"CONECTOR ELÉTRICO E MÉTODO PARA GARANTIR UMA POSIÇÃO DE UM CONECTOR ELÉTRICO EM UM CONECTOR DE ENCAIXE" Campo da Invenção [001] A presente invenção se relaciona a conectores elétricos mais particularmente a um conector elétrico tendo um membro para garantir posição de conector (CPA).
Descrição Resumida de Desenvolvimentos Anteriores [002] Conectores elétricos para uso em geradores de gás de airbags de veículos são bem conhecidos na técnica. A patente U.S. N° 6.364.683 divulga um conector elétrico para um gerador de gás incluindo um dispositivo de trava que possa desconectar um clipe de ligação elétrica de contatos elétricos em um conector elétrico de encaixe.
[003] Há um desejo de fazer conectores elétricos de gerador de gás de airbags muito pequenos, de modo que os mesmos possam ser usados em áreas com espaço limitado, tal como em cintos de segurança, que sejam leves por razões de economia de combustível. No entanto, com tais contatos elétricos menores, fica difícil determinar se o conector elétrico está apropriadamente instalado no conector de encaixe. Anteriormente, uma sensação táctil e sons audíveis durante a conexão de dois conectores podiam ser usados para indicar conexão apropriada para o instalador. No entanto, conectores elétricos menores não provêem uma sensação táctil ou um som audível suficiente durante a conexão como fonte confiável de indicação de boa conexão. Por conseguinte, há necessidade de um sistema confiável para pequenos conectores elétricos que indique conexão com um conector de encaixe sem depender de um sinal táctil ou audível para o usuário.
Sumário da Invenção [004] De acordo com um aspecto da presente invenção, provê-se conector elétrico incluindo um alojamento com um braço de trava de conector de encaixe cantilever defletível, contatos elétricos conectados ao alojamento, e membro para garantir posição de conector (membro CPA) montado de modo móvel no alojamento entre uma posição aberta e uma posição fechada. O membro CPA compreende uma seção de topo e duas chavetas que se estendem para baixo. Cada chaveta tendo extremidade de base adaptada para conectar um clipe de ligação de um conector elétrico de encaixe e desconectar o clipe de ligação dos contatos do conector elétrico de encaixe. A primeira chaveta inclui superfície em cunha e superfície de localização de detentor. A superfície em cunha é adaptada para ser contatada pelo conector elétrico de encaixe para defletir a primeira chaveta. Quando o membro CPA passa para a posição fechada, a superfície de localização de detentor é adaptada para ficar sob a superfície de detentor do alojamento para reter o membro CPA na posição fechada.
[005] De acordo com um método da presente invenção, provê-se método para garantir posição de conector elétrico em um conector de encaixe compreendendo as etapas de inserir uma porção do conector elétrico no conector de encaixe, o conector elétrico compreendendo alojamento e membro para garantir posição de conector (membro CPA) montado de modo móvel no alojamento, o membro CPA compreendendo uma seção de topo e duas chavetas se estendendo deslizavelmente para baixo que são localizadas em ranhuras no alojamento na frente do alojamento, cada chaveta tendo uma extremidade de base adaptada para contatar um clipe de ligação de conector elétrico de encaixe e desconectar o clipe de ligação dos contatos do conector elétrico de encaixe; defletir uma seção de uma primeira das chavetas do membro CPA a partir de uma posição original contatando a seção com um alojamento do conector de encaixe, quando o membro CPA estiver inserido no conector de encaixe; e mover o membro CPA do conector elétrico a partir de uma posição aberta no conector elétrico para uma posição fechada. A etapa de mover compreende permitir à seção da primeira chaveta defletir de volta para a posição original e localizar uma seção de detentor da primeira chaveta sob uma porção de detentor do alojamento do conector elétrico para reter o membro CPA na posição fechada. Descrição Resumida dos Desenhos [006] Os aspectos acima e outros componentes da presente invenção serão explicados na descrição que se segue em conexão com os desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de um conector elétrico incorporando aspectos da presente invenção, tendo um membro CPA localizado na posição aberta; - a figura 2 é uma vista em corte transversal do conector elétrico mostrado na figura 1; - a figura 3 é uma vista em corte transversal do conector elétrico da figura 2 tomado ao longo da linha 3-3; - a figura 4 é uma vista em corte transversal do conector da figura 2 tomado ao longo da linha 4-4; - a figura 5 é uma vista em perspectiva do conector elétrico mostrado na figura 1, com o membro CPA localizado em sua posição fechada; - a figura 6 é uma vista em corte transversal do conector elétrico da figura 5; - a figura 7 é uma vista em corte transversal do conector elétrico da figura 6 tomado ao longo da linha 7-7; - a figura 8 é uma vista esquemática parcial de alguns dos componentes do conector elétrico da figura 1 sendo inseridos em um conector elétrico de encaixe; - a figura 9 é uma vista esquemática parcial similar à figura 8 mostrando o membro CPA parcialmente movido da posição aberta para a posição fechada; - a figura 10 é uma vista parcialmente em corte transversal de uma das chavetas do conector elétrico mostrada na figura 1 e um clipe de ligação e contato de um conector elétrico de encaixe com a chaveta do membro CPA localizada em sua posição aberta; - a figura 11 é uma vista parcialmente em corte transversal similar à figura 10 com a chaveta do membro CPA localizado em sua posição fechada; - a figura 12 é uma vista em perspectiva explodida de uma configuração alternativa da presente invenção; - a figura 13 é uma vista parcialmente em corte transversal ampliada de alojamento e membro CPA mostrados na figura 12; - a figura 14 é uma vista em perspectiva de uma outra configuração alternativa da presente invenção;
- a figura 15 é uma vista em perspectiva do membro CPA do conector mostrado na figura 14 e clipe de ligação que contata pinos de um conector elétrico de encaixe; - a figura 16 é uma vista parcialmente em corte transversal do conector elétrico mostrado na figura 14 com membro CPA não totalmente inserido no conector elétrico de encaixe; - a figura 17 é uma vista parcialmente em corte transversal similar à figura 16 com o conector elétrico totalmente inserido no conector elétrico de encaixe, mas com o membro CPA ainda localizado em uma posição aberta; e - a figura 18 é uma vista parcialmente em corte transversal similar às figuras 16, 17, com o conector elétrico totalmente inserido no conector elétrico de encaixe, e o membro CPA movido para sua posição fechada.
Descrição Detalhada da Configuração Preferida [007] Referindo-se à figura 1, é mostrado uma vista em perspectiva de um conector elétrico 10 incorporando componentes da presente invenção. Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às configurações de exemplo mostrados nos desenhos, deve ser entendido que a presente invenção pode ser modificada para muitas formas de configurações. Adicionalmente, qualquer tamanho, forma, ou tipo de elemento ou material pode ser usado.
[008] Referindo-se às figuras 2 e 4, o conector elétrico 10 geralmente compreende alojamento 12, contatos elétricos 14 (figura 4) e membro para garantir posição de conector (membro CPA) 16. O alojamento 12 geralmente compreende um membro de alojamento principal 18 e uma tampa 20. A tampa 20 preferivelmente é uma tampa de engate rápido montada no membro de alojamento principal 18. Na configuração mostrada o conector elétrico 10 é um conector elétrico gerador de gás de airbags adaptado para ser anexado a um conector elétrico de encaixe de um gerador de gás. O membro de alojamento principal 18 compreende uma extremidade 22 que é dimensionada e conformada para ser removivelmente inserida em um local de recepção do conector elétrico de encaixe de gerador de gás. No entanto, em configurações alternativas, aspectos da presente invenção poderão ser usados em qualquer tipo adequado de conector elétrico.
[009] O alojamento 12 geralmente compreende a primeira seção 24 e a segunda seção 26. A primeira seção 24 compreende áreas receptoras de contato 28 (ver figura 4), braços de trava 30, e uma seção de detentor e retenção 32. A segunda seção é dimensionada e conformada para receber extremidades de condutores tal como de fios elétricos (não mostrados) que são conectados aos contatos elétricos 14 dentro da segunda seção 26. Na configuração mostrada, a segunda seção 26 é localizada em ângulo reto com a primeira seção 24. No entanto, em uma configuração alternativa, o conector elétrico 10 pode não ser um conector de ângulo reto.
[0010] O membro de alojamento principal 18 é preferivelmente provido como membro de peça única preferivelmente feito de plástico moldado ou material polimérico. Os braços de trava 30 são localizados em dois lados opostos da primeira seção 24. Os braços de trava 30 se estendem para cima e para fora da extremidade frontal 22 em cantilever. Os braços de trava 30 compreendem uma trava 34 e seção de contato de dedo 36. Um usuário pode pressionar os braços de trava 30 para mover as travas 34. Os braços de trava 30 podem preferivelmente se encaixar de modo resiliente no conector elétrico de encaixe quando a extremidade 22 é inserida na área de recepção de soquete do conector elétrico de encaixe.
[0011] A seção de detentor e retenção 32 geralmente compreendem trava 32, áreas de recepção de detentor 40 tendo projeções de retenção 44 com superfícies de retenção 46. A trava 38 é encaixada na tampa 20. A área de recepção de detentor 40 é dimensionada e conformada para receber uma porção do membro CPA na mesma. A projeção de detentor 42 se estende para dentro da área de recepção de elemento de detentor 40. A projeção 42 compreende superfícies inclinadas de topo e base. A seção de retenção e elemento de detentor 32 compreende duas projeções de retenção 44, uma em cada lado da primeira seção 24. A projeção de retenção 44 se estendendo para trás.
[0012] O membro CPA 16 preferivelmente se trata de um membro de uma peça de plástico moldado ou material polimérico. O membro CPA 16 é montado de modo móvel no alojamento 12 entre uma posição aberta, como nas figuras 1, 2, 3, e uma posição fechada, mostrada nas figuras 5, 6, 7. O membro CPA 16 geralmente compreende uma primeira seção 48, duas segundas seções 50, uma terceira seção 52, e uma quarta seção 54. A quarta seção 54 forma uma superfície de topo para o membro CPA 16 para um usuário pressionar o membro CPA de sua posição aberta para sua posição fechada. A primeira seção 48 é adaptada para mover o clipe de ligação 56 de um conector elétrico de encaixe (ver figuras 10, e 11) .
[0013] Na configuração mostrada, a primeira seção 48 compreende duas chavetas 58 que se estendem para baixo a partir da quarta seção 54 e sendo deslizavelmente localizadas em ranhuras 60 na parte da frente do membro de alojamento principal 18. As extremidades de base das chavetas 58 são inclinadas para funcionar como superfícies de carne para porções móveis do clipe de ligação 56. Mais especificamente, referindo-se às figuras 10 e 11, o conector elétrico de encaixe compreende contatos de pino 63 (somente um deles sendo mostrado). O clipe de ligação 56 somente se afasta dos contatos de pino 63 quando o conector elétrico 10 é acoplado no conector elétrico de encaixe e o membro CPA 16 é movido para sua posição fechada.
[0014] A figura 10 mostra uma das chavetas 58 quando o membro CPA 16 está em sua posição aberta. Como pode ser visto, mesmo com o conector elétrico 10 afixado ao conector elétrico de encaixe, o clipe de ligação 56 ainda conecta eletricamente os pinos de contato 63 um com outro. A figura 11 mostra uma das chavetas 58, quando o membro CPA 16 é movido para sua posição fechada. Como pode ser visto, a extremidade de base da chaveta 58 move o clipe de ligação 56 para desconectar eletricamente o clipe de ligação 56 dos contatos de pino 63.
[0015] As segundas seções 50 são localizadas em laterais opostas do membro CPA 16. As segundas seções 50 se estendem para baixo da quarta seção 54 geralmente em cantilever. Como pode ser visto melhor na figura 3, cada segunda seção 50 geralmente compreende uma seção de retenção 62, uma superfície de carne 64, e uma porção de interferência 66. A seção de retenção 62 se estende geralmente para frente e compreende uma seção de retenção 68. Com o membro CPA 16 em sua posição aberta, a superfície de retenção 68 é localizada sobre a superfície de retenção 4 6 para impedir que o membro CPA 16 seja movido para sua posição fechada.
[0016] A superfície de carne 64 é localizada na base da segunda seção 50 e adaptada para contatar um alojamento do conector elétrico de encaixe à medida que o membro CPA é movido de sua posição aberta para sua posição fechada. Mais especificamente, referindo-se também às figuras 8, 9 quando o conector elétrico 10 é afixado ao conector elétrico de encaixe e o membro CPA 16 começa a ser pressionado por um usuário, a superfície de carne 64 é pressionado contra uma porção do alojamento 70 do conector elétrico de encaixe. Isto faz a segunda seção em cantilever defletir para trás 72, como mostrado comparando a figura 8 à figura 9. Esta ação de carne faz a seção de retenção 62 se afastar da seção de retenção 44, de modo que as duas seções de retenção 46, 68 fiquem separadas uma da outra. Isto permite que o membro CPA seja totalmente movido para sua posição fechada, como mostrado na figura 7.
[0017] Como notado acima, a segunda seção 50 também compreende a porção de interferência 66. A porção de interferência 66 se estende geralmente para trás na extremidade de base da segunda seção 50. A porção de interferência fica alinhada com o espaço de folga 74 entre o braço de trava 30 e a porção principal da primeira seção 24. Mais especificamente, quando o membro CPA 16 se encontra na sua posição aberta, as porções de interferência 66 das segundas seções 50 são localizadas na frente dos espaços de folga 74.
[0018] Quando o conector elétrico 10 estiver totalmente inserido no conector elétrico de encaixe e os braços de trava 30 localizados na posição travada, a porção de interferência 66 pode se movimentar nos espaços de folga 74, como ilustrado na figura 5. No entanto, se o conector elétrico 10 não estiver totalmente inserido no conector elétrico de encaixe os braços de trava 30 não estiverem na posição travada. Os braços de trava 30 seriam defletidos para dentro em direção ao corpo principal da primeira seção 24. Assim, os espaços de folga 74 seriam reduzidos. O tamanho reduzido dos espaços de folga 74 impediría que as porções de interferência entrassem nos espaços de folga 74. Ao invés, as porções de interferência 66 fariam contato com os lados da frente dos braços de trava 30, e assim, os braços de trava 30 bloqueariam um movimento para trás das porções de interferência 66.
[0019] Como pode ser visto com referência à figura 9, para as superfícies de retenção 46, 68 passarem uma pela outra à medida que se aciona o membro CPA 16, as porções de interferência 66 são defletidas em direção aos espaços de folga 74. Os braços de trava 30, cada um deles incluindo um denteado 31 na parte da frente. O denteado 31 permite que as porções de interferência 66 se movimentem em direção aos braços de trava 30, enquanto os braços de trava 30 ainda se movem para baixo no conector de encaixe (i.e., antes de os braços de trava serem capazes de defletir totalmente por ação de mola em direção à sua posição original). Por conseguinte, o denteado atua como área de folga temporária, mas com os braços de trava 30 em sua posição original externa (i.e., posição travada), para o membro CPA ser movido para a posição totalmente abaixada.
[0020] Quando os braços de trava 30 não estão na posição travada, as porções de interferência 66 contatam as superfícies dianteiras dos braços de trava 30 no denteado 31 e as porções de interferência 66 não podem entrar nos espaços de folga 74. Assim, as segundas seções 50 não podem ser totalmente defletidas permitindo desengate das seções de retenção 44, 62. Portanto, as duas seções de retenção 44, 62 se engatam para impedir que o membro CPA 16 seja movido para sua posição fechada. A incapacidade de mover o membro CPA 16 para sua posição totalmente fechada sinaliza imediatamente ao usuário que o conector elétrico 10 não está totalmente inserido no conector elétrico de encaixe.
[0021] A terceira seção 52 compreende uma seção de detentor de trava para reter o membro CPA 16 quer na posição aberta ou posição fechada. Na configuração mostrada, a terceira seção 52 geralmente compreende um membro guia central 76 e dois braços de trava 78, 80 . O membro CPA 76 e os braços de trava 78, 80 se estendem para baixo a partir da quarta seção 54 geralmente em cantilever. O membro de guia central 76 e os braços de trava 78, 80 se estendem através de uma abertura na tampa 2 0 para dentro da área de recepção de detentor 40 do membro de alojamento principal 18. Os dois braços de trava 78, 80 interagem com a superfície de base da tampa 2 0 para impedir a desconexão do membro CPA 16 do conector elétrico.
[0022] O membro guia central 76 é deslizavelmente localizado em uma ranhura 82 do membro de alojamento principal 18. O primeiro braço de trava 78 inclui uma seção de detentor 84 localizada sobre a projeção de detentor 42 quando o membro CPA 16 se encontra em sua posição aberta. Referindo-se também à figura 6, quando o membro CPA 16 é movido para sua posição fechada, o primeiro braço de trava 78 é capaz de defletir resilientemente para dentro e para fora de novo, de modo que a seção de detentor 84 fique agora localizada sob a projeção de detentor 42. Uma vez o membro CPA 16 movido para sua posição fechada, o sistema detentor descrito acima pode ajudar a impedir que o membro CPA volte não intencionalmente para sua posição aberta a menos que o usuário aplique uma certa quantidade de força.
[0023] Depois de o conector elétrico 10 apropriado estar inserido no conector elétrico de encaixe e de o membro CPA 16 estar em sua posição fechada. 0 membro CPA 16 impede que os dois braços de trava 30 sejam defletidos para dentro para sua posição destravada. As porções de interferência 66 localizadas nas folgas 74 impedem que as travas laterais 30 sejam totalmente defletidas para dentro. Assim, o membro CPA 16 impede que o conector elétrico 10 seja inadvertidamente destravado do conector elétrico de encaixe. O membro CPA 16 deve ser movido para sua posição aberta antes de o conector elétrico 10 poder ser destravado e desconectado do conector elétrico de encaixe. Isto também garante que o clipe de ligação 56 seja conectado aos dois contatos 63 antes que os contatos 14 do conector elétrico 10 sejam desconectados dos contatos 63.
[0024] Referindo-se às figuras 12 e 13, onde é mostrada uma configuração alternativa da presente invenção. Nesta configuração, a tampa 20 é a mesma mostrada na primeira configuração. No entanto, nesta configuração o membro de alojamento principal 90 e o membro CPA 92 são ligeiramente diferentes. O membro de alojamento principal 90 inclui uma área de recepção de detentor 96 que se estende para trás a partir da parede de trava 98 do membro de alojamento principal 90. O membro CPA 92 tem uma seção central 100 e duas seções laterais 102 que se estendem para baixo a partir do topo 104. As duas seções laterais 102 são idênticas às segundas seções 50 mostradas na primeira configuração. A seção central 100 compreende duas chavetas 58 e uma porção frontal tendo uma projeção de detentor que se estende para frente 106.
[0025] Quando o membro CPA 92 se encontra na posição aberta, a projeção de detentor 106 está localizada sobre a projeção de detentor 96. Quando o membro CPA 92 é movido para sua posição fechada, a projeção de detentor 106 pode ser resilientemente defletido para dentro pela projeção de detentor 96 e a projeção de detentor 106 pode subseqüentemente ser localizada sob a projeção de detentor 96 para reter o membro CPA 92 em sua posição fechada. Uma vez o membro CPA 92 na sua posição fechada, o sistema detentor descrito acima ajuda a impedir que o membro CPA 92 volte não intencionalmente para sua posição aberta, a menos que o usuário aplique uma certa força.
[0026] Referindo-se às figuras 14, 18, será descrita uma outra configuração alternativa. Nesta configuração, o conector elétrico 110 inclui alojamento 112 e membro CPA 114. O alojamento 112 inclui um membro de alojamento principal 116 e uma tampa 118. O membro CPA 114 inclui um topo 120 e duas chavetas 122, 124. As duas chavetas 122, 124 compreendem projeções de trava que se estendem para fora 126. As projeções de trava 126 são localizadas sob a tampa 118 e impedem o membro CPA 114 de se desconectar do alojamento 112. A segunda chaveta 124 também compreende duas projeções voltadas para dentro 128, 130. As projeções 128, 130 se projetam da primeira chaveta 128 para a segunda chaveta 130. A primeira projeção 128 tem uma seção transversal geralmente em forma de pirâmide. Há espaço entre as chavetas 122, 124 para receber uma porção do alojamento do conector de encaixe.
[0027] O membro de alojamento principal 116 inclui uma área de recepção voltada para a lateral 132 adaptada para receber a segunda projeção 130. Na posição aberta, a segunda projeção 130 é localizada sobre a área de recepção 132, como mostrado na figura 16. Como indicado, comparando a figura 16 às figuras 17, 18 para mover a segunda projeção 130 para a área de recepção 132, uma porção da segunda chaveta 124 deve ser defletida lateralmente para fora. Para fazer isto, a segunda chaveta 124 usa a primeira projeção 128 e sua interação com o alojamento 134 do conector de encaixe. Mais especificamente, quando o conector elétrico 110 está acoplado no conector elétrico de encaixe, o alojamento 134 do conector elétrico de encaixe contata a superfície de base da primeira projeção 128 e deflete a chaveta 124 para fora. O membro CPA 114 pode então ser acionado para mover a segunda projeção 130 para dentro da área de recepção 132. A primeira projeção 128 se move sob a saliência 136 do alojamento 134 para a chaveta 124 se endireitar.
[0028] Sem o alojamento 134 do conector elétrico de encaixe defletir para fora a chaveta 124, a segunda projeção 130 não seria capaz de passar pela saliência 138 localizada sobre a área de recepção 132. Assim, sem que o conector elétrico 110 esteja acoplado no conector de encaixe, o membro CPA 114 não pode passar da posição aberta para posição fechada. Como mostrado na figura 15, as chavetas 122, 124 também atuam para contatar o clipe de ligação 56 e desconectar os pinos de contato 63 do conector elétrico de encaixe similarmente ao descrito acima com respeito às primeira e segunda configurações. Em uma configuração alternativa, as extremidades de base das chavetas 122, 124 poderíam ser conectadas.
[0029] Deve ser entendido que a descrição dada tem um propósito meramente ilustrativo da presente invenção. Várias alternativas e modificações poderão ser imaginadas por aqueles habilitados na técnica sem sair da invenção. Por conseguinte, a presente invenção deve englobar todas alternativas, modificações, e variações dentro do escopo das reivindicações anexas.
REIVINDICAÇÕES