ES2266746T3 - Conjunto de equipos de vehiculo automovil con medios de conexion electrica mejorados. - Google Patents
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Abstract
Conjunto de equipos de vehículo automóvil que comprende: - una primera parte de conexión eléctrica (7; 107) montada sobre una primera pieza del equipo (1), comprendiendo la primera pieza del equipo (1) un primer órgano de guía y de posicionamiento (9) que permite el guiado según una dirección de ensamblaje (X-X) y el posicionamiento relativo de la primera parte de conexión eléctrica (7; 107) sobre la primera pieza del equipo (1), - una segunda pieza del equipo (14) que comprende un segundo órgano de guía y de posicionamiento (30) - una segunda parte de conexión eléctrica (28; 122) complementaria de la primera, montada sobre la segunda pieza del equipo (14), caracterizado porque el segundo órgano de guía y de posicionamiento es complementario del primero (9) y permite el guiado y el posicionamiento relativos de la segunda pieza del equipo sobre la primera pieza de equipamiento (1), y porque la segunda parte de conexión eléctrica (28; 122) está montada sobre la pieza del equipo correspondiente (14) mediante una holgura en al menos una dirección (Y-Y, Z-Z) sensiblemente ortogonal a la dirección de ensamblaje (X-X), y y comprende un tercer órgano de guía y de posicionamiento (32; 124) complementario del primero (9), de modo que el primer órgano de guía y de posicionamiento (9) define una referencia única de posicionamiento relativo de las piezas del equipo (1, 14) y de posicionamiento relativo de las primera (7) y segunda (28; 122) partes de conexión.
Description
Conjunto de equipos de vehículo automóvil con
medios de conexión eléctrica mejorados.
La presente invención se refiere al campo de los
equipos para vehículos automóviles.
En particular, la invención concierne a un
conjunto de equipos de vehículo automóvil que comprende:
- -
- una primera parte de conexión eléctrica montada sobre una primera pieza del equipo, comprendiendo la primera pieza del equipo un primer órgano de guía y de posicionamiento que permite el guiado según una dirección de ensamblaje y el posicionamiento relativos de la primera parte de conexión eléctrica sobre la primera pieza del equipo,
- -
- una segunda pieza del equipo que comprende un segundo órgano de guía y de posicionamiento complementario del primero, permitiendo el guiado y el posicionamiento relativos de la segunda pieza del equipo sobre la primera pieza del equipo,
- -
- una segunda parte de conexión eléctrica complementaria de la primera, montada sobre la segunda pieza del equipo.
El montaje de un equipo que consta de conexiones
eléctricas sobre otro equipo ya fijado o precolocado sobre el
vehículo plantea importantes problemas de manipulación y necesita de
operaciones difícilmente automatizables. Por ejemplo, el montaje de
un cuadro de mando, que consta de visualizadores alimentados
eléctricamente, sobre el salpicadero, estando ya éste situado en el
interior del vehículo, se efectúa generalmente del siguiente modo:
el operador acerca, desde el interior del vehículo, el cuadro de
mando, que consta en su cara posterior de una caja de conexión
eléctrica, y agarra la contrapartida de conexión cableada por el
interior de la cavidad del salpicadero prevista para recibir el
cuadro de mando; debe a continuación realizar el ensamblaje de los
conectores mientras mantiene el cuadro de mando próximo a la cavidad
receptora o en el interior de ésta, estando prevista en la longitud
del cable una ligera sobre-longitud en relación con
la posición ensamblada del cuadro de mando en el salpicadero.
Esta manipulación no es solamente compleja, sino
también no compatible con la puesta en práctica de un procedimiento
de ensamblaje automatizado, y constituye en consecuencia un
obstáculo importante para conseguir aumentos de productividad.
Un equipo para vehículos con las características
del preámbulo de la reivindicación independiente es conocido por la
patente FR-A-2436685
Un objetivo principal de la invención es hacer
las operaciones de ensamblaje del tipo arriba descrito menos penosas
y más simples para un operador, haciendo incluso la operación
automatizable, y recuperar automáticamente, durante el montaje, la
holgura de posicionamiento relativo de las piezas de conexión.
Con este fin, según la invención, la segunda
parte de conexión eléctrica está montada sobre la pieza del equipo
correspondiente a una holgura en al menos una dirección
sensiblemente ortogonal a la dirección de ensamblaje, y comprende un
tercer órgano de guía y de posicionamiento complementario del
primero, de modo que el primer órgano de guía y de posicionamiento
define una referencia única de posicionamiento relativo de las
piezas del equipo y de posicionamiento relativo de la primera y
segunda partes de conexión. Según otras características de la
invención:
- -
- la segunda parte de conexión está montada sobre la segunda pieza del equipo con una holgura en dos direcciones sensiblemente ortogonales a la dirección de ensamblaje;
- -
- la holgura en al menos una dirección sensiblemente ortogonal a la dirección de ensamblaje es superior a 1,5 mm, preferentemente del orden de 2 mm;
- -
- el conjunto de equipos comprende unos medios elásticos de solicitación de la segunda parte de la conexión hacia una posición neutra respecto a la segunda pieza del equipo, actuando sobre al menos una dirección de holgura;
- -
- los órganos de guía y de posicionamiento de la segunda pieza del equipo y de la segunda parte de conexión por una parte, y el órgano de guía y de posicionamiento de la primera pieza del equipo por otra parte, son los raíles complementarios, que se extienden de forma sensiblemente rectilínea según la dirección de acoplamiento de las partes de conexión;
- -
- el raíl de la segunda parte de conexión se extiende sensiblemente en la prolongación del raíl de la segunda pieza del equipo;
- -
- la segunda parte de conexión es rígidamente solidaria con una placa de circuito impreso, que está en sí misma montada con holgura sobre la pieza del equipo correspondiente;
- -
- dicha placa es una pieza de aspecto visible desde el interior del vehículo cuando el conjunto está montado sobre el vehículo; y
- -
- al menos una de las partes de conexión es una caja en la cual están alojados los contactos.
Según un primer modo de realización de la
invención, las dos partes de conexión son unas cajas complementarias
la una de la otra, estando alojadas cada una dentro de los contactos
respectivos, complementarios de los alojados en la caja de conexión
contraria.
Según un segundo modo de realización de la
invención, una de las partes de conexión es una caja en la cual
están alojados los contactos de tipo a presión, mientras que la otra
parte de conexión comprende unas superficies conductoras construidas
sobre la placa de circuito impreso, recibiendo dichas superficies en
apoyo de dichos contactos de tipo presión.
Según este modo de realización, de forma
ventajosa la tercera forma de guía y de posicionamiento está
directamente construida en la placa de circuito impreso.
La invención, como se ilustrará a continuación,
se aplica más particularmente a la fijación de un equipo eléctrico
sobre un salpicadero, un panel de puerta, una consola central, un
asiento o incluso un techo.
Este equipo eléctrico puede estar constituido,
como ya se ha mencionado, por un cuadro de mando, pero también por
una auto-radio, por una consola de control o por un
visualizador.
A continuación se describen algunos ejemplos de
realización de la invención según los dibujos anexos, de los
cuales:
la Figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva desde el interior de un vehículo, de un salpicadero y de
una parte de conector asociada según un primer modo de realización
de la invención, estando las dos piezas representadas separadas;
la Figura 2 es una vista análoga de un
cuadro de mando y de una parte de conector asociada;
la Figura 3A es una vista en sección
transversal en un plano medio de los conectores que pasan por el eje
longitudinal de los raíles de guía, del conjunto constituido por las
piezas representadas en las Figuras precedentes, estando provistos
tanto el salpicadero como el cuadro de mando de sus conectores
respectivos, en posición pre-ensamblada;
la Figura 3B es una vista análoga en posición
ensamblada del salpicadero y del cuadro de mando;
la Figura 4 es una vista en detalle
ampliado, de la región del raíl de guía, de una parte del
salpicadero de la Figura 1 y de una parte del conector asociado
según un segundo modo de realización de la invención; y
la Figura 5 es una vista análoga de una
parte de un cuadro de mando y de una parte de placa de circuito
impreso asociado según el segundo modo de realización de la
invención.
A continuación, la descripción se hará en
referencia al sistema de ejes X, Y, Z representado en la Figura 1,
en el cual el eje X-X corresponde al eje
longitudinal del vehículo (horizontal) orientado hacia delante, el
eje Y-Y corresponde al eje transversal (horizontal)
orientado de derecha a izquierda, y el eje Z-Z es el
eje vertical orientado de abajo a arriba.
En la Figura 1, se ha representado una parte de
un salpicadero 1, en el cual se ha practicado una cavidad 3. El
salpicadero 1 constituye una primera pieza del equipo fijada en el
interior del vehículo y destinada a recibir en su cavidad 3 una
segunda pieza del equipo constituida por un cuadro de mando, que se
describirá cuando se haga referencia a la figura 2.
Sobre el salpicadero 1, en una parte inferior de
la cavidad 3, está formado un bloque 5 de recepción y de fijación de
un conector eléctrico macho 7. El conector eléctrico macho 7 se
representa solo, dando por hecho que en realidad está, en la
configuración representada, cableado. El haz de cables unido al
conector eléctrico macho 7 no se representa, y se abre camino de
forma clásica desde el compartimiento del motor hasta el conector 7,
colocado en el habitáculo, atravesando la cavidad 3. El haz de
cables podría proceder de manera indiferente del propio
salpicadero.
El bloque de recepción y de fijación 5 incluye
unos medios de fijación del conector eléctrico macho 7, de tipo
clásico, por ejemplo unos medios de engatillar, de atornillado, de
engaste u otros; estos medios de fijación no han sido
representados.
Un rail 9 proveniente de modelado del
salpicadero 1 se extiende, en el ejemplo representado, según el eje
longitudinal X-X, que definirá el eje de ensamblaje
de las partes de conexión sobre las piezas del equipo, y el eje de
acoplamiento de las partes de conexión entre sí. Se sobreentiende
que este eje de referencia ha sido escogido arbitrariamente, y que
según la naturaleza del equipo y su emplazamiento en el vehículo,
cualquier otro eje convendría para la ilustración de la
invención.
El raíl 9 presenta una sección transversal en U
invertida y coopera con una muesca 11 de forma complementaria que
desemboca en una cara inferior del conector eléctrico macho 7. El
raíl 9 constituye un órgano de guía y de posicionamiento del
conector eléctrico macho 7 respecto a la plancha de salpicadero 1 y
particularmente respecto a la cavidad 3. Por cooperación de la
muesca 11 con el raíl 9, el conector eléctrico macho 7 es guiado,
cuando se le fija sobre el salpicadero 1, longitudinalmente hasta el
bloque 5, y es posicionado de forma precisa respecto a éste.
Con referencia a la Figura 2, se va ahora a
describir la segunda pieza del equipo, constituida por un cuadro de
mando 14 de forma exterior complementaria a la cavidad 3.
El cuadro de mando 14 comprende, por ejemplo,
unos visualizadores eléctricos, unos cuadrantes, que no son visibles
en la Figura puesto que el cuadro de mando 14 está orientado de
forma que se muestra su parte destinada a cooperar con la cavidad 3
del salpicadero 1.
Por ese lado, el cuadro de mando 14 presenta una
brida 16 que delimita un receptáculo 18. Este receptáculo 18 recibe
una placa de fondo 20 en la que los bordes exteriores 22 están
diseñados para coincidir, al menos parcialmente, con la superficie
interior 24 de la brida 16.
La placa de fondo 20, que está constituida por
un circuito impreso en el que la cara situada hacia el interior del
vehículo soporta unos indicadores luminosos, cuadrantes u otros
visualizadores, constituye una pieza de aspecto visible para un
usuario situado dentro del habitáculo del vehículo. Estos
indicadores luminosos, cuadrantes, visualizadores, etc., son
visibles desde el interior del vehículo a través de ventanas 25
respecto de las cuales deben estar posicionados con relativa
precisión. Es, por tanto, importante que la placa de fondo 20 esté
posicionada con relativa precisión en el receptáculo 18.
Unos órganos de fijación clásicos 26 del cuadro
de mando 14 sobre el salpicadero 1 se disponen sobre la periferia
exterior del cuadro de mando 14.
La placa de fondo 20 es solidaria de un conector
eléctrico hembra 28 complementario del conector eléctrico macho 7
fijado sobre el salpicadero 1.
Sobre una cara interna inferior de la brida 16
del cuadro de mando 14 se ha construido un raíl 30 rectilíneo que se
extiende según el eje longitudinal del vehículo X-X.
El raíl 30, que constituye un segundo órgano de guía y de
posicionamiento, presenta una sección transversal en U invertida, en
la que la parte inferior hueca es complementaria del raíl 9. Una
muesca 32, formada sobre una cara inferior del conector eléctrico
hembra 28, constituye un tercer órgano de guía y de posicionamiento
(o raíl), igualmente complementario del raíl 9.
El cierre en posición axial del conjunto formado
por el conector hembra 28 y de la placa de fondo 20 se realiza
mediante unas patillas deformables elásticamente 34, dispuestas
sobre los bordes interiores 24 de la brida 16 y cooperantes con los
bordes exteriores 22 de la placa de fondo 20, así como mediante unos
topes axiales 35.
Una vez que la placa 20 está fijada sobre el
cuadro de mando 14, como se ha indicado anteriormente, el raíl 32
del conector hembra 28 se extiende sensiblemente en la prolongación
del raíl 30 del cuadro de mando, por empalme de los dos raíles 30,
32.
La placa 20 es susceptible de sufrir ligeros
desplazamientos transversales respecto al cuadro de mando 14 desde
la posición definida como neutra.
La placa 20 presenta, por tanto, una holgura en
al menos una dirección, preferentemente en dos direcciones,
Y-Y, Z-Z sensiblemente ortogonales a
la dirección de montaje X-X en el receptáculo
18.
Por ejemplo, la holgura transversal que sigue el
eje Y-Y puede ser superior a 1,5 mm, del orden de 2
mm.
La holgura transversal que sigue el eje
vertical
Z-Z puede ser del orden de 0,5 mm.
Z-Z puede ser del orden de 0,5 mm.
Con el fin de devolver la placa 20 a la posición
neutra, centrada respecto al receptáculo 18, se han previsto unos
órganos elásticos 33 (Figuras 3A y 3B), en los que la acción de
solicitación está orientada esencialmente en la dirección de la
holgura entre los bordes exteriores 22 de la placa 20 y los bordes
interiores 24 de la brida 16. Estos órganos elásticos de retención
33 pueden estar constituidos por lengüetas salientes de la brida 15
hacia los bordes 22. En el ejemplo representado, una lengüeta de
estas características 33, que actúa en la dirección de la holgura
vertical de la placa 20, solicita ésta hacia abajo mientras presiona
su borde inferior sobre el raíl.
En las Figuras 3A y 3B se ha representado cada
uno de los sub-conjuntos formadas por una parte por
el salpicadero 1 y el conector eléctrico macho asociado 7, y por
otra parte por el cuadro de mando 14 y el conector eléctrico hembra
28 (y solidariamente la placa de fondo 20), estando cada uno de los
sub-conjuntos en posición ensamblada.
En la Figura 3A se han representado los dos
sub-conjuntos uno frente al otro, en una posición
pre-ensamblada, de modo que se entiende que el raíl
30, por su superficie inferior, y la muesca 32 están adaptados para
cooperar con el raíl 9. En efecto, el sub-conjunto
ensamblado formado por el cuadro de mando 14, el conector hembra 28
y la placa posterior 20 puede deslizarse sobre el raíl 9 hasta la
posición de inserción completa del cuadro de mando 14 en la cavidad
3 por una parte, y del conector eléctrico macho 7 en el conector
eléctrico hembra 28 por otra parte.
Para colocar el conjunto en su posición
completamente ensamblada, tal y como se representa en la Figura 28,
es suficiente empujar la pieza 14 según la flecha F hasta el
acoplamiento completo de las partes del conector 7, 28.
En cuanto a la Figura 4, se describe a
continuación un segundo modo de realización de la invención en el
cual se sustituyen por unos conectores de tipo "a presión" los
conectores de tipo "macho/hembra" que son el objeto del primer
modo de realización de la invención, descrito haciendo referencia a
las Figuras 1 a 3 (3A y 3B).
En esta Figura, sólo se ha representado el
salpicadero, a una escala mayor que el de la Figura 1, con la
región que incluye el bloque de fijación 5 y el raíl de guía 9.
La parte de conexión 107 destinada a llegar a
fijarse sobre el bloque 5 está formada por una caja en la cual está
alojado un módulo porta-contactos 109. Unos
contactos 111 están insertados y sujetos dentro del módulo
porta-contactos 109, siendo dichos contactos 111 del
tipo "a presión", es decir, diseñados para cooperar con una
superficie conductora por apoyo sobre la misma. Con este fin, los
contactos 111 están montados en el módulo
porta-contactos 109 de modo que sobrepasan
ligeramente dicho módulo porta-contactos 109 en la
dirección contraria a la conexión, estando las dos partes de
conexión, mientras que están acopladas, sujetas entre sí mediante
una fuerza de sujeción adaptada.
La dirección contraria de conexión asociada a la
primera parte 107 se describe sucintamente a continuación haciendo
referencia a la Figura 5.
En esta figura se ha representado igualmente un
cuadro de mando del tipo representado en la Figura 2, por su región
que comprende el raíl de guía 30. La segunda parte de conexión
asociada a la primera parte 107 está constituida esencialmente por
pistas conductoras 122 destinadas a recibir en apoyo los contactos
de presión 111, construidas sobre una placa de circuito impreso 120
análoga a la placa 20 del primer modo de realización.
Los medios de cierre y de presión mutuos de las
dos partes de conexión 107, 122 no se han representado, pero se
entiende que pueden ser de cualquier tipo adaptado, y actuar directa
o indirectamente sobre las partes de conexión 107, 122.
Se ha practicado una forma de guía 124
complementaria del raíl 9 directamente en la placa de circuito
impreso 120 bajo la configuración de una muesca complementaria del
raíl 9.
Este segundo modo de realización demuestra que
la invención no puede quedar limitada al tipo más corriente de
sistemas de conexión, en el cual las dos partes complementarias de
conexión están constituidas por un conector macho y un conector
hembra. Por el contrario, la invención ha sido concebida para
numerosos tipos de conectores y equipos de vehículos.
Se conoce por tanto, que el órgano de guía y de
posicionamiento 30 permite no solamente posicionar con una relativa
precisión la parte de conexión eléctrica 28; 122 sobre la pieza del
equipo asociada 14, sino también asegurar un posicionamiento preciso
de las partes de conexión 7, 28; 107, 122 la una con respecto a la
otra, y simultáneamente de las piezas del equipo 1, 14 la una con
respecto a la otra.
El montaje con holgura de una de las partes de
conexión sobre su pieza del equipo permite garantizar a la vez una
conexión eléctrica fiable y el respeto de las holguras y
afloramientos entre las diferentes
piezas.
piezas.
Este posicionamiento se realiza respecto a una
referencia única constituida por el raíl 9, ya que todas las piezas
del conjunto están centradas sobre éste. El resultado es que se
resuelve de forma simultánea, mediante medios comunes y con un
pequeño número de piezas, los problemas de posicionamiento de las
piezas del equipo la una respecto a la otra, que tienen un impacto
importante sobre la estética del interior del vehículo, y los
problemas de alineación de las partes de conector anticipadamente a
su acoplamiento.
Claims (12)
1. Conjunto de equipos de
vehículo automóvil que comprende:
- -
- una primera parte de conexión eléctrica (7; 107) montada sobre una primera pieza del equipo (1), comprendiendo la primera pieza del equipo (1) un primer órgano de guía y de posicionamiento (9) que permite el guiado según una dirección de ensamblaje (X-X) y el posicionamiento relativo de la primera parte de conexión eléctrica (7; 107) sobre la primera pieza del equipo (1),
- -
- una segunda pieza del equipo (14) que comprende un segundo órgano de guía y de posicionamiento (30)
- -
- una segunda parte de conexión eléctrica (28; 122) complementaria de la primera, montada sobre la segunda pieza del equipo (14),
caracterizado porque el
segundo órgano de guía y de posicionamiento es complementario del
primero (9) y permite el guiado y el posicionamiento relativos de la
segunda pieza del equipo sobre la primera pieza de equipamiento (1),
y porque la segunda parte de conexión eléctrica (28; 122) está
montada sobre la pieza del equipo correspondiente (14) mediante una
holgura en al menos una dirección (Y-Y,
Z-Z) sensiblemente ortogonal a la dirección de
ensamblaje (X-X), y comprende un tercer órgano de
guía y de posicionamiento (32; 124) complementario del primero (9),
de modo que el primer órgano de guía y de posicionamiento (9) define
una referencia única de posicionamiento relativo de las piezas del
equipo (1, 14) y de posicionamiento relativo de las primera (7) y
segunda (28; 122) partes de
conexión.
2. Conjunto de equipos según la
reivindicación 1, caracterizado porque la segunda parte de
conexión (28; 122) está montada sobre la segunda pieza del equipo
(14) con una holgura en dos direcciones
(Y-Y, Z-Z) sensiblemente ortogonales a la dirección de ensamblaje (X-X).
(Y-Y, Z-Z) sensiblemente ortogonales a la dirección de ensamblaje (X-X).
3. Conjunto de equipos según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la holgura en al
menos una dirección (Y-Y) sensiblemente ortogonal a
la dirección de ensamblaje (X-X) es superior a 1,5
mm, preferentemente del orden de 2 mm.
4. Conjunto de equipos según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque comporta unos medios elásticos (33) de solicitación de la
segunda parte de conexión (28; 122) hacia una posición neutra
respecto a la segunda pieza del equipo (14), actuando en al menos
una dirección (Y-Y, Z-Z) de la
holgura.
5. Conjunto de equipos según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque los órganos de guía y de posicionamiento (30, 32; 124) de la
segunda pieza del equipo y de la segunda parte de conexión (28; 122)
por una parte, y del órgano de guía y de posicionamiento (9) de la
primera pieza del equipo por otra parte, son unos raíles
complementarios que se extienden de forma sensiblemente rectilínea
según la dirección de acoplamiento de las partes de conexión (7, 28;
107, 122).
6. Conjunto de equipos según la
reivindicación 5, caracterizado porque el raíl (32; 124) de
la segunda parte de conexión (28; 122) se extiende sensiblemente en
la prolongación del raíl (30) de la segunda pieza del equipo
(14).
7. Conjunto de equipos según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
porque la segunda parte de conexión (28; 122) es rígidamente
solidaria de una placa de circuito impreso (20; 120) que está en sí
misma montada con holgura sobre la pieza del equipo correspondiente
(14).
8. Conjunto de equipos según la
reivindicación 7, caracterizado porque dicha placa (20; 120)
es una pieza de aspecto visible desde el interior del vehículo
cuando la unidad está montada sobre el vehículo.
9. Conjunto de equipos según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque una al menos (7, 28; 107) de las partes de conexión es una
caja en la cual están alojados unos contactos (111).
10. Conjunto de equipos según la
reivindicación 9 caracterizado porque las dos partes de
conexión (7, 28) son unas cajas complementarias la una de la otra,
dentro de cada una de las cuales están alojados unos respectivos
contactos, complementarios de aquellos alojados en la parte
contraria (7,28) de la caja de conexión.
11. Conjunto de equipos según las
reivindicaciones 7 y 9 tomadas en conjunto, caracterizado
porque una (107) de las partes de conexión es una caja en la cual
están alojados unos contactos (111) de tipo a presión, mientras que
la otra (122) de las partes de conexión comprende unas superficies
conductoras formadas sobre la placa de circuito impreso (20; 120),
recibiendo dichas superficies en apoyo de dichos contactos (111) de
tipo a presión.
12. Conjunto de equipos según la
reivindicación 11, caracterizado porque la tercera forma de
guía y de posicionamiento (124) está construida directamente en la
parte de conexión que corresponde a la placa de circuito impreso
(120).
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