ES2869247T3 - Conector eléctrico para transmisión a alta velocidad mediante cable de par trenzado - Google Patents
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Abstract
Un conector eléctrico (10) dispuesto para terminar un cable (12) que tiene un número par 2N de cables eléctricamente conductores, aislados individualmente, de extensión longitudinal (16) dispuestos como N pares trenzados, donde N es un número entero mayor que uno, rodeados circunferencialmente por una vaina de blindaje eléctricamente conductora que a su vez está rodeada circunferencialmente por una vaina eléctricamente aislante (14), comprendiendo el conector eléctrico (10): un cuerpo aislante eléctricamente conductor (102) que incluye un segmento delantero (122) y un segmento trasero (112), en donde (i) el segmento trasero (112) incluye N canales que se extienden longitudinalmente (114) a través del mismo, cada uno con extremos delantero y trasero abiertos para recibir a través de los mismos un segmento terminal sin trenzar de uno correspondiente de los N pares de hilos (16) del cable (12), (ii) el segmento delantero (122) incluye una porción central de extensión delantera (124) y N nervaduras (126) que se extienden radialmente desde la porción central (124), y (iii) cada una de las nervaduras (126) separa uno correspondiente de los extremos delanteros abiertos de los canales (114) desde uno adyacente de los extremos delanteros abiertos para permitir que el segmento terminal sin trenzar del par de hilos (16) correspondiente recibido a través de cada canal (114) se extienda hacia delante entre nervaduras adyacentes (126) correspondientes; un aislante interior (104) que comprende uno o más materiales eléctricamente aislantes y estructuralmente dispuesto para formar (i) una cavidad abierta orientada hacia atrás (141) del aislante interior dispuesta para recibir en su interior al menos una porción delantera del segmento delantero (122) del aislante cuerpo (102), (ii) un orificio (142) a través de una pared de extremo delantero de la cavidad 141) del aislante interior dispuesto para recibir a través del mismo un extremo delantero de la porción central (124) del cuerpo aislante (102), (iii) N ranuras (144) que se extienden radialmente desde la cavidad (141) del aislante interior hasta una superficie exterior del aislante interior, estando dispuesta cada ranura (144) para recibir a través de la misma una correspondiente de las nervaduras (126) del cuerpo aislante (102), y (iv) entre cada par adyacente de ranuras (144) en una superficie exterior del aislante interior (104), un par de surcos de extensión longitudinal (146), teniendo cada uno extremos abiertos delantero y trasero; 2N contactos eléctricamente conductores, alargados (106), en donde cada uno de los contactos (106) se recibe en uno correspondiente de los surcos (146) del aislante interior (104) (i) para estar eléctricamente aislado del cuerpo aislante (102) y de los otros contactos (106), (ii) con un extremo trasero abierto del contacto (106) estructuralmente dispuesto en el extremo trasero abierto del surco (146) correspondiente para recibir y asegurar un extremo delantero pelado de uno de los 2N hilos (16) correspondiente recibidos a través de los canales; un aislante exterior (108) que comprende uno o más materiales eléctricamente aislantes dispuestos estructuralmente para formar (i) una cavidad abierta (137) orientada hacia atrás del aislante exterior, dispuesta para recibir en su interior al menos una porción del aislante interior (104), al menos una porción de cada uno de los contactos (106), y al menos la porción delantera del segmento delantero (122) del cuerpo aislante (102) recibido dentro del aislante interior (104), que están rodeadas circunferencialmente por paredes laterales de la cavidad (137) del aislante exterior, (ii) una abertura (136) a través de la pared de extremo delantero de la cavidad (137) del aislante exterior dispuesta para recibir a través de la misma el extremo delantero de la porción central (124) del cuerpo aislante (102) y los extremos delanteros de las nervaduras (126) del cuerpo aislante (102) que sobresalen hacia delante del aislante exterior (108), y (iii) 2N orificios (138) a través de la pared de extremo delantero de la cavidad (137) del aislante exterior dispuestos para alinearse con los extremos delanteros abiertos de los surcos (146) del aislante interior (104); un casquillo interior (111) dispuesto estructuralmente para abarcar al menos parcialmente circunferencialmente al menos una porción trasera del segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) con un extremo delantero de la vaina de blindaje (14) del cable (12) entre el casquillo interior (111) y el cuerpo aislante (102) y en contacto eléctrico con el cuerpo aislante (102); y un casquillo exterior (110) dispuesto estructuralmente para retener el casquillo interior (111) en el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) y para empujar el casquillo interior (111) hacia dentro hacia el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) con el extremo delantero de la vaina de blindaje (14) contra el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102), reteniendo así la vaina de blindaje en el segmento trasero del cuerpo aislante (102), caracterizado por que: la porción central orientada hacia delante (124) y las N nervaduras (126) se extienden hacia delante desde los 0 extremos delanteros abiertos de los canales (114) del segmento trasero (112) hasta un extremo delantero del conector (10); y los canales (114) no se extienden completamente hasta los contactos (106), y el extremo trasero abierto del contacto (106) se dispone en el extremo trasero abierto del surco (146) correspondiente para recibir y asegurar el extremo delantero pelado del correspondiente de los 2N hilos (16) recibidos a través de los canales (114) y extendiéndose 5 hacia delante entre las nervaduras adyacentes (126) correspondientes.
