MX2007005774A

MX2007005774A - Conector electrico y sistema que tiene una interfaz de formacion de contactos para acoplar contactos a separacion variable del eje central.

Info

Publication number: MX2007005774A
Application number: MX2007005774A
Authority: MX
Inventors: Alexandra Lynne Matthews Spitler; Michael Frederick Laub; Charles Randall Malstrom; Charles Dudley Copper
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-07-19
Also published as: US20060264072A1; EP1812995A1; US7101190B2; US20060105593A1; CN101088195A; WO2006055461A1; KR20070084252A; US7220130B2; JP2008521172A; CA2586638C; KR100875062B1; EP1812995B1; BRPI0518931A2; CA2586638A1; CN100589281C

Abstract

Un conector electrico para acoplarse con pluralidad de contactos (140, 220, 320) separados entre si por un valor de paso nominal (P), incluye una formacion de superficies de contacto (164, 208, 308) que tienen una primera dimension (L1, L3, L4), medida en una direccion perpendicular a la direccion de acoplamiento entre la pluralidad de contactos y la formacion de superficies de contacto. La primera dimension ((L1, L3, L4) es mayor que el valor de paso nominal (P), asegurando de esa manera el contacto electrico entre los contactos y la superficie de contacto, a pesar de una desviacion real del paso nominal.

Description

CONECTOR ELÉCTRICO Y SISTEMA QUE TIENE UNA INTERFAZ DE FORMACIÓN DE CONTACTOS PARA ACOPLAR CONTACTOS A SEPARACIÓN VARIABLE DEL EJE CENTRAL Esta invención se refiere en general a conectores eléctricos y, más específicamente, a conectores eléctricos que cooperan con contactos que tienen una separación variable del eje central, debido a variaciones en el diseño. Ciertos sistemas eléctricos, tales como, por ejemplo, los sistemas de interconexión de cable a tarjeta de memoria, interconexiones de tarjeta a tarjeta y sistemas de conexión de plano posterior, incluyen un número grande de contactos de interfaz dispuestos en línea unos con otros. Los contactos de interfaz están diseñados para ser dispuestos unos con respecto a los otros, con una separación predeterminada del eje central entre los contactos. Sin embargo, la separación del eje central entre los contactos de interfaz puede variar en la práctica real debido a las tolerancias de fabricación al construir y ensamblar el sistema, y en un número grande de contactos, la acumulación de tolerancias es problemática para formar la interfaz de los contactos en línea con el ensamble conector. Específicamente, las tolerancias pueden dar por resultado la desalineación de los contactos en línea con contactos correspondientes del conector, que también están alineados entre sí a una separación predeterminada del eje central. Dicha desalineación de los contactos de interfaz puede da por resultado que uno o más de los contactos en línea toquen el mismo contacto en el conector, poniendo de esa manera en cortocircuito los contactos de interfaz, unos con otros. La desalineación de los contactos de interfaz también puede dar por resultado que algunos de los contactos no hagan conexión eléctrica con alguno de los contactos del conector. Dichos problemas pueden ser particularmente agudos en aplicaciones que tienen componentes apilados y un número grande de contactos correspondientes para acoplarse con el conector. Dichas construcciones son empleadas en tecnologías existentes y emergentes, y están introduciendo nuevas demandas sobre los conectores eléctricos. Por ejemplo, la tecnología de celda de combustible utiliza un número grande de placas conductoras dispuestas en apilamiento, y es conveniente vigilar el voltaje en las placas, durante la operación. Así, se provee un contacto eléctrico por cada placa, y los contactos forman interfaz con un tablero de circuito que procesa el voltaje de las placas en el apilamiento, para fines de monitoreo. Se fijan los contactos a cada placa a lo largo de uno de sus bordes, pero la anchura de las placas en el apilamiento está sujeta a tolerancias de fabricación que se pueden acumular en un número grande de las placas presentes en el apilamiento. Debido a la acumulación de las tolerancias la separación de línea central real de algunos de los contactos que se encuentran en las placas del apilamiento de celda de combustible puede variar hasta en un 100 por ciento o más de la separación nominal de línea central de las placas presentes en el apilamiento. Dicha variación en la separación de línea central de los contactos que se encuentran en el apilamiento frustra el uso de conectores convencionales para conectar los contactos de esas placas al tablero de circuito. Las líneas centrales variables del contacto no permiten el acoplamiento del conector con los contactos de la placa, en su totalidad, o bien provocan cortocircuito de los contactos y/o circuitos abiertos entre el conector y los contactos del apilamiento. La solución es provista por un conector eléctrico para acoplarse con una pluralidad de contactos separados entre sí a un valor de paso nominal, donde el conector comprende una formación de superficies de contacto que tienen una primera dimensión, medida en una dirección perpendicular a una dirección de acoplamiento, entre la pluralidad de contactos y la formación de superficies de contacto. La primera dimensión es mayor que el valor nominal de paso1, asegurando de esa manera el contacto eléctrico entre los contactos y las superficies de contacto, a pesar de una desviación real del paso nominal. Se describirá ahora la invención a manera de ejemplo con referencia a los dibujos anexos, en los que: La figura 1 es una vista en perspectiva parcial de un sistema eléctrico de ejemplo que incluye un conector formado de acuerdo con la modalidad de ejemplo de la presente invención. La figura 2 es otra vista en perspectiva parcial del sistema mostrado en la figura 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva parcial de una porción del sistema mostrado en las figuras 1 y 2. La figura 4 es na vista en planta superior del tablero de circuito mostrado en las figuras 1 a 3. La figura 5 ilustra una modalidad alternativa de un sistema eléctrico que tiene un ensamble conector formado de acuerdo con una modalidad de ejemplo de la presente invención. La figura 6 es una vista en perspectiva de un ensamble de contacto para el sistema mostrado en la figura 5. La figura 7 es una vista parcial en perspectiva de otra modalidad de ejemplo de un sistema eléctrico que tiene un ensamble conector formado de acuerdo con la presente invención. La figura 8 es una vista parcial en perspectiva del sistema mostrado en la figura 7, con el conector retirado. La figura 9 es una vista similar a la figura 8, pero con partes eliminadas. La figura 10 es una vista frontal en perspectiva del conector mostrado en la figura 7. La figura 1 1 es una primera vista de ensamble del sistema mostrado en la figura 7. La figura 12 es una segunda vista de ensamble del sistema mostrado en la figura 7. Las figuras 1 y 2 son vistas parciales en perspectiva de un sistema eléctrico 100 de ejemplo, que incluye un ensamble 102 conector de ejemplo, que está adaptado para acoplarse con contactos en diversos ejes centrales, tal como se explica más adelante. En una modalidad de ejemplo, el ensamble conector 102 forma interfaz entre un apilamiento 104 de celdas de combustible, y un dispositivo de monitoreo (no mostrado), por medio de enlaces de interfaz 106, tales como arneses de cableado. Los enlaces de interfaz 106, a su vez, están conectados a un módulo 108 de monitoreo, que procesa las señales transmitidas desde la celda de combustible 104, a través del ensamble conector 102 y los enlaces 106 de interfaz. De esa manera se puede usar el módulo 108 de monitoreo para monitorear la operación del apilamiento 104 de celdas de combustible, para propósitos de prueba y/o de diagnóstico. Si bien está ilustrado el ensamble conector 102 en el contexto de formar interfaz de una celda de combustible 104 con un módulo 108 de monitoreo, está contemplado que los beneficios de la invención sirven para otras aplicaciones del ensamble 102, y la celda de combustible 104 no es sino un aparato de ejemplo, que presenta aspectos relacionados con ia separación del eje central de contacto, que resuelve el ensamble 102 conector. Consecuentemente, la descripción dada aquí tiene únicamente fines ilustrativos, y no está destinada a limitar la invención a ningún uso final particular ni a ninguna aplicación particular. El apilamiento 104 de celdas de combustible es una unidad conocida que hace reaccionar un combustible gaseoso, tal como gas natural reformado, con aire, para producir energía eléctrica, de una manera conocida. El apilamiento 104 de celdas de combustible incluye una cantidad de placas conductoras 1 1 0 que están dispuestas en un apilamiento. Tal como se explica más adelante, los contactos de placa (no mostrados en la figura 1 ), están fijados selectivamente a algunas o a todas las placas 1 10, y los contactos de placa permiten que el módulo de monitoreo 108, por medio del ensamble conector 102, monitoree un voltaje en las placas correspondientes 1 10 de la celda de combustible 1 04, durante su operación. Cada placa 1 1 0 en la celda de combustible tiene un espesor nominal predeterminado, y las placas 1 1 0 están dispuestas en el apilamiento con un valor de separación nominal predeterminado entre las placas 1 1 0, cuya suma algunas veces se denomina el valor P de paso nominal para las placas 1 10. Es decir, se diseña el apilamiento de placas 10 para que tenga una dimensión P reocurrente, medida en una dirección perpendicular al plano de las placas 1 1 0 desde un borde de una placa, a través del espesor de la placa, hasta el borde de una placa adyacente. En teoría, de acuerdo con los parámetros de diseño, se repiten las placas 1 10 a una distancia P uniforme en el apilamiento de celdas de combustible. En realidad, cada uno de los espesores de placa y de la separación de las placas está sujeto a las tolerancias de fabricación; y una dimensión real P puede desviarse un tanto del valor nominal del espesor de placa y el valor de separación nominal, para cualesquiera dos placas adyacentes en la celda de combustible 1 04. En un número grande de placas 1 1 0 en el apilamiento de celdas de combustible, la variación en la dimensión P a través de las placas se puede acumular y puede producir una variación importante entre la posición teórica de una placa dad 1 10 en el apilamiento y su posición real en el apilamiento. En un apilamiento que tenga un número grande de placas 1 10 (por ejemplo, 50 placas), la variación puede ser hasta 100 por ciento o más del valor P nominal. Como un ejemplo, considerando un número de placas n, numeradas de 1 hasta n, la enésima placa en el apilamiento estaría situada, teóricamente, a una distancia n*P con respecto a la primera placa en el apilamiento; pero en la práctica real, y debido a la acumulación de las tolerancias de fabricación, se puede encontrar la enésima placa a una distancia dentro de la escala de (n*P+P) a (n*P-P) con respecto a la primera placa en el apilamiento. Dicha variabilidad en la posición de las placas 1 10 en el apilamiento produce variabilidad en los contactos conectados a las placas 1 10. Sin embargo, al contrario de los conectores conocidos, el ensamble conector 102 es totalmente capaz de acomodar dicha variación en la posición de los contactos, tal como se explica con detalle más abajo. En una modalidad ejemplar, el ensamble conector 102 incluye un alojamiento aislante 1 12 (es decir, no conductor) que cubre los contactos de la placa. El alojamiento 1 12 incluye una porción superior 114 y una porción inferior 1 16, cada una de las cuales define una ranura 1 18 y 120, respectivamente. Las ranuras 1 18 y 120 reciben un borde delantero 121 , 123 de los tableros de circuito respectivos 122 y 124, denominados algunas veces tableros abridores de paso. Están montados conectores 126 en los tableros 122 y 124, y forman interfaz de los tableros 122 y 124 con los enlaces 106 de interfaz. La figura 2 ilustra el sistema 100 con los enlaces 106 de interfaz y el tablero inferior 124 eliminado. El alojamiento 1 12 del ensamble conector 102 incluye una cantidad de alojamientos individuales 130, que forman colectivamente las ranuras 118 y 120, que se extienden entre lados opuestos 132, 134 del apilamiento de celda de combustible. Los alojamiento 130 están conectados separadamente a cada una de las placas 110 en el apilamiento y, de tal manera, la posición de los alojamiento 130 en el apilamiento puede variar con respecto al valor de separación nominal, o paso P, tal como se describió más atrás. Cada alojamiento 130 incluye una porción superior 1 14 y una porción inferior 116, y una de las porciones superior e inferior 114 y 1 16 incluye un contacto que se extiende desde una placa 110. Los tableros 122 y 124 (figura 1 ) son insertables y retírables en y desde las ranuras 1 18 y 120, para establecer una conexión de borde de tarjeta con los contactos de placa que se encuentran en los alojamientos 130 y, finalmente, para conectar eléctricamente el módulo de monitoreo 108 con el apilamiento de las placas 1 10. Por lo tanto, se provee la conexión y desconexión rápidas de los contactos de placa, y el ensamble conector 102 acomoda las variaciones en la posición de los contactos debida a la acumulación de las tolerancias de fabricación cuando se fabrican y se da a las placas 110 su separación.

La figura 3 ilustra las placas 1 10 de la celda de combustible 1 14 con el alojamiento 1 12 (figura 1 ) retirado y los contactos de placa 140 extendiéndose desde los bordes extremos 142 de las placas 1 10. En una modalidad de ejemplo, las placas 1 10 están fabricadas en un proceso de moldeo conocido, para incluir las cavidades 144 y 146 en los bordes extremos 142, en los que las cavidades 144 y 146 están centradas sustancialmente en el espesor de las placas 1 10, si bien se debe reconocer que, en modalidades alternativas, las cavidades 144, 146 se pueden formar y localizar de otra manera, en una posición no centrada en las placas 1 10. Las cavidades 146 están alineadas sustancialmente en una fila, a una primera distancia desde un borde superior 148 de las placas, y las cavidades 144 están sustancialmente alineadas en una fila, a una segunda distancia del borde superior 148. De esa manera, las cavidades 144 y 146 se extienden en primera y segunda filas en los bordes extremos 142 de las placas 1 10, y definen una formación bidimensional de las cavidades 144, 146. Cada placa 1 10 incluye una cavidad 144 y una cavidad 146; y las cavidades 144 y 146 tienen forma similar y dimensiones similares, a fin de recibir un contacto de placa 140. Por lo tanto, los contactos de placa 140 pueden ser posicionados en dos ubicaciones en cada borde extremo 142, o sea, en la primera cavidad 144 o en la segunda cavidad 146. Si bien se ilustran dos filas de cavidades 144, 146, se debe entender que se pueden proveer más de dos filas de cavidades en una modalidad alternativa.

Tal como se ilustra en la figura 3, los contactos de placa 140 están poblados selectivamente en la formación bidimensional de cavidades 144 y 146. Es decir, no todas las cavidades 144, 146 incluyen un contacto de placa 140. En una modalidad, y que se muestra en la figura 3, los contactos de placa 140 están localizados en una u otra de las cavidades 144 y 146 en cada placa, pero no en ambas. Adicionalmente, los contactos de placa 140 están localizados en las cavidades 144, en cada tercera placa 1 10 del apilamiento, con contactos de placa 140 situados en las cavidades 146 de las placas intermedias. Es decir, las placas 1 10 del apilamiento incluyen una secuencia alternativa de las placas 1 10 con los contactos de placa 140 en las cavidades 144 y las placas 1 1 0 con los contactos de placa 140 en las cavidades 146. A manera de ejemplo, considerando un número "n" de placas numeradas desde 1 hasta "n" en el apilamiento, las placas con números pares incluirían contactos de placa 140 en las cavidades 144, y las placas con números impares incluirían contactos de placa 140 en las cavidades 146, o viceversa. Como resultado, los contactos de placa 140 están localizados en diagonal unos con respecto a los otros, en placas adyacentes 1 10, en la formación bidimensional, y los contactos de placa 140 están alternados entre sí en un patrón de zigzag a través de los bordes extremos 142 de las placas 1 10. La secuencia alternante de los contactos de placa 140 a diferentes elevaciones en una formación bidimensional, facilita el acomodo de las tolerancias acumuladas en una posición de los contactos de placa 140.

Si bien en la modalidad ilustrada está provisto un contacto de placa 1 40 en cada placa 1 10 del apilamiento de celda de combustible y, por consiguiente, cada placa 1 1 0 puede ser monitoreada con el módulo de monitoreo (figura 1 ), se debe entender que se pueden proveer menos contactos de placa 140 en una modalidad alternativa, en la que menos de la totalidad de las placas 1 1 0 han de ser monitoreadas por el módulo 1 08 de monitoreo. De igual manera, en dicha modalidad que tiene menos contactos de placa 140, el número de alojamiento 1 30 (figura 2) que protege los contactos se puede reducir en consecuencia. En una modalidad ejemplar, cada uno de los contactos de placa 140 incluye una base (no mostrada en la figura 3), que se puede insertar dentro de las cavidades 144, 146, y primero y segundo brazos 1 50 y 1 52, que se extienden desde el borde 142 de las placas 1 10. Los brazos 1 50 152 son elásticamente desviables cuando se insertan entre ellos los bordes de tarjeta 121 , 123 (figura 1 ) de los tableros 122 y 124. Debido a que cada una de las cavidades 144 y 146 está en la misma ubicación en la dimensión del espesor de la placa (por ejemplo, centradas en el espesor de la placa en una modalidad de ejemplo), la separación de línea central o eje central de los contactos de placa 140 está sujeta a la variación en el paso P entre las placas adyacentes 100. La figura 4 es una vista en planta superior de un tablero 122 de ejemplo, que incluye una superficie 160 de acoplamiento con contacto y una superficie 162 de acoplamiento con módulo. La superficie 160 de acoplamiento con contacto incluye una pluralidad de terminales hembra 164 de contacto, alineados a lo largo de un borde de tarjeta 1 63, que está adaptado para inserción entre los brazos de contacto 150 y 152 (figura 3) de los contactos de placa 140. El borde de tarjeta 163 se extiende desde una longitud suficiente para cubrir una fila de contactos de placa 140 en la formación bidimensional de contactos de placa 140, en el apilamiento de placas 1 10; y cada uno de los terminales hembra 164 de contacto se extiende en una dimensión L-i (medida en una dirección perpendicular a una dirección de acoplamiento entre los contactos de placa 140 y los terminales hembra de contacto 164) a lo largo del borde 1 63, que es mayor que el valor P de paso nominal (figura 1 y 2) del apilamiento de placas 1 10. En una modalidad de ejemplo, L-i tiene aproximadamente el doble del valor de P y, por lo tanto, cuando se recibe el borde delantero 121 (figura 2) en la ranura 1 1 8 de los alojamientos 130 (figura 2), un contacto seleccionado de los contactos de placa 140 (figura 3) puede variar de su posición teórica, con base en el valor nominal de P, hasta en un 100 por ciento, y todavía acoplar eléctricamente el contacto de placa con el respectivo terminal hembra 1 64 de contacto respectivo, en la superficie 1 60 de acoplamiento de contacto. Se debe entender que se pueden emplea proporciones mayores o menores de L-i y P, en otras modalidades, según se desee o se necesite, para garantizar el acoplamiento de los contactos de placa 140 con la superficie 160 de acoplamiento de contacto.

Adicionalmente, debido a que los contactos de placa 140 están alternados diagonalmente uno con respecto al otro en placas alternas 1 1 0, los contactos de placa 140 en las placas 1 1 0 adyacentes del apilamiento pueden no acoplarse con el mismo terminal hembra de contacto 164, en la superficie de acoplamiento 1 60 del tablero 122. Más bien, debido al contacto alternado en la formación bidimensional de contactos de placa 140, se evita que los contactos de placa 140 adyacentes del mismo apilamiento se acoplen con diferentes tableros de circuito 122, 1 24, respectivamente, y pongan en cortocircuito los contactos de placa 140 en las superficies de acoplamiento de contacto 160 de los tableros, aun cuando los contactos 140 de placa estén mucho más cerca uno de otro en el apilamiento, que el valor P de paso teórico. La superficie 162 de acoplamiento de módulo incluye una cantidad de terminales hembras de contacto 166, que son menos que los terminales hembra 164 de contacto de la superficie 160 de acoplamiento de contacto, y los terminales hembra 1 66 de contacto tienen una dimensión L2 (medida en una dirección perpendicular a la dirección de acoplamiento entre los contactos 140 de placa y los terminales hembra 164 de contacto), que es menor que L-i . De esa manera, si bien L-i es mayor que el valor de P, L2 es menor que el valor de P. Consecuentemente, la superficie 1 62 de acoplamiento de módulo es más compacta que la superficie 160 de acoplamiento de contacto, y se extiende a una longitud axial menor del tablero 1 22, que la superficie 160 de acoplamiento de contacto. Los trazos conductores 168 interconectan cada terminal hembra 164 de contacto respectiva que se encuentra en la superficie 160 de acoplamiento de contacto, con un terminal hembra 166 de contacto de la superficie 162 de acoplamiento de módulo. La superficie 162 de acoplamiento de módulo, menor, está configurada para conexión a un arnés de cableado o a un conector estándar, para enlazar el tablero 122 al módulo de monitoreo 108 (figura 1 ). El tablero 122 puede estar fabricado de materiales conocidos para tableros de circuito, y los terminales hembra 164, 168 de contacto y los trazos conductores 168 pueden estar formados de acuerdo con métodos y técnicas conocidos. Se puede proveer un conector 126 (figura 1 ) y se lo puede montar en los terminales hembras de contacto 166, y el conector puede incluir un receptáculo para recibir un enlace 106 de interfaz, tal como un arnés de cableado. Alternativamente se podría emplear un conector de borde de tarjeta en la superficie de acoplamiento del módulo, para acoplar el tablero 122 a un enlace 106 de interfaz. El tablero 124 (figura 1 ) está construido de manera similar al tablero 122, y los terminales hembras de contacto del tablero 124 están situados para acoplarse con los contactos de placa 140 en la ranura 120 (figura 1 y 2) de los alojamientos 130. Cada uno de los tableros 122 y 124 incluye superficies de acoplamiento de contacto, que tienen terminales hembras de contacto que igualan la mitad del número de placas 1 10 en el apilamiento de celda de combustible, y los tableros respectivos 122, 124 se acoplan con filas respectivas de los contactos de placa alternados 140, por medio de las ranuras 1 18 y 120 para borde de tarjeta. El tablero 122 se acopla con los contactos 140 de placa en las cavidades superiores 146 de las placas 1 1 0, y el tablero 124 se acopla con los contactos de placa 140 en las cavidades inferiores 144 de las placas 1 10. Los tableros 122 y 124 pueden ser usados separadamente o en combinación para monitorear algunas de las placas 1 10, o todas ellas, con el módulo de monitoreo 108. Se debe entender que se podrían emplear tableros adicionales con más filas de cavidades, de modo que cada tablero monitoree un tercio, la cuarta parte, etc. , de las placas 1 1 0 del apilamiento. Al monitorear una fracción predeterminada de las placas 1 10, se puede monitorear en diversos grados el funcionamiento del apilamiento de la celda de combustible. Por lo tanto, se provee un ensamble conector 102 que acomoda de manera capaz la separación de eje central variable de los contactos de placa 140, al mismo tiempo que asegura que todos los contactos se acoplen sin formar cortocircuito en ninguno de los contactos de placa 140. Adicionalmente, el ensamble conector 102 es flexible para usarlo con diferentes tipos de componentes. Por ejemplo, se puede proveer diferentes tableros 122 y 124, que tengan superficies de acoplamiento de contacto dispuestas apropiadamente para dispositivos (por ejemplo, celdas de combustible) que tengan valores de paso P nominales diferentes, para las placas 1 10. La superficie de acoplamiento con módulo de los tableros 122 y 124 se puede estandarizar para uso universal entre diferentes tipos de dispositivos. La figura 5 ilustra una modalidad alternativa de un sistema eléctrico 200 que incluye, por ejemplo, una celda de combustible 104 que está sujeta a un paso P de eje central variable entre las placas 1 1 0. Los bordes extremos 142 de las placas 1 10 incluyen cavidades 146 y contactos a ángulo recto (no mostrados en la figura 5), que están montados selectivamente dentro de las cavidades 146 y se extienden desde ellas, para poblar selectivamente las cavidades. Los contactos de placa están situados dentro de los alojamientos 202 que definen una ranura 204 en ellos, y un tablero de circuito 206 es recibido dentro de las ranuras 204. El tablero 206 incluye terminales hembras 208 de contacto, alineados a lo largo de un borde de tarjeta 207, y que tienen una dimensión L3 (medida en una dirección perpendicular a una dirección de acoplamiento entre los contactos de placa y los terminales hembras 208 de contacto, que es mayor que P. La dimensión relativa de los terminales hembras 208 de contacto, y el valor de paso nominal, garantizan que cada uno de los terminales hembras de contacto 208 se acople con uno de los contactos de placa, pese a la acumulación de tolerancia en la fabricación y separación de las placas 1 10. El tablero 206 puede estar fabricado de materiales de tablero de circuito conocidos, con los terminales hembras de contacto 208 formados en ellos, de acuerdo con métodos y técnicas conocidos. Para evitar el cortocircuito de los contactos, y como se ilustra en la figura 5, únicamente cada tercera placa 1 1 0 (por ejemplo, las placas con números impares) en el apilamiento de celda de combustible, está provisto de un contacto. De esa manera, el tablero 206 es adecuado para acoplarse con los contactos en algunas, pero no en todas las placas 1 10. Los contactos (no mostrados en la figura 5) pueden estar provistos en las placas con números pares, en una ubicación diferente de las placas con números impares, para monitorear las placas con números pares. Es decir, las placas 1 1 0 pueden incluir cavidades adicionales, donde los contactos pueden estar montados en más de una posición en las placas 1 1 0. La figura 6 es una vista en perspectiva de un ensamble de contacto 220 para el sistema 200 mostrado en la figura 5. El ensamble 220 incluye un contacto conductor 222 que tiene una base 224 insertable dentro de una cavidad 146 (figura 5) de una placa 1 10, y un primer brazo de contacto 226 y un segundo brazo de contacto 228 que se extiende desde la base 224. Los brazos 226 y 228 son elásticamente desviables cuando el borde de tarjeta 207 (figura 5) del tablero 206 se inserta entre ellos. Los brazos 226 y 228 se extienden a ángulo recto desde la base 224, y un alojamiento aislante 202 rodea los brazos de contacto 226 y 228, al mismo tiempo que definen una ranura 204 que recibe el tablero 206. Los contactos 222 a ángulo recto reciben el tablero 206 en una dirección paralela a los bordes extremos 142 de las placas 1 10 y, por lo tanto, el sistema 200 ocupa menos espacio que el sistema 100. Adicionalmente, puede ser necesario hardware de sujeción (no mostrado) para montar de manera segura el tablero 206 a los contactos 222 a ángulo recto, para los fines de monitoreo. El tablero 206 puede incluir una superficie de acoplamiento con módulo (no mostrada) para formar interfaz con un módulo 108 de monitoreo (figura 1 ). Adicionalmente, los circuitos para prueba de placa y/o monitoreo de placa podrían estar incorporados directamente en el tablero 206. Por lo tanto, se provee un ensamble conector que es capaz de acomodar una separación de eje central variable en los contactos 222, al mismo tiempo que asegura que todos los contactos sean acoplados sin cortocircuito en ninguno de los contactos 222. La figura 7 ilustra otra modalidad de un sistema eléctrico 300 que incluye, por ejemplo, una celda de combustible 104 que está sujeta a un paso P de eje central variable entre las placas 1 10. Los bordes extremos 142 de las placas 1 10 incluyen cavidades (no mostradas en la figura 7) y contactos (no mostrados en la figura 7) montados dentro de, y que se extienden desde las cavidades. Un conector 302 incluye un alojamiento aislante 304 que tiene contactos (no mostrados en la figura 7) montados en él, que se acoplan con los contactos que se extienden desde las placas 1 10. Un módulo de monitoreo 305 está acoplado al conector para monitorear las placas 110 en la pila de celdas de combustible. Las figuras 8 y 9 ilustran múltiples cavidades de contacto 310, 312, 314 y 316, formadas en cada borde extremo de las placas 110. Las cavidades 310-316 están dispuestas en cuatro filas, respectivamente, y cada fila de cavidades 31 0, 312, 314 y 316 está situada a una distancia diferente del borde superior 148 de las placas 1 10. Los contactos 320 (figura 9) están poblados selectivamente en la formación bidimensional de cavidades 310, 312, 314 y 316. Es decir, no todas las cavidades 310, 312, 314 y 31 6 incluyen un contacto 320. En una modalidad, y como se muestra en las figuras 8 y 9, los contactos 320 están situados únicamente en una de las cavidades 31 0, 312, 314 y 31 6 de cada placa. Adicionalmente, los contactos 320 están localizados en las respectivas cavidades 310, 312, 314 y 31 6 en cada cuarta placa 1 10 del apilamiento. Es decir, las placas 1 10 del apilamiento incluyen una secuencia alternativa de cuatro placas 1 1 0 con contactos 320 en la cavidad 316 de la primera placa; un contacto 320 en la cavidad 314 de la segunda placa; un contacto 320 en la cavidad 312 de la tercera placa, y un contacto 320 en la cavidad 310 de la cuarta placa. Como resultado, los contactos 320 están localizados en líneas diagonales en cada secuencia de cuatro placas 1 10, y los contactos 320 están dispuestos alternados entre sí en placas adyacentes 1 1 0. La secuencia alterna de contactos 320 en diferentes posiciones o elevaciones en una formación bidimensional, facilita el acomodo de las tolerancias acumuladas en una posición de los contactos 320. Al igual que los contactos anteriores, los contactos 320 incluyen una base (no mostrada) insertable dentro de las cavidades 310-316 de las placas 1 1 0, y un primer brazo de contacto y un segundo brazo de contacto que se extienden desde la base. Los brazos de contacto pueden ser desviados cuando se inserta entre ellos un contacto cooperante. Los alojamiento aislantes 322 (figura 8) están equipados en cada uno de los contactos 320 (figura 9) en las placas 110, y los alojamientos 322 definen una ranura de acoplamiento 324. Las ranuras 324 de los alojamientos 322 ayudan a alinear el conector 302(figura 7) cuando se acopla con los contactos 320 que se extienden desde las placas 110. La figura 10 ilustra el conector 302 que incluye el alojamiento 304 que define una pluralidad de aberturas de contacto 306 y una pluralidad de contactos sable 308 que se extienden a través de las aberturas de contacto 306, con algunos de los contactos sable 308 eliminados para dar claridad al dibujo. Las aberturas 306 de contacto y los contactos sable 308 están dispuestos en líneas diagonales de una formación bidimensional que se alinea con las líneas diagonales de contactos 320 (figura 9). Cada contacto sable 308 se alinea con la ranura de acoplamiento 324 (figura 9) de un alojamiento 322, y también se alinea con el contacto 320 dentro del alojamiento 322, cuando se instala el conector 302. En una modalidad de ejemplo, se moldea el alojamiento 304 de un material aislante conocido, tal como un plástico, e incluye una superficie de alineación primaria 330 y una superficie de alineación secundaria 332, que está hundida con relación a la superficie de alineación primaria 330. Está provista una tercera superficie 334 que está hundida con relación a la segunda superficie de alineación 332. La tercera superficie 334 define un receptáculo que rodea muchos de los contactos sable 308. La superficie de alineación primaria 330 incluye un primer receptáculo de alineación 340 que tiene muescas de alineación horizontales y verticales 342 y 344, formadas en su contorno exterior. Las muescas verticales 344 proveen alineación inicial con uno de los alojamientos 322 de los contactos 320 en una dirección vertical (es decir, en una dirección paralela a la flecha A), y las muescas horizontales 342 proveen alineación inicial en una dirección horizontal (es decir, en una dirección paralela a la flecha B). Así pues, las muescas 342 y 344 ayudan a orientar el conector 302 con respecto al apilamiento de celda de combustible, tal como se ilustra en la figura 1 1. Adicionalmente, la superficie de alineación secundaria 332 incluye un receptáculo 346 de alineación secundaria, que provee la alineación secundaria con otro de los alojamientos 322 y el contacto 320 del apilamiento de celda de combustible. El receptáculo 346 puede estar equipado sobre otro alojamiento 320, para proveer posicionamiento adicional a lo largo del eje vertical (es decir, en una dirección paralela a la flecha A), tal como se ilustra en la figura 1 1. Una vez que están alineados los receptáculos de alineación 340 y 346 con respecto a la celda de combustible 104, los restantes contactos sable 308, alojamientos 322 y contactos 320 están en alineación, tal como se muestra en las figuras 11 y 12; y el conector 302 puede estar acoplado plenamente con la celda de combustible 104 moviendo el conector en la dirección de la flecha C. Por lo tanto, se provee una guía a lo largo de dos ejes mutuamente perpendiculares (o sea, los ejes indicados por las flechas A y B), para ayudar a alinear el conector 302 para un acoplamiento cooperante en dirección de la flecha C. Cada hoja de contacto tiene una dimensión L4 (figura 10, medida en dirección perpendicular a la dirección de acoplamiento entre las hojas 308 y los contactos de placa 320), que es mayor que el valor P de paso nominal (figura 7) de las placas 1 10 en el apilamiento de celda de combustible. Las dimensiones relativas de los contactos sable 308 y el valor de paso nominal aseguran que una superficie exterior de cada uno de los contactos sable 308 se acople con uno de los contactos de placa 320, a pesar de la acumulación de tolerancia en la fabricación y la separación de las placas 1 10. Adicionalmente, al disponer alternados los contactos 320 de placa, se previene que más de un contacto sable 308 se acople con el mismo contacto de placa 320, evitando de esa manera que queden en cortocircuito los contactos adyacentes. Por lo tanto, se provee un ensamble conector 300 que sea capaz de acomodar la separación de eje central variable en los contactos 320, asegurando que todos los contactos se acoplen sin cortocircuitar ninguno de los contactos 320.

Claims

REIVINDICACIONES

1 . Un conector eléctrico para acoplarse con una pluralidad de contactos separados entre sí por un valor de paso nominal (P), que se caracteriza porque el conector comprende una formación de superficies de contacto (164, 208, 308), que tienen una primera dimensión (L-i , L3, L4) medida en dirección perpendicular a la dirección de acoplamiento entre la pluralidad de contactos (140, 220, 320) y la formación de superficies de contacto (1 64, 208, 308); siendo dicha primera dimensión (L-j , L3, L ) mayor que el valor de paso nominal (P); con lo que se asegura el contacto eléctrico entre los contactos (140, 220, 320) y las superficies de contacto (164, 208), a pesar de la desviación real respecto al paso nominal.

2. Un conector eléctrico de conformidad con la reivindica-ción 1 , en el que cada una de las superficies de contacto (162, 208) está dispuesta en un borde de tarjeta (121 , 123, 207) del tablero de circuito.

3. Un conector eléctrico de conformidad con la reivindicación 1 , en el que las superficies de contacto (164, 208) están dispuestas en una formación bidimensional.

4. Un conector eléctrico de conformidad con la reivindicación 1 , en el que la primea dimensión (Li ) es aproximadamente el doble del valor de paso nominal (P).

5. Un conector eléctrico de conformidad con la reivindicación 1 , en el que el conector comprende un tablero de circuito (122, 124, 206); comprendiendo el tablero una superficie de acoplamiento de contacto (1 60, 207) y una superficie (162) de acoplamiento de módulo; cada una de la superficie de acoplamiento de contacto y la superficie de acoplamiento de módulo tiene una dimensión, medida en dirección perpendicular a la dirección de acoplamiento entre la pluralidad de contactos y la formación de superficies de contacto; siendo desiguales las dimensiones de la superficie de acoplamiento de contacto y la superficie de acoplamiento de módulo.

6. Un conector eléctrico de conformidad con la reivindicación 1 , en el que el conector comprende un tablero de circuito (122, 124); comprendiendo adicionalmente el tablero primera y segunda superficies de acoplamiento opuestas (1 60, 162); cada una de las superficies de acoplamiento primera y segunda comprende una pluralidad de terminales hembras de contacto; las terminales hembras de contacto (1 64) de la primera superficie de acoplamiento están espaciadas entre sí a una distancia mayor que el valor de paso; y las terminales hembras de contacto (166) de la segunda superficie de acoplamiento están espaciadas entre sí a una distancia menor que el valor de paso.

7. Un conector eléctrico de conformidad con la reivindicación 1 , en el que el conector (302) comprende un alojamiento (304) y contactos sable (308) que se extienden desde el alojamiento.

8. Un sistema eléctrico, caracterizado por: una pluralidad de componentes eléctricos (1 10), dispuestos en línea entre sí, y espaciados entre sí a un valor nominal de paso (P); teniendo los componentes un borde (142) configurado para recibir un contacto eléctrico en más de una posición, en dicho componente; una pluralidad de contactos (140, 220, 320), acoplados selectivamente a dichos componentes; y un conector que comprende una pluralidad de superficies de contacto (164, 208, 308); estando configurada cada una de las superficies de contacto para establecer una conexión eléctrica con uno de los contactos, sin poner en cortocircuito los contactos debido a las tolerancias de fabricación o a las variaciones de diseño de los componentes, debido a las cuales una separación real de los componentes se desvía del valor nominal de paso mencionado.

9. Un sistema eléctrico de conformidad con la reivindicación 8, en el que los componentes comprenden placas conductoras de un apilamiento de celda de combustible (104).

10. Un sistema eléctrico de conformidad con la reivindicación 8, en el que cada una de las placas conductoras (1 10) comprende una pluralidad de cavidades (144, 146, 310, 312, 314, 316) en uno de sus bordes (142); estando dispuestas las cavidades en una formación bidimensional. 1 1. Un sistema eléctrico de conformidad con la reivindicación 8, en el que los contactos están dispuestos en un número fraccional de los componentes (1 10).