CONECTOR DE DESPLAZAMIENTO DE AISLANTE CON CONTACTOS INVERTIDOS DE BORDES CORTANTES
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los conectores de desplazamiento de aislante son conocidos para conectar cables eléctricos con todo tipo de componentes. Estos conectores proporcionan una fácil conexión del cable con el conector, y por consiguiente una conexión eléctrica con el componente sin necesidad de quitar aislante del cable, soldar el cable o similares. Un tipico conector de desplazamiento de aislante incluye una disposición mediante la gue se corta el aislante del cable para proporcionar contacto directo entre contactos del conector y el conductor gue hay en el cable. El aislante es cortado para minimizar cualquier corte del cable. Típicamente, un conector incluye un cuerpo o coraza de plástico o polímero similar donde hay uno o más contactos eléctricos. El material de cuerpo de plástico es un material aislante. En una disposición de conector convencional, cada contacto incluye una ranura elongada gue posee paredes laterales opuestas esencialmente planas. En un extremo superior de la ranura, las paredes se inclinan hacia adentro desde la entrada de la ranura, para forzar el cable hacia la ranura que atraviesa a través de una porción convergente o que se estrecha del extremo superior de la ranura. En algunos contactos conocidos, los bordes dirigidos hacia adentro en la
entrada pueden acuñarse, es decir proveerse de bordes, para facilitar el corte del aislante. El resto de las paredes de la ranura (es decir, por debajo de la entrada) están en general configurados con superficies planas (es decir, superficies no acuñadas) para impedir que se corte el conductor. Otros contactos conocidos incluyen una superficie plana en la región de entrada inclinada o biselada. Una desventaja común a todos los conectores conocidos es que conforme alimenta el espesor del aislante del cable, aumenta la fuerza necesaria para instalar o insertar apropiadamente el cable a la profundidad requerida. Esto es particularmente cierto con cables de alto voltaje, como cables para 600 voltios, que típicamente incluyen un aislamiento más grueso, como lo requieren los códigos. Esta fuerza adicional tiene dos desventajas.
Primero, el cuerpo del conector, que típicamente es de plástico, debe soportar la carga de contacto durante la inserción del cable. Las fuerzas de inserción excesivas pueden dañar el cuerpo del conector o el contacto mismo, con lo que el conector queda inutilizado. Segundo, la fuerza excesiva necesaria para cortar el aislante más grueso puede a su vez separar prematuramente los haces de contacto, con lo que se reduce el contacto eléctrico necesario entre el contacto y el conductor. Es decir, la ranura del contacto, que acepta el cable, se extiende más de lo necesario con la
fuerza de corte de cable, de manera que el contacto se une mínimamente con el conductor. Esto puede resultar en un contacto menor al deseado, o incluso nulo, entre el contacto del conector y el conductor, lo que también inutiliza el conector. Por consiguiente, existe la necesidad de un conector de desplazamiento de aislante que incluye contactos que proporcionen conexión eléctrica entre los contactos y el cable eléctrico asociado. Preferiblemente, este contacto debe estar configurado para reducir la fuerza necesaria para forzar el cable eléctrico para hacer contacto. Más preferiblemente, estos contactos de conector están configurados de forma tal que no comprometan la integridad del conductor eléctrico dentro del cable. En tal contacto, se ejerce una fuerza contrarrestadora sobre el contacto al forzar el cable, de forma que la fuerza ejercida no aplique esfuerzos excesivos sobre las porciones conductoras del contacto y el conector que soporta el contacto. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un conector de desplazamiento de aislante con borde cortante invertido está adaptado para recibir un cable asociado que posee un conductor y una cubierta, es decir un aislante, sobre el conductor. El conector incluye cuando menos uno y preferiblemente múltiples contactos, cada uno de estos configurado para asegurar el cable, cortar el aislante
del cable y proporcionar contacto eléctrico entre el conductor y el contacto. El presente conector de desplazamiento de aislante proporciona conexión eléctrica entre el contacto y el cable eléctrico asociado, y está configurado para reducir la fuerza necesaria para forzar el cable eléctrico para que haga contacto. Se proporcionan bordes cortantes para no comprometer la integridad del conductor eléctrico que hay dentro del cable. Además, en el presente contacto de inclinación invertida para conector, se ejerce una fuerza contrarrestadora sobre el contacto cuando se forza el cable a éste, de manera que se reduce la oportunidad de aplicar esfuerzos excesivos sobre las porciones cortantes del contacto y el conector que aloja el contacto. El contacto incluye cuando menos una pared, y preferiblemente un par de paredes opuestas una a la otra. Las paredes pueden conectarse entre si mediante una sección conectora intermedia. Cada pared posee una ranura formada qe define secciones o haces bifurcados de pared. Cada ranura además define una entrada entre las secciones bifurcadas de pared. Las ranuras de cada pared se alinean una con otra. Cada sección de pared posee una superficie inclinada hacia fuera que define un bisel invertido que es contiguo a una superficie inclinada hacia adentro que se extiende hacia la ranura. Las superficies inclinadas hacia
fuera poseen cada una un borde cortante formado en el bisel invertido. Una junta de la superficie inclinada hacia adentro y su superficie contigua que se inclina hacia fuera define un vértice. La ranura puede formarse desde la entrada que posee una región elongada de contacto y una región extrema. Preferiblemente, la región de contacto puede definirse por paredes opuestas de ranura que se inclinan una alejándose de la otra y la región extrema puede definirse mediante paredes opuestas de ranura que se inclinan una hacia la otra. La región de contacto y la región extrema son contiguas una a la otra. Además, la inclinación hacia fuera de las paredes de la ranura reduce la "difusión" de los haces entre si cuando se inserta el cable en el contacto. De esta manera, el cable queda asegurado en la ranura del conector al ser instalado. Para rigidez adicional, el conector puede formarse de forma tal que las paredes posean bordes exteriores que se inclinan hacia fuera desde una junta de las superficies que se inclinan hacia fuera en los bordes cortantes y los bordes exteriores. La inclinación hacia fuera proporciona un espacio o amortiguador entre los haces y la coraza del conector para reducir la oportunidad de contacto entre el contacto y la coraza del conector, además de un posible daño a cualquiera de estos, o ambos. En una configuración preferida, una distancia entre
los vértices es mayor que el ancho mayor de la ranura. En la configuración más preferida, todas las superficies además de los bordes cortantes son esencialmente superficies planas. Debido a la inclinación invertida de los bordes cortantes, se corta el aislante desde el conductor, en vez de hacia el conductor. Otras ventajas y características de la presente invención se harán más aparentes a partir de la siguiente descripción detallada, los dibujos anexos y las reivindicaciones. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los beneficios y ventajas de la presente invención se harán más aparentes para los conocedores de la técnica luego de revisar la siguiente descripción detallada y dibujos anexos, donde: La Figura 1 es una vista en perspectiva, parcialmente descubierta, de un conector de desplazamiento de aislante ejemplar, mostrado con un contacto de borde cortante de inclinación invertida, donde se aplican los principios de la presente invención. La Figura 2 es una vista en perspectiva de una porción del contacto de conector de desplazamiento de aislante, con el bisel de inclinación invertida. La Figura 3 es una vista frontal del contacto de la Figura 2.
La Figura 4 es una vista lateral del contacto de la Figura 2, que muestra una pared del contacto. La Figura 5 es una ilustración esquemática que muestra al cable siendo forzado para hacer contacto. La Figura 6 es una ilustración esquemática similar a la Figura 5, mostrando el cable en líneas punteadas y donde hay flechas de fuerzas con propósitos ilustrativos. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Aunque la presente invención es susceptible a varias modalidades, se muestra en los dibujos y a partir de ahora será descrita una modalidad específica, bajo el entendido de que la presente revelación debe ser considerada como una ejemplificación de la presente invención, y no debe considerarse como una forma de limitar la presente invención a la modalidad específica que se ilustra y describe. También se deberá entender que el título de la presente sección de la descripción, específicamente "Descripción detallada de la invención", se refiere a un requisito de la Oficina de Patentes y Marcas Registradas de los Estados Unidos, y no implica, ni deberá inferirse como, una limitación a lo que se describe en la presente o al alcance de la presente invención. Haciendo ahora referencia a las figuras y en particular a las Figuras 1 a 3, se muestra un conector de desplazamiento de aislante 6 que posee un cuerpo 8 que
transporta uno o más contactos 10. Cada contacto 10 posee bordes cortantes inclinados invertidos, indicados en general como 12, que aplican los principios de la presente invención. Cada contacto 10 incluye cuando menos uno, y preferiblemente un par de paredes de conector 14. Una sección intermedia 16 conecta las paredes 14. Cada pared 14 está formada con una ranura elongada 18, que está configurada para recibir un cable 20. Como se podrá reconocer de las figuras, las paredes 14 están configuradas de manera que las ranuras 18 queden alineadas una con la otra cuando se recibe el cable 20 en las ranuras 18. De esta manera, el cable 20 entra en las ranuras 18 en ambas paredes 14, y permanece esencialmente recto, es decir, si doblarse al ser colocado en el conector 6. Haciendo referencia a la Figura 5, el cable 20 incluye un conductor 22 y un revestimiento exterior aislador, o aislante 24. Los conocedores de la técnica reconocerán que conforme aumenta la capacidad de un cable particular 20 (es decir, al aumentar la capacidad de voltaje del cable 20), el espesor del aislante 24 típicamente aumenta también. Así, un cable con capacidad para 600 voltios típicamente posee un aislante 24 más grueso que un cable comparable con una capacidad para, por ejemplo, 220 voltios. De hecho, muchos cables tienen capacidad para 600 voltios. Como tales, el aislante 24 de estos cables 20 pueden ser muy gruesos, y
puede ser difícil instalarlos en muchos conectores conocidos. Los contactos 10 del conector 6 están configurados para acomodar estos cables de alto voltaje 20 sin fuerzas indebidas necesarias para forzar el cable 20 al contacto 10. Cada pared 14 del contacto 10 incluye la ranura elongada 18 que posee una región de entrada 26, una región de contacto elongada 28 y una región extrema 30. La ranura 18 bifurca la pared 14 para definir secciones o haces 14a,b en la entrada 26 y a través de la región de contacto 28 para recibir el cable 20 y unirse a éste. En la entrada 26, cada haz 14a,b posee una superficie superior inclinada hacia fuera 32 y una superficie inclinada hacia adentro 34. Cada una de las superficies inclinadas hacia fuera 32 y de las superficies inclinadas hacia adentro 34 contiguas terminan en un vértice 36. Las superficies inclinadas hacia fuera 32 definen un bisel invertido, y están formados para poseer un borde cortante acuñado o biselado 38. El bisel invertido se muestra en la Figura 3, como se indica en 40, contra una línea recta 42 que se extiende entre los vértices 36. Para tal fin, las superficies inclinadas hacia fuera 32 proporcionan un borde cortante para cortar el aislante 24 del cable a ambos lados del conductor 22. Las superficies inclinadas hacia adentro 34 están formadas esencialmente como paredes planas para impedir cualquier corte indeseable del conductor eléctrico 22. La
Figura 4 ilustra mejor el borde cortante 38, así como el bisel invertido 40. Las superficies inclinadas hacia adentro 34 terminan en una garganta 44 de la ranura 18. Desde la garganta 44, las superficies de ranura 46 se inclinan ligeramente hacia fuera, como se indica en 48, hacia una región extrema 30. Haciendo referencia a las Figuras 5 y 6, el presente contacto 10 proporciona varias ventajas y perfeccionamientos respecto a los contactos de conector conocidos. Primero, debe comprenderse que los conectores 6 y los contactos 10 transportados por éste tienen en general dimensiones para que la distancia entre los vértices de contacto 36, como se indica en 54, sea menor que el diámetro D2o del cable 20 pero mayores que el diámetro D22 del conductor eléctrico 22. Esto, como se describirá posteriormente, impide cortar inadvertidamente el conductor 22 cuando se forza el cable 20 hacia la ranura de contacto 18. Al colocarse el cable 20 en el contacto 10, los vértices 36 alinean el cable 20 sobre la ranura 18. Conforme el cable 20 es forzado hacia abajo y hacia la ranura 18, los vértices 36 proporcionan un primer punto de contacto y un primer borde cortante para cortar el aislante 24. Si se sigue forzando el cable 20, se corta el
aislante 24 en una dirección hacia fuera como se indica en 56, respecto a la línea de centro C2o del cable 20. Así, conforme se forza hacia abajo el cable 20 y hacia la ranura 18, en vez de comprimir la totalidad del cable 20 a través del aislante 24 por la garganta 44, se corta el aislante 24 para que haya menos espesor de aislante que resida en la ranura 18. Podrá apreciarse de las figuras que, en vez de cortar una porción compri da del aislante 24 (la porción de aislante 24 entre la superficie inclinada hacia adentro 34) , los bordes cortantes 38 entran en contacto con el aislante 24 que está fuera de la zona compri da y esencialmente cortan el aislante 24 por tensión, en vez de hacerlo por compresión. Además, y a diferencia de los contactos conocidos en el que se ejerce fuerza hacia fuera solamente sobre las secciones de pared al forzar el cable a la ranura, en el presente contacto 10, debido al bisel invertido 40 de los bordes cortantes 38, también se ejerce una fuerza hacia adentro sobre los haces 14a,b cuando se forza el cable 20 hacia la ranura 18, como lo indican las flechas en 58. De esta forma, en vez de posiblemente doblar los haces 14a,b alejándolos uno de otro al forzar hacia abajo el cable 20, existe una fuerza contrarrestadora 58 que se ejerce hacia adentro, que ayuda para vencer la fuerza hacia fuera generada por la presión hacia abajo aplicada por el cable 20 sobre los
haces 14a,b. Como tales, hay menos tendencia a doblar los haces 14a,b hacia fuera y alejándolos uno del otro. Como reconocerán los conocedores de la técnica, si estos haces o secciones de pared 14a,b se alejan demasiado entre sí al doblarlos, puede haber un contacto inaceptable (o posiblemente ningún contacto) entre el contacto 10 y el conductor 22. Por consiguiente, se ha observado que el presente contacto 10 proporciona un mejor contacto eléctrico entre el contacto 10 y el conductor 22. La leve inclinación hacia fuera 48 de la ranura 18, más allá de la sección de garganta 44, también reduce la tendencia a doblar excesivamente los haces 14a,b hacia fuera. Como podrá apreciarse de las figuras, dado que la distancia entre las superficies de la región de contacto 28 aumenta más allá de la garganta 44, se ejerce menos fuerza (y por consiguiente se producen menos esfuerzos) sobre los haces 14a,b conforme se forza el cable 20 más allá de la garganta 44, y hacia la ranura 18. Como podrá reconocerse, al forzar el cable 20 más allá de la garganta 44, los haces 14a, c se doblan hacia fuera. Sin embargo, y debido al bisel 48, conforme se doblan los haces 14a,b, las superficies de ranura 46 tenderán a hacerse paralelas una con la otra (en vez de converger o divergir) . Se ha descubierto que las superficies paralelas 46 proporcionan una mayor sujeción sobre el cable totalmente insertado 20, en comparación a contactos en los
que las superficies poseen perfiles esencialmente convergentes o divergentes. Dentro de la región extrema 30, el bisel hacia adentro 52 fija el cable 20 dentro del contacto 10 para asegurar una unión apropiada entre el contacto 10 y el cable 20, y reduce la oportunidad para que el cable 20 se zafe de éste. Adicionalmente, el contacto 10 puede formarse de manera tal que los haces 14a,b pueden inclinarse ligeramente sobre una superficie exterior del contacto, como se indica en general como 60, en la Figura 5. Estas superficies biseladas hacia fuera 60 proporcionan varios beneficios. Primero, al flexionar o doblar los haces 14a,b hacia fuera (al insertar el cable 20), los biseles 60 proporcionan un espacio o amortiguador de manera que los haces 14a,b hacen un contacto mínimo, o ningún contacto, con el cuerpo de plástico del conector 8. Esto es particularmente ventajoso cuando el cable 20 posee un aislante relativamente grueso que puede causar una considerable "difusión" de los haces 14a,b de contacto. Nuevamente, y como podrán reconocer los conocedores de la técnica, dado que hay mayor espacio entre los haces 14a,b y el cuerpo de conector 8, hay menos oportunidad de dañar los haces 14a,b o el cuerpo de conector 8, como resultado de condiciones con esfuerzos excesivos. Además, esta configuración proporciona rigidez adicional a los haces 14a,b contra la fuerza flexionadora hacia fuera.
En la presente descripción, deberán tomarse las palabras "un", "uno", "una" como incluyendo tanto el singular como el plural. A la inversa, toda referencia a objetos plurales deberán incluir, según sea apropiado, el singular. Se podrá apreciar de lo anterior que se pueden efectuar numerosas modificaciones y variaciones sin apartarse del verdadero espíritu y alcance de los conceptos novedosos de la presente invención. Deberá comprenderse que no se pretende ninguna limitación a la modalidad específica que se ilustra en la presente, y no deberá inferirse. La presente descripción está destinada a cubrir mediante las reivindicaciones anexas todas las modificaciones que queden dentro del alcance de las reivindicaciones.