Description
DESCRIPCIÓN
Conector eléctrico para transmisión a alta velocidad mediante cable de par trenzado
Campo de la invención
El campo de la presente invención se refiere a conectores eléctricos para cables eléctricos de par trenzado de transmisión a alta velocidad.
Antecedentes
Hay disponible una amplia variedad de conectores eléctricos para la terminación de cables que comprenden múltiples cables conductores independientes, incluyendo pares de hilos trenzados. Algunos de estos están descritos en: - la patente de EE.UU. n.° 7.316.584 titulada "Matched impedance shielded pair interconnection system for high reliability applications " expedida el 08 de enero de 2008 a Mackillop et al;
- la patente de EE.UU. n.° 8.764.471 titulada "Electrical connector for high-speed data transmission" expedida el 01 de julio de 2014 a Dang;
- la patente de EE.UU. con publicación n.° 2014/0120769 titulada "High density sealed electrical connector with multiple shielding strain relief devices" publicada el 01 de mayo de 2014 a nombre de Dang; y
- la patente europea EP 2722937 A1 titulada "Connector" publicada el 23 de abril de 2014 de Omron Corporation. Los problemas generales de interferencia, ruido, diafonía y atenuación que surgen cuando las señales de alta velocidad se transmiten a través de cables y sus conectores son comunes y bien conocidos, se describen con distintos niveles de detalle en algunas de las referencias mencionadas anteriormente, y no es necesario repetirlos en el presente documento. Los problemas relacionados con la confiabilidad y la capacidad de reparación de los conectores eléctricos utilizados en tales aplicaciones son también comunes.
Compendio
Según la presente invención, se proporciona un conector eléctrico y métodos de uso del conector eléctrico, como se afirma en las reivindicaciones independientes. Otras características preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes, descripción y dibujos.
Los objetos y ventajas pertenecientes a conectores eléctricos para transmisión a alta velocidad pueden resultar evidentes al hacer referencia a las realizaciones de ejemplo ilustradas en los dibujos y descritas en la siguiente descripción escrita o en las reivindicaciones adjuntas.
Este compendio se proporciona para presentar de forma simplificada una serie de conceptos que se describen con más detalle a continuación en la "Descripción detallada". Este compendio no pretende identificar características clave o características esenciales del objeto reivindicado, tampoco pretende ser utilizado como ayuda para determinar el alcance del objeto reivindicado.
Breve descripción de los dibujos
Las Figuras 1A y 1B ilustran esquemáticamente un ejemplo de conector de tipo clavija para un cable que comprende cuatro pares trenzados. El casquillo exterior y el aislante exterior se retiran en la Figura 1B, y el casquillo interior está ligeramente hacia atrás de su posición final tras el montaje. La Figura 2 es una vista en despiece del conector de tipo clavija de las Figuras 1A y 1B.
Las Figuras 3A y 3B ilustran esquemáticamente un conector de tipo receptáculo de ejemplo para acoplarse con el conector de las Figuras 1A y 1B. El casquillo exterior y el aislante exterior se retiran en la Figura 3B, y el casquillo interior está ligeramente hacia atrás de su posición final tras el montaje. La Figura 4 es una vista en despiece del conector de tipo receptáculo de las Figuras 3A y 3B.
Las Figuras 5A-5D son vistas esquemáticas en perspectiva, lateral, frontal y posterior, respectivamente, de un cuerpo aislante conductor para el conector de tipo clavija de las Figuras 1A, 1B y 2. Un cuerpo aislante para el conector de tipo receptáculo de las Figuras 3A, 3B y 4 es similar pero puede ser más largo.
Las Figuras 6A-6C son vistas esquemáticas en perspectiva, frontal y posterior, respectivamente, de un aislante interior para el conector de tipo clavija de las Figuras 1A, 1B y 2. Un aislante interior para el conector de tipo receptáculo de las Figuras 3A, 3B y 4 es similar pero puede ser más largo.
Las Figuras 7A-7C son vistas esquemáticas en perspectiva, frontal y posterior, respectivamente, de un aislante exterior para el conector de tipo clavija de las Figuras 1A, 1B y 2. Un aislante exterior para el conector de tipo receptáculo de las Figuras 3A, 3B y 4 es similar pero puede ser más largo.
Las Figuras 8 y 9 son vistas esquemáticas en despiece y en perspectiva, respectivamente, de un ejemplo de conjunto de conectores de 7 clavijas que incorpora siete de los conectores de tipo clavija de las Figuras 1A, 1B y 2.
Las Figuras 10 y 11 son vistas esquemáticas en despiece y en perspectiva, respectivamente, de un ejemplo de conjunto de conectores de 7 receptáculos, para acoplarse con el conjunto de conectores de las Figuras 8 y 9, que incorpora siete de los conectores de tipo receptáculo de las Figuras 3A, 3B y 4.
Las Figuras 12 y 13 son vistas esquemáticas en despiece y en perspectiva de otro ejemplo de conector de tipo clavija para un cable que comprende cuatro pares trenzados.
Las Figuras 14 y 15 son vistas esquemáticas en despiece y en perspectiva de otro ejemplo de conector de tipo receptáculo. El conector de las Figuras 14 y 15 se acopla con el conector de las Figuras 12 y 13.
La Figura 16 es una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo de conjunto de conectores de 8 receptáculos que incorpora ocho de los conectores de tipo receptáculo de las Figuras 14 y 15. La Figura 17 es una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo de conjunto de conectores de 8 clavijas, para acoplarse con el conjunto de conectores de la Figura 16, que incorpora ocho de los conectores de tipo clavija de las Figuras 12 y 13.
La Figura 18 ilustra esquemáticamente ejemplos de conjuntos de conectores de 6 clavijas y 6 receptáculos que incorporan conectores de tipo clavija y de tipo receptáculo de las Figuras 12-15.
Las Figuras 19 y 20 son vistas esquemáticas en despiece y en perspectiva, respectivamente, de un conjunto de conectores de 2 receptáculos que incorpora conectores de tipo receptáculo de las Figuras 3A, 3B y 4.
Las realizaciones representadas se muestran solo esquemáticamente: es posible que no todas las características se muestren con todo detalle o en la proporción adecuada, ciertas características o estructuras pueden exagerarse en relación con otras para mayor claridad, y los dibujos no deben considerarse a escala. Las realizaciones mostradas son solo ejemplos: no deben interpretarse como limitantes del alcance de la presente descripción o de las reivindicaciones adjuntas.
Descripción detallada de realizaciones
En las Figuras 1A, 1B y 2 se muestra un ejemplo de conector eléctrico 10a dispuesto como un conector de tipo clavija. Un ejemplo análogo de conector eléctrico 10b, dispuesto como un conector de tipo receptáculo para acoplarse con el conector de tipo clavija 10a, se muestra en las Figuras 3 y 4. A lo largo de esta descripción, un número de referencia que termina con una "a" se refiere específicamente a un conector de tipo clavija, mientras que el mismo número de referencia que termina con una "b" se refiere específicamente a la parte análoga en un conector de tipo receptáculo de acoplamiento. Si ese número de referencia aparece sin "a" o "b" en otra parte, se refiere genéricamente a ambas partes análogas. Los números de referencia que nunca tienen una "a" o una "b" se refieren a partes que no difieren o son sustancialmente similares entre los conectores de tipo clavija y de tipo receptáculo 10a/10b. Los conectores 10a/10b se disponen para terminar un denominado cable de par trenzado 12 que tiene un número par 2N de hilos eléctricamente conductores, individualmente aislados, de extensión longitudinal 16 dispuestos como N pares trenzados (donde N es un número entero mayor que uno). En los ejemplos mostrados, N=4, significa que hay ocho hilos conductores separados en el cable 12 dispuestos como cuatro pares trenzados. Los conectores adecuados para cables con otros valores de N>1 pueden implementarse dentro del alcance general de la presente descripción o de las reivindicaciones adjuntas. Los pares trenzados están rodeados (circunferencialmente) por una vaina de blindaje eléctricamente conductora 14 que a su vez está rodeada (circunferencialmente) por una vaina eléctricamente aislante. En algunos casos, cada par trenzado tiene también su propio blindaje conductor individual (p. ej., trenza de metal o papel metalizado).
Las designaciones "delantera" y "trasera" y términos similares se definen en relación con el cable 12 y el conector 10. "Trasera" significa la dirección hacia atrás a lo largo del cable 12 alejándose del conector 10 que termina el cable 12; "delantera" significa la dirección opuesta, es decir, a lo largo del cable 12 hacia el conector 10 en el extremo terminal del cable. Tenga en cuenta que cuando se acoplan dos conectores, sus respectivas direcciones "delantera" y "trasera" están invertidas entre sí. "Longitudinal" y "axial" se refieren a direcciones paralelas a "delantera" y "trasera"; "transversal" y "radial" indican direcciones sustancialmente perpendiculares al cable y que pasan (al menos aproximadamente) a través de su eje longitudinal; "circunferencial" indica una trayectoria direccional que rodearía el cable como una banda.
Haciendo referencia a las Figuras 1A a 4, cada conector eléctrico 10 comprende (a) un cuerpo aislante eléctricamente conductor 102, (b) un aislante interior 104, (c) 2N contactos eléctricamente conductores, alargados 106, (d) un aislante exterior 108, (e) un casquillo interior 111, y (f) un casquillo exterior 110.
El cuerpo aislante eléctricamente conductor 102 incluye un segmento delantero 122 y un segmento trasero 112 (Figuras 5A-5D). El cuerpo aislante puede comprender uno o más metales o aleaciones metálicas, tal como el aluminio, acero inoxidable, cobre de berilio u otro metal o metales o aleación o aleaciones adecuados; se puede emplear cualquier metal o metales o aleación o aleaciones adecuados. El cuerpo aislante 102 puede ser completamente metálico, puede comprender un material no conductor con un revestimiento o enchapado metálico, conductor (p. ej.,
polieterimida (tal como Ultem®), poliéter éter cetona (PEEK), u otro termoplástico con revestimiento de cobre o níquel no electrolítico), o puede comprender un material no conductor impregnado con suficiente material o materiales metálicos conductores suficiente hacerlo conductor. El cuerpo aislante se puede fabricar de cualquier forma adecuada, p. ej., mecanizado, moldura, forja, fundición en moldes a presión, y así sucesivamente. El segmento trasero 112 incluye N canales de extensión longitudinal 114 a través del mismo. Cada canal 114 tiene un extremo delantero abierto 116 y un extremo trasero abierto, para recibir a través del mismo un segmento terminal sin trenzar de uno correspondiente de los N pares de hilos 16 del cable 12 (es decir, dos de los hilos 16 que se originan en el mismo par trenzado). El segmento delantero 122 del cuerpo aislante 102 incluye una porción central de extensión hacia delante 124 y N nervaduras 126 que se extienden radialmente desde la porción central 124 y que se extienden hacia delante desde el segmento trasero 112 hasta un extremo delantero del conector 10. Cada una de las nervaduras 126 separa las aberturas delanteras adyacentes 116 de los canales 114 para permitir que los segmentos terminales sin trenzar del par de hilos 16 correspondiente recibidos a través de cada canal 114 se extiendan hacia delante entre las nervaduras adyacentes 126 correspondientes.
Para terminar el cable 12 con un conector, los segmentos terminales de los hilos 16 deben desenroscarse para permitir que cada uno de ellos sea pelado en su extremo delantero y conectado a un contacto 106 correspondiente. Si cada par tiene su propio blindaje, también debe eliminarse de los segmentos sin trenzar. Esos segmentos de terminales sin trenzar son vulnerables a la interferencia de señal exterior, así como a la diafonía entre pares de cables adyacentes 16. El cuerpo aislante 102 está dispuesto estructuralmente para reducir esos efectos indeseables, no solo para los contactos 106 sino también entre los cables sin trenzar 16 detrás de los contactos. El aislamiento y el blindaje en esa región dentro del conector detrás de los contactos son deficientes o faltan en los conectores convencionales. El cuerpo aislante eléctricamente conductor 102 está conