ITVI950022A1

ITVI950022A1 - Innesto a spina per il collegamento tra cavi coassiali

Info

Publication number: ITVI950022A1
Application number: IT95VI000022A
Authority: IT
Inventors: Massimo Calearo
Original assignee: Massimo Calearo
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-08-09
Also published as: IT1280059B1; EP0726616A2; EP0726616A3; ITVI950022A0

Abstract

L'invenzione realizza un innesto a spina (1) per il collegamento tra cavi coassiali (6, 7) che comprende: un terminale maschio (2) ed un terminale femmina (3) ognuno collegato ad uno di detti cavi coassiali. Detto terminale maschio (2) presenta una zona di imbocco (22) provvista di una superficie laterale (122) a profilo convergente verso l'interno del terminale maschio (2) stesso, atta ad accogliere l'inserimento del connettore (5) di detto terminale femmina (3). L'angolo di inclinazione (222) di detta superficie laterale (122), in combinazione con l'elasticità di detto terminale maschio (2), rifiuta l'accoppiamento tra detti terminali (2, 3) se almeno uno di detti terminali viene rilasciato prima dell'aggancio al terminale ad esso corrispondente.

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente titolo:”INNESTO A SPINA PER IL COLLEGAMENTO TRA CAVI COASSIALI·'.

DESCRIZIONE

L’invenzione concerne un innesto a spina per realizzare il collegamento elettrico tra due cavi coassiali.

E’ noto che il collegamento tra due cavi coassiali si realizza tramite speciali innesti a spina che sostanzialmente consistono in due terminali, uno maschio e l’altro femmina, che vengono meccanicamente uniti tra di loro mediante mezzi di unione. Detti terminali sono provvisti internamente di elementi conduttori che servono a realizzare la continuità’ elettrica tra le estremità’ di detti cavi coassiali.

E’ noto il brevetto DE-4015092 che descrive un innesto a spina che comprende un terminale maschio ed un terminale femmina, i quali si collegano tra di loro tramite un risalto presente nel terminale maschio che si accoppia in un corrispondente incavo presente nel terminale femmina. L’operazione di collegamento tra i due terminali e conseguentemente tra i cavi coassiali a ciascuno connessi, si realizza in due tempi: in un primo tempo il terminale maschio viene connesso e bloccato al terminale femmina e successivamente, tramite un movimento di traslazione assiale, il terminale femmina viene serrato al terminale maschio tramite la chiusura a scatto dell’incavo sul risalto prima descritti.

Allo scopo di superare l'inconveniente di dover effettuare il collegamento eseguendo due differenti manovre, il medesimo inventore dei presente brevetto ha realizzato un innesto a spina per il collegamento tra due cavi coassiali che e’ oggetto del deposito italiano No. VI93A000197 nel quale il collegamento tra i terminali avviene operando una spinta reciproca tra i terminali stessi, secondo un’unica direzione.

Detto innesto a spina presenta inoltre caratteristiche di tenuta stagna rispetto aH’ambiente esterno, caratteristica questa indispensabile quando esso viene utilizzato per il collegamento dei cavi coassiali delle antenne di autoradio che sono soggetti ad operare in ambienti umidi o addirittura in presenza di acqua.

Tutti gli innesti a spina descritti presentano pero’ l’inconveniente che i terminali maschio e femmina rimangono uniti tra di loro anche nel caso in cui l’operatore non li forzi sufficientemente l’uno contro l’altro in modo da far intervenire gli elementi di bloccaggio di cui sono provvisti. Infatti se inavvertitamente l’utilizzatore inserisce il terminale maschio nel terminale femmina ma non con sufficiente forza da realizzare lo scatto dei mezzi di connessione, l'attrito tra gii elementi interni dell’innesto realizza, seppur in modo precario, sia la continuità’ meccanica tra i terminali e sia la continuità’ elettrica fra i cavi coassiali ad essi connessi. In tale situazione sono sufficienti piccole vibrazioni o bruschi spostamenti affinché’ i terminali femmina si sconnettano tra loro interrompendo la continuità’ elettrica tra i cavi coassiali. Si comprende che tale eventualità' costituisce uno di quegli eventi banali che generalmente non vengono presi in considerazione quali possibili cause di malfunzionamento e che talvolta impegnano i tecnici di manutenzione in lunghe ricerche per individuare un guasto che in effetti e’ inesistente.

La presente invenzione intende superare anche tale inconveniente.

In particolare e’ uno degli scopi dell’invenzione di realizzare un innesto a spina per il collegamento tra cavi coassiali nel quale la continuità’ meccanica tra i terminali maschio e femmina che compongono detto innesto a spina sia assicurata solo se viene realizzata l'interfe renza reciproca tra gli elementi di aggancio appartenenti a detti terminali. E’ un altro scopo che l’innesto a spina dell’invenzione realizzi la continuità’ elettrica tra i cavi coassiali connessi ai terminali solo quando esiste la continuità’ meccanica tra i terminali stessi.

E’ non ultimo scopo che l’innesto dell’invenzione sia provvisto di mezzi atti a rifiutare l’unione tra detti terminali qualora essi non siano stabilmente agganciati l’uno all’altro per il tramite dell'interferenza dei mezzi di aggancio di cui sono provvisti.

Gli scopi descritti sono raggiunti con la realizzazione di un innesto a spina per il collegamento tra cavi coassiali che iri accordo con la rivendicazione principale comprende:

- un terminale maschio nel quale sono alloggiati un primo connettore ed un primo elemento di contatto, detto connettore e detto elemento di contatto essendo entrambi conduttori ed isolati tra di loro e connessi con un primo cavo coassiale;

- un terminale femmina nel quale sono alloggiati un secondo connettore ed un secondo elemento di contatto, detto connettore e detto elemento di contatto essendo entrambi conduttori ed isolati tra di loro e connessi con un secondo cavo coassiale, detti connettori e detti elementi di contatto essendo atti ad accoppiarsi tra di loro per realizzare la continuità’ elettrica tra detti cavi coassiali quando detto terminale femmina accoglie detto terminale maschio;

- una o piu’ sporgenze praticate in detto secondo connettore atte ad essere accolte a scatto in corrispondenti uno o piu’ recessi praticati in detto terminale maschio, quando detto secondo connettore viene inserito in una zona di imbocco, realizzata in detto terminale maschio, la cui superficie laterale presenta un profilo convergente verso detti recessi e contro la quale contrastano dette una o piu’ sporgenze ed e’ caratterizzato dal fatto che l’angolo di inclinazione di detta superficie laterale, in combinazione con l’elasticità’ di detto terminale maschio, realizzano una componente assiale di spinta ^agente contro dette una o piu’ sporgenze e rivolta contro la 'direzione di accoppiamento di detti terminali, la cui intensità’; e’ maggiore delia componente assiale di resistenza generata dall’attrito di detta una o piu’ sporgenze contro detta superficie laterale, ed e' tale da realizzare la repulsione reciproca tra detti terminali se almeno uno di detti terminali viene rilasciato prima che detta una o piu’ sporgenze sia accolta in detti uno o piu' recessi.

Vantaggiosamente l'impossibilita’ che detti terminali rimangano accoppiati se gli elementi di unione dei quali sono provvisti non sono agganciati tra loro, e’ una garanzia per l’utilizzatore - contro la possi b i Ita.’ di sconnessioni accidentali tra di terminali. Conseguentemente, per l'utilizzatòre deriva l’ulteriore vantaggio di poter escludere. in fase dii ricerca di guasti, la possibilità’ che il fuor servizio possa essere dovuto a sganciamento accidentale dei terminali/

Gli scopi ed i vantaggi descritti verranno meglio evidenziati durante la descrizione di una preferita forma di esecuzione dell'invenzione data a titolo indicativo ma non limitativo e rappresentata nelle allegate tavole di disegno ove:

- in fig. 1 si osserva la rappresentazione assonometrica esplosa dell’innesto a spina dell’invenzione;

- in fig. 2 si osserva in sezione l'innesto a spina dell’invenzione con i terminali maschio e femmina durante la fase di accoppiamento reciproco;

- in fig. 3 si osserva l’innesto a spina di fig . 2 con i terminali maschio<’ >e femmina connessi tra loro;

- in fig. 4 si osserva un particolare dell'innesto a spina dell’invenzione durante la fase iniziale dell’accoppiamento dei terminali tra di loro;

- in fig. 5 si osserva il particolare di fig. 4 nella fase finale di accoppiamento dei terminali tra di loro;

- in fig. 6 si osserva il particolare di fig. 5 quando i terminali sono accoppiati tra di loro.

L’innesto a spina dell'invenzione e’ rappresentato in fig. 1 ove e’ indicato complessivamente con t e dove si osserva che esso comprende un terminale maschio 2 ed un terminale femmina 3 atto a ricevere detto terminale maschio 2, entrambi realizzati in materiale isolante ed ai quali e’ collegato un cavo coassiale rispettivamente 6 e 7.

In particolare si osserva in fig. 2 che internamente a detto terminale maschio 2 e’ alloggiata una parte di un primo connettore 4 il quale risulta connesso alla calza metallica 61 di un primo cavo coassiale 6, la cui anima centrale 62 e’ collegaia ad un primo elemento di contatto 41 appartenente ad un corpo isolante 42 disposto internamente a detto primo connettore 4.

In modo analogo internamente a detto terminale femmina 3 e’ alloggiata una parte di un secondo connettore 5 il quale risulta connesso alla calza metallica 71 di un secondo cavo coassiale 7 la cui anima centrale 72 e’ collegata ad uri secondo elemento di contatto 51 appartenente ad un corpo isolante 52 disposto internamente a detto secondo connettore 5. Si osserva anche che detto secondo elemento di contatto 51 e' provvisto di ganasce elastiche 151 atte ad accogliere a pressione detto primo elemento di contatto 41 e similmente detto primo connettore 4 e' provvisto di ribassamenti 40 atti ad accogliere a pressione l’estremità’ 50 di detto secondo connettore 5, per realizzare la continuità’ elettrica tra detti cavi coassiali 6 e 7 quando detti terminali 2 e 3 vengono connessi tra di loro.

Per connettere detti terminali 2 e 3 stabilmente tra di loro, detto terminale maschio 2 e’ provvisto di un recesso anulare 21 mentre detto secondo connettore 5 presenta una sporgenza anulare 55 ove detta sporgenza anulare 55 si inserisce in detto recesso anulare 21 quando detto secondo connettore 5 viene inserito in una zona di imbocco 22 praticata in detto terminale maschio 2. Si osserva con maggior evidenza nei dettagli rappresentati nelle figg. 4, 5 e 6, che la superficiale laterale 122 di detta zona di imbocco 22 presenta un profilo tronco-conico e lungo di essa scorre detta sporgenza anulare 55 quando detto secondo connettore 5 viene inserito in detta zona di imbocco 22.

Quando il secondo connettore 5 viene spinto assialmente secondo la direzione 56 all’interno di detto terminale maschio 2, e’ indispensabile che la sporgenza anulare 55 superi la zona a minimo diametro 322 della zona di imbocco 22 affinché’ ci possa essere unione stabile tra detto terminale maschio e detto terminale femmina. Infatti il terminale maschio 2 presenta un'elasticità’ globale che risulta dalla somma di un’elasticità’ intrinseca dovuta all’elasticità’ propria del materiale con cui e’ realizzato e un’elasticità’ indotta dalla presenza sia delle feritoie 25, visibili in fig. 1 , e sia dall’anello circolare elastico 26 disposto esternamente ad esso.

Quando detto secondo connettore 5 viene forzato secondo la direzione 56 all’interno di detto terminale maschio 2, il terminale maschio 2 e l’elemento elastico 26 vengono allargati e deformandosi accumulano energia elastica. Se il forzamento cessa prima che la sporgenza an u lare 55 abbia superato il punto di minimo diametro 322, il recupero elastico del terminale maschio 2 si scarica sulla sporgenza anulare 55 dando luogo ad una componente assiale di spinta 62 2 rivolta in senso contrario alla direzione 56 di accoppiamento dei terminali ed il cui valore dipende dai coefficienti di elasticità’ del materiale con cui sono realizzati il terminale maschio 2 e l'anello elastico 26 e dal numero e dalla forma delle feritoie 25, in combinazione con il valore dell’angolo di inclinazione 222 della superficie laterale 122. Tali coefficienti elastici e tale angolo di inclinazione 222 devono essere scelti in modo opportuno affinché' la componente assiale di spinta 622 presenti sempre un valore superiore rispetto alla componente orizzontale ad essa contraria 522 che e’ dovuta all’attrito tra la superficie laterale 122 e la sporgenza anulare 55 e che dipende, come e’ noto, sia dalle caratteristiche dei materiali mutuamente a contatto che compongono detta sporgenza anulare 55 e detto terminale maschio 2, nonché' dallo stato delle loro superfici.

Se come detto i valori costruttivi vengono scelti in modo che detta componente assiale di spinta 622 risulti sempre superiore alla componente assiale di resistenza 522 dovuta all’attrito, se la sporgenza an u la re 55 non su pera la zona di minimo diametro 322, il terminale maschio 2 respinge l'accoppiamento del secondo connettore 5 e quindi non realizza l’unione meccanica con il connettore femmina 3. Conseguentemente non viene nemmeno attuata la continuità’ elettrica tra i cavi coassiali 6 e 7.

Al fine di non far intervenire altre forze di attrito che potrebbero ostacolare la repulsione dei terminali tra di loro in caso di mancato aggancio, l’estremità' 50 del secondo connettore 5 viene realizzata in modo tale che la sua lunghezza 150, rispetto a detta sporgenza anulare 55, e come si osserva in fig. 5, sia tale da entrare in contatto con i ribassamenti 40 del primo connettore 4 soltanto quando la sporgenza anulare 55 e' in procinto di inserirsi all’interno del recesso 21. Questo oltretutto assicura che la continuità’ elettrica tra i cavi coassiali si realizzi solo dopo che i terminali sono stati innestati.

Si osserva nelle figure che la zona a minimo diametro 322 viene raccordata al recesso anulare 21 per il tramite di una superficie inclinata di raccordo 922, avente inclinazione divergente verso il recesso anulare 21 stesso a partire dalla zona a minimo diametro 322. La presenza di tale superficie inclinata di raccordo 922, come si osserva in fig . 5, favorisce l'accoppiamento della sporgenza anulare 55 nel recesso 21 in quanto il recupero elastico del terminale maschio 2 genera nel punto di contatto 822 tra la superficie inclinata di raccordo 922 e la sporgenza anulare 55, una forza orizzontale 722 che favorisce l'accoppiamento.

Da quanto descritto si comprende che l’innesto a spina dell’invenzione raggiunge tutti gli scopi prefissati.

Si e' visto infatti che tra i cavi coassiali dell’innesto a spina non viene stabilita alcuna continuità’ elettrica qualora i terminali che compongono la spina stessa non siano stabilmente agganciati tra di loro tramite l’interferenza reciproca degli elementi di aggancio di cui sono provvisti. Si e’ anche visto che l’innesto a spina dell’invenzione realizza fa repulsione reciproca dei terminali qualora gli elementi di aggancio di cui sono provvisti non siano mutualmente collegati stabilmente tra loro.

Vantaggiosamente per l’utilizzatore questo esclude la possibilità’ di fuori servizio banali dovute ad accidentali sconnessioni tra i terminali dovuti a falsi accoppiamenti.

Una variante esecutiva dell’innesto a spina dell’invenzione può’ prevedere che la zona di imbocco a profilo conico convergente, presenti la superficie laterale curva anziché’ piana.

Sono possibili anche varianti esecutive nelle quali il terminale maschio ed il terminale femmina sono sagomati in modo differente da quanto rappresentato nelle figure e cosi’ pure in modo differente possono essere sagomati i connettori, i recessi anulari e le sporgenze anulari che costituiscono gli elementi di bloccaggio reciproco tra gli elementi che compongono la spina.

Dette varianti ed altre eventuali sono comunque da ritenersi tutte protette dalla presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 ) Innesto a spina (1 ) per il collegamento tra cavi coassiali (6, 7) comprendente: - un terminale maschio (2) nel quale sono alloggiati un primo connettore (4) ed un primo elemento di contatto (41 ), detto connettore (4) e detto elemento di contatto (41 ) essendo entrambi conduttori ed isolati tra di loro e connessi con un primo cavo coassiale (6); - un terminale femmina (3) nel quale sono alloggiati un secondo connettore (5) ed un secondo elemento di contatto (51 ), detto connettore (5) e detto elemento di contatto (51 ) essendo entrambi conduttori ed isolati tra di loro e connessi con un secondo cavo coassiale (7), detti connettori (4, 5) e detti elementi di contatto (41 , 51 ) essendo atti ad accoppiarsi tra di loro per realizzare la continuità’ elettrica tra detti cavi coassiali (6, 7) quando detto terminale femmina (3) accoglie detto terminale maschio (2); - una o piu’ sporgenze (55) praticate in detto secondo connettore (5) atte ad essere accolte a scatto in corrispondenti uno o piu’ recessi (21 ) praticati in detto terminale maschio (2) quando detto secondo connettore (5) viene inserito in una zona di imbocco (22), realizzata iri detto terminale maschio (2), la cui superficie laterale (122) presenta un profilo convergente verso detti recessi (21 ) e contro la quale contrastano dette una o piu’ sporgenze (55) ed e’ caratterizzato dal fatto che l'angolo di inclinazione (222) di detta superficie laterale (122), in combinazione con l'elasticità’ di detto terminale maschio (2), realizzano una componente assiale di spinta (622) agente contro detta una o piu’ sporgenze (55) e rivolta contro la direzione (56) di accoppiamento di detti terminali (2, 3), la cui intensità’ e’ maggiore della componente assiale di resistenza (522) generata dall’attrito di detta una o piu’ sporgenze (55) contro detta superficie laterale (122) ed e’ tale da realizzare la repulsione reciproca di detti terminali (2, 3) se almeno uno di detti terminali viene rilasciato prima che detta una o piu’ sporgenze (55) sia accolta in detti uno o piu’ recessi (21 ).
2) Innesto a spina secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detta superficie laterale (122) di detta zona di imbocco (22) presenta una zona a minimo diametro (322) che si raccorda con detti uno o piu’ recessi (21 ) per il tramite di una superficie di raccordo (922) avente inclinazione divergente verso detti recessi (21 ) a partire da detta zona a minimo diametro (322). 3) ; Innesto a spina secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dai fatto che detto uno o piu’ recessi sono costituiti, da un recesso anulare (21 ) ricavato in detto terminale maschio (2) ed atto ad accogliere detta una o piu’ sporgenze praticate in detto secondo connettore (5) che sono costituite da una sporgenza anulare (55). 4) Innesto a spina secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detta superficie laterale (122) e’ una superficie piana. 5) Innesto a spina secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detta superficie laterale (122) e’ una superficie curva. 6) Innesto a spina secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detto secondo elemento di contatto (51 ) e’ provvisto di ganasce elastiche (151 ) atte ad accogliere a pressione detto primo elemento di contatto (41 ) . .7) Innesto a spina secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detto primo connettore (4) e’ provvisto di ribassamenti (40) atti ad accogliere a pressione l'estremità’ (50) di detto secondo connettore (5), detta estremità’ (50) presentando una lunghezza (150) rispetto a dette una o piu’ sporgenze (55) tale da accoppiarsi a detti ribassamenti (40) solo quando detta una o piu’ sporgenze (55) e’ in fase di incipiente accoppiamento in detti uno o piu’ recessi (21 ).