ITUD20080254A1

ITUD20080254A1 - Connettore elettrico e relativo procedimento di realizzo

Info

Publication number: ITUD20080254A1
Application number: IT000254A
Authority: IT
Inventors: Dino Munini
Original assignee: Sales Engineering Ag
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-06
Also published as: WO2010064133A1

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"CONNETTORE ELETTRICO E RELATIVO PROCEDIMENTO DI REALIZZO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce a un connettore elettrico e al relativo procedimento di realizzo. Il connettore elettrico secondo il presente trovato è, preferibilmente ma non esclusivamente, del tipo a tenuta stagna.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti i connettori utilizzati per congiungere due sezioni di un circuito elettrico, ad esempio per la connessione di dispositivi elettrici e/o elettronici ad un circuito di alimentazione od a un altro dispositivo con differente funzionalità. In taluni casi, come ad esempio nei cablaggi elettrici dei veicoli, tali connettori sono collocati in posti umidi o dove possono essere raggiunti da spruzzi e/o schizzi d'acqua o di altri liquidi. E' pertanto fondamentale che i connettori utilizzati siano a tenuta stagna, in modo da evitare sia ossidazioni precoci, localizzate nei tratti di conduttore elettrico non adeguatamente protetto, sia cortocircuiti.

I connettori a tenuta stagna noti comprendono un primo semiconnettore associato ad un secondo semiconnettore, entrambi realizzati in materiale plastico, e aventi forme coniugate, ad esempio del tipo maschio-femmina, in maniera da consentire un accoppiamento meccanico ad incastro.

Ciascun semiconnettore, a struttura tubolare, comprende di norma una sede d'uscita disposta posteriormente e atta al passaggio di un tratto di cavo elettrico. Ciascun semiconnettore comprende, inoltre, un terminale metallico atto alla realizzazione della connessione elettrica, fissato internamente al semiconnettore e collegato elettricamente, ad esempio per saldatura, al filo metallico conduttore del cavo. Quando i due semiconnettori di connessione sono meccanicamente accoppiati fra loro, i rispettivi terminali metallici sono saldamente a contatto, consentendo la connessione elettrica fra le associate sezioni di cavo collegato a ciascun semiconnettore.

Guarnizioni, in materiale gommoso, sono disposte in maniera anulare su ciascun cavo e in corrispondenza della sede di uscita dal semiconnettore stesso, in modo da proteggere, almeno parzialmente, la sede di passaggio del cavo sul semiconnettore realizzando una funzione di tenuta all'acqua su ciascun cavo. Un inconveniente di tali connettori noti è che la guarnizione di tenuta è disposta sui singoli semiconnettori solo in prossimità della sede di uscita del cavo dal semiconnettore. Pertanto la tenuta stagna della connessione fra i due semiconnettori è funzione della tenuta dell'accoppiamento meccanico fra il semiconnettore maschio e il semiconnettore femmina. Tale accoppiamento meccanico non sempre è preciso, spesso anche per semplice imperizia durante l'innesto del semiconnettore maschio nell'associato semiconnettore femmina. In questo modo l'acqua, ad esempio di condensa, può penetrare all'interno del connettore anche per semplice capillarità, penetrando attraverso le superfici di separazione fra i due semiconnettori.

Un ulteriore inconveniente è che la realizzazione di tali connettori noti è laboriosa ed onerosa in termini economici. Infatti la realizzazione di tali connettori prevede che le guarnizioni siano inserite prima nei cavi già aggraffati ai terminali elettrici. Successivamente i terminali vengono inseriti nei semiconnettori ed infine le guarnizioni vengono disposte in corrispondenza della sede di uscita dal semiconnettore.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un connettore elettrico che consenta un'efficace e durevole tenuta stagna dell'accoppiamento meccanico fra i semiconnettori della connessione.

Un ulteriore scopo è quello di mettere a punto un procedimento di realizzo di tali connettori che sia rapido e diminuisca i costi di detti connettori. Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

II presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti.

Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un connettore elettrico secondo il presente trovato comprende una coppia di semiconnettori aventi una forma terminale di accoppiamento coniugata, del tipo maschiofemmina.

Ciascun semiconnettore comprende almeno un primo elemento di guarnizione, atto ad esercitare una funzione di tenuta stagna sul cavo e disposto in maniera anulare attorno al cavo stesso in corrispondenza della sede di uscita del cavo dalla struttura del semiconnettore.

Secondo una caratteristica del trovato, tale elemento di guarnizione è realizzato di pezzo con ciascun semiconnettore. Secondo una soluzione preferenziale è prevista l'iniezione diretta bimateriale, come spiegato in maggior dettaglio nel seguito, di materiale plastico-gommoso direttamente nello stampo ove si ottiene il connettore.

Secondo un ulteriore aspetto caratteristico, almeno un semiconnettore del connettore elettrico comprende un secondo elemento di guarnizione, disposto in corrispondenza della sua forma terminale coniugata, in modo da essere interposto fra i due semiconnettori quando essi sono accoppiati meccanicamente. Tale secondo elemento di guarnizione è realizzato di pezzo con l'associato semiconnettore, ad esempio, ma non necessariamente, mediante iniezione bimateriale di materiale plastico-gommoso .

Secondo una variante, ciascun semiconnettore è atto alla connessione contemporanea di più cavi elettrici disposti secondo uno schema circuitale parallelo. Secondo tale variante, ciascun cavo uscente dal semiconnettore è protetto da un primo elemento di guarnizione. In questo modo è possibile effettuare la connessione contemporanea di sezioni di cavi bipolari, tripolari o con numero maggiore di fili, utilizzando un connettore elettrico a tenuta di tipo multiplo.

Secondo un'ulteriore variante del presente trovato, il connettore elettrico comprende inoltre un dispositivo di aggancio atto sia a facilitare la separazione dei semiconnettori sia ad impedire lo sfilamento indesiderato, prodotto ad esempio per trazione sui cavi, dei due semiconnettori accoppiati meccanicamente. Tale dispositivo d'aggancio, comprende due elementi, ciascuno associato ad uno dei semiconnettori, atti ad essere accoppiati meccanicamente quando i semiconnettori del connettore elettrico sono, a loro volta, accoppiati meccanicamente. Tali elementi del dispositivo di aggancio sono separabili manualmente .

Gli elementi del dispositivo di aggancio sono realizzati di pezzo durante la realizzazione dei semiconnettori.

Il presente trovato si riferisce anche ad un procedimento di realizzo di un connettore elettrico comprendente una coppia di semiconnettori in materiale plastico, aventi una forma terminale di accoppiamento coniugata, del tipo maschio-femmina, e predisposti ad essere accoppiati meccanicamente per formare un corpo unico.

Il procedimento comprende una prima fase in cui sono realizzati semiconnettori, ad esempio in plastica, utilizzando stampi di formatura di forma predefinita.

Il procedimento comprende, inoltre, una seconda fase in cui su un'estremità di ciascun semiconnettore atta alla fuoriuscita del cavo sono realizzati in corpo unico primi elementi di guarnizione. Su almeno uno dei semiconnettori sono realizzati in corpo unico secondi elementi di guarnizione, disposti sull'estremità avente una forma coniugata. Sia i primi elementi di guarnizione sia i secondi elementi di guarnizione sono ottenuti vantaggiosamente mediante iniezione bimateriale sui semiconnettori realizzati nel corso della prima fase.

Con iniezione bimateriale, qui e nel seguito, si intende l'iniezione di materiale plastico-gommoso in uno stampo, nel quale sono collocati elementi, come ad esempio i semiconnettori, in cui il materiale plastico-gommoso dell'iniezione è diverso da quello con il quale sono realizzati gli elementi all'interno degli stampi. Il materiale plasticogommoso iniettato riempie gli spazi liberi nello stampo, realizzando forme aggiuntive a corpo unico con l'elemento nello stampo.

L'iniezione bimateriale può ad esempio essere manuale, introducendo i semiconnettori in plastica in uno stampo predefinito e iniettando il materiale in gomma che realizza gli elementi di guarnizione. In alternativa tale iniezione può essere automatica utilizzando ad esempio una pressa bimateriale rotante o "Index". Sia il primo elemento di guarnizione, sia il secondo elemento di guarnizione possono essere realizzati mediante unica iniezione bimateriale o con due iniezioni bimateriale consecutive.

Il procedimento comprende infine una terza fase in cui terminali elettrici, già connessi a cavi elettrici, sono inseriti in corrispondenti semiconnettori .

Infine il procedimento comprende una quarta fase in cui i semiconnettori sono accoppiati meccanicamente per la formazione del connettore elettrico secondo il trovato.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista dall'alto di un connettore elettrico secondo il presente trovato; - la fig. 2 è una sezione secondo la linea II di fig. 1;

- la fig. 3 è una vista laterale del connettore elettrico di fig. 1;

- la fig. 4 è una sezione secondo la linea IV-IV di fig. 3;

- la fig. 5 è una vista prospettica di un primo particolare del connettore elettrico secondo il presente trovato;

- la fig. 6 è una vista prospettica di un secondo particolare del connettore elettrico secondo il presente trovato;

- la fig. 7 è una seconda vista prospettica del particolare di fig. 6;

- la fig. 8 è una vista laterale di una variante del presente trovato;

- la fig. 9 è una sezione secondo la linea IX-IX di fig. 8 in una prima condizione di lavoro;

- la fig. 10 è una vista frontale della variante di fig. 8;

- la fig. 11 è una sezione secondo la linea XI-XI di fig. 10 in una seconda condizione di lavoro;

- la fig. 12 è una sezione secondo la linea XI-XI di fig. 10 in una seconda condizione di lavoro;

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figure allegate, un connettore elettrico, o connettore 10, a tenuta stagna secondo il presente trovato è atto alla connessione di due parti di un circuito elettrico. II connettore 10, nel caso di specie, è atto alla connessione di due sezioni di un circuito elettrico bifilare.

In particolare il connettore 10 comprende una coppia di semiconnettori 12, 14, un primo semiconnettore 12, del tipo maschio e un secondo semiconnettore 14, del tipo femmina. Tali semiconnettori 12, 14, atti ad essere accoppiati meccanicamente per la formazione del connettore 10, sono realizzati in materiale plastico e comprendono una doppia struttura tubolare 17, ciascuna atta al passaggio di una linea del circuito elettrico bifilare.

Il semiconnettore 12 comprende una delle estremità 16 avente una forma atta ad essere associata meccanicamente all'estremità 16 del secondo semiconnettore 14. Nel caso di specie la doppia struttura tubolare 17 del primo semiconnettore 12 comprende un'estremità 16 atta ad essere inserita in maniera coassiale nella doppia struttura tubolare dell'estremità 16 del secondo semiconnettore 14.

I semiconnettori 12, 14 comprendono inoltre un terminale metallico 20 avente funzione di conduttore elettrico e fissato all'interno di ogni struttura tubolare 17. Ciascun semiconnettore 12t 14 comprende inoltre due cavi 26 elettrici, uno per ciascuna linea del circuito elettrico, il cui filo elettrico 28 conduttore è collegato, internamente a ciascun semiconnettore 12, 14, al terminale elettrico 17. Il cavo 26 fuoriesce da ogni semiconnettore 12, 14, in corrispondenza di una predeterminata sede 18 di uscita dall'estremità opposta a quella con forma coniugata.

Ciascun semiconnettore 12, 14 comprende inoltre una prima guarnizione 34 atta ad esercitare un'azione di tenuta stagna sulla guaina di ciascun cavo 26 in corrispondenza della sede 18 di uscita dei cavi 26.

Secondo un aspetto caratteristico del trovato, tale prima guarnizione 34 è realizzata di pezzo con ciascun semiconnettore 12, 14 mediante iniezione bimateriale di materiale plastico-gommoso. In questo modo la tenuta stagna del connettore 10 è garantita in prossimità di ciascun semiconnettore 12, 14 sia dalla tenuta della prima guarnizione 34 sul cavo, sia per la continuità fisica del materiale fra la prima guarnizione 34 e le strutture tubolari 17 di ciascun semiconnettore 12, 14.

Il connettore 10 comprende inoltre una seconda guarnizione 36, interposta fra i due semiconnettori 12, 14. Anche la seconda guarnizione 36 è realizzata di pezzo con almeno uno dei semiconnettori 12, 14, ed è ottenuta mediante iniezione bimateriale di materiale plastico-gommoso nella struttura tubolare 17 del secondo semiconnettore 14 femmina. Il materiale plasticogommoso è iniettato internamente alla struttura tubolare 17 in corrispondenza dell'estremità 16 a forma coniugata. La disposizione della seconda guarnizione 36 nel secondo semiconnettore 14 è tale da determinare l'arresto per battuta sulla seconda guarnizione 36 stessa durante l'inserimento del primo semiconnettore 12 nella associata estremità 16 a forma coniugata del secondo connettore 14.

In questo modo i due semiconnettori 12, 14 accoppiati meccanicamente consentono la connessione elettrica dei rispettivi terminali metallici 10, estendendo la tenuta stagna a protezione di eventuali interstizi presenti nella zona di separazione fra i semiconnettori 12, 14 accoppiati per formare il connettore 10.

Il connettore 10 inoltre comprende un dispositivo di aggancio 40 atto sia a facilitare la separazione dei semiconnettori 12, 14, sia ad evitare un loro sfilamento indesiderato prodotto ad esempio per trazione sui cavi 26. Il dispositivo di aggancio 40 comprende nella fattispecie una linguetta 42 lenticolare flessibile, realizzata di pezzo sul primo semiconnettore 12, e provvista di una sagomatura a gradino 43. Il dispositivo di aggancio 40 comprende un dente di arresto 44 realizzato di pezzo sul secondo semiconnettore 14 e atto a cooperare con la linguetta 42. Quando i due semiconnettori 12, 14 sono accoppiati meccanicamente, la linguetta 42 è inserita nel dente di arresto 44 in modo tale che il gradino 43 sia a sua volta bloccato nel dente di arresto 44 (fig. 2 e 3).

Secondo una variante illustrata nelle figg. 8, 9, 10, 11, e 12 uno dei semiconnettori 12, 14 è utilizzabile anche singolarmente per la realizzazione di una connessione a tenuta stagna con un terminale a lama 21 non compreso in un semiconnettore complementare. Nel caso di specie il semiconnettore 14 è di tipo femmina ed ha una struttura pressoché cilindrica comprendente un terminale 20 femmina del tipo noto per l'inserimento del terminale a lama 21 e una prima guarnizione 34 di tenuta sul cavo 26 ed una seconda guarnizione 36 disposta in maniera anulare sulla estremità 16 frontale del semiconnettore. La seconda guarnizione 36 ha una sezione longitudinale sostanzialmente romboidale (fig. 9), che consente di realizzare la funzione di tenuta secondo il tipo di connessione realizzata.

Con riferimento alla fig. 9 il semiconnettore 14 è connesso ad un terminale a lama 21 maschio uscente da un supporto 22 a profilo piatto. Nella situazione illustrata, la seconda guarnizione 36 esercita la funzione di tenuta in corrispondenza del bordo anulare relativo al suo spigolo di testa 23

Con riferimento alle figg. 11 e 12 il semiconnettore è connesso ad un terminale a lama 21 maschio uscente da un supporto 22 con profilo ad U. In fig. 11, la seconda guarnizione 36 esercita la funzione di tenuta in corrispondenza del suo bordo anulare relativo sia allo spigolo di testa 23 sia allo spigolo esterno 24. In fig. 12, la seconda guarnizione 36 esercita la funzione di tenuta in corrispondenza del suo bordo anulare relativo allo spigolo interno 25.

È chiaro che al connettore 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di connettore 10, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Connettore elettrico, atto alla connessione di due parti di un circuito elettrico, comprendenti una coppia di semiconnettori (12,14), in materiale plastico atti ad essere accoppiati meccanicamente per formare un corpo unico, e aventi ciascuno una forma terminale di accoppiamento coniugata (16), almeno un terminale metallico (20), fissato internamente a un primo semiconnettore (12) di detta coppia di semiconnettori (12,14), atto ad essere collegato ad un corrispondente terminale metallico (20) del secondo semiconnettore (14), almeno un cavo (26) elettrico, collegato a ciascun semiconnettore di ciascuna coppia di semiconnettori (12,14), e un primo elemento di guarnizione (34), atto ad esercitare una tenuta stagna sul cavo (26) e disposto anulare su detto cavo (26) caratterizzato dal fatto che detto primo elemento di guarnizione (34) è realizzato di pezzo con ciascuno di detta coppia di semiconnettori (12,14).
2. Connettore come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo elemento di guarnizione (34) è realizzato mediante iniezione bimateriale, in ciascun semiconnettore (12,14), di materiale plastico-gommoso.
3. Connettore come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che almeno un primo semiconnettore (12) di detta coppia di semiconnettori (12,14) comprende un secondo elemento di guarnizione (36), disposto in corrispondenza di detta forma terminale di accoppiamento coniugata (16) e atto ad essere interposto fra detta coppia di semiconnettori (12,14) meccanicamente accoppiati.
4. Connettore come nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto secondo elemento di guarnizione (36) è realizzato di pezzo con detto primo semiconnettore (12).
5. Connettore come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto secondo elemento di guarnizione (36) è realizzato per iniezione bimateriale di materiale plastico in detto primo semiconnettore (12).
6. Connettore come nella rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende un dispositivo di aggancio (40), atto ad impedire lo sfilamento reciproco di detta coppia di semiconnettori (12,14) accoppiati meccanicamente.
7. Connettore come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di aggancio (40) comprende un primo elemento di aggancio (42) associato ad un primo di detti semiconnettori (12) e un secondo elemento di aggancio (44) associato al secondo di detti semiconnettori (14) e atto ad essere accoppiato meccanicamente a detto primo elemento di aggancio (42), essendo detti semiconnettori (12) accoppiati meccanicamente .
8. Connettore come nella rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto primo elemento di aggancio comprende una linguetta di aggancio lenticolare (42) provvista di una sagomatura a gradino (43) e detto secondo elemento di aggancio comprende un dente di arresto (44) atto all'inserimento di detta linguetta di aggancio lenticolare (42) e al bloccaggio di detta sagomatura a gradino (43) in detto dente di arresto (44).
9. Connettore come nella rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta linguetta di aggancio lenticolare (42) è convergente verso detto primo semiconnettore (12).
10. Procedimento di realizzo di un connettore elettrico, avente una coppia di semiconnettori (12,14) in materiale plastico, a struttura tubolare, atti ad essere accoppiati meccanicamente e aventi ciascuno una forma terminale di accoppiamento coniugata (16), almeno un terminale metallico (20), interno ad un primo semiconnettore (12), atto ad essere collegato ad un corrispondente terminale metallico (20) di un secondo semiconnettore (14), almeno un cavo (26) elettrico, collegato a ciascuna struttura tubolare di ciascuna coppia di semiconnettori (12,14), comprendente una prima fase in cui sono realizzati, mediante stampi di formatura predefiniti, semiconnettori (12,14), caratterizzato dal fatto che comprende una seconda fase in cui primi elementi di guarnizione (34) sono realizzati in corpo unico su un'estremità di ciascuna coppia di semiconnettori (12,14) atta alla fuoriuscita del cavo (26), e su almeno un primo semiconnettore (12) sono realizzati in corpo unico secondi elementi di guarnizione (36), disposti su detta forma terminale di accoppiamento coniugata (16).
11. Procedimento come nella rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre le seguenti fasi: - una terza fase in cui terminali elettrici (20), già connessi a cavi elettrici(26), sono inseriti in detta coppia di semiconnettori (12,14), e una quarta fase in cui detti semiconnettori (12,14) sono accoppiati meccanicamente.
12. Procedimento come nella rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che sia detti primi elementi di guarnizione (34) sia detti secondi elementi di guarnizione (36) sono ottenuti mediante iniezione bimateriale su detta coppia di semiconnettori (12,14).
13. Procedimento come nella rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta seconda fase comprende due sottofasi, una prima sottofase in cui vengono realizzati detti primi elementi di guarnizione (34) e una seconda sottofase, successiva a detta prima sottofase, in cui vengono realizzati detti secondi elementi di guarnizione (36).