una pluralità di piste elettriche (17); almeno un morsetto elettrico (16), fissato alla seconda scheda (13), avente una pluralità di contatti elettrici (18) disposti secondo una seconda configurazione, e predisposti per accogliere rispettivi cavi o conduttori elettrici, dove ciascun contatto (18) del morsetto (16) è collegato direttamente ad una delle piste elettriche (17); una pluralità di mezzi di interconnessione elettricamente conduttivi (14), connessi ciascuno ad una rispettiva pista conduttiva (17) della prima scheda (12) e ad una rispettiva pista conduttiva (17) della seconda scheda (13), in modo tale da connettere elettricamente ciascun pin (11) con un rispettivo contatto elettrico (18) del morsetto (16).
10. Connettore secondo la rivendicazione 9, in cui i mezzi di interconnessione elettricamente conduttivi (14) comprendono spine di interconnessione (14) metalliche che collegano meccanicamente ed elettricamente la prima (12) e la seconda (13) scheda elettrica.
11. Connettore secondo un qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui ognuno dei pin (11) presenta un corpo principale (41) di forma cilindrica allungata in una direzione longitudinale ed avente un diametro (DI) dato, un'appendice terminale (42) che si estende da una estremità (43) del corpo principale (41), avente una dimensione trasversale minore del diametro (DI) del corpo principale (41), l'appendice (42) essendo atta ad essere inserita in un foro (15) praticato in una scheda elettrica (12) e successivamente saldata alla scheda (12) per collegare elettricamente il pin (11) ad una pista (17) solidale alla scheda.
12. Connettore secondo la rivendicazione 11, in cui l'appendice (42) si estende longitudinalmente lungo un asse geometrico (x) sostanzialmente coincidente con un asse geometrico centrale lungo il quale si estende il corpo principale (41) del pin (11)-
13. Connettore secondo la rivendicazione 11, in cui la dimensione trasversale dell'appendice (42) è compresa tra circa 1/2 e circa 1/6 del diametro del corpo principale (41) del pin.
14. Connettore secondo la rivendicazione 11, in cui l'appendice (42) si estende da una faccia terminale (43) situata ad una delle estremità del corpo principale ed avente forma di una superficie conica rastremata verso l'appendice.
15. Connettore secondo la rivendicazione 14, in cui la superfice conica forma un angolo compreso tra circa 0° e circa 45° rispetto ad un piano geometrico perpendicolare alla detta direzione longitudinale.
16. Connettore secondo la rivendicazione 11, in cui l'appendice presenta una porzione di radice (44) raggiata di raccordo alla superficie conica del corpo principale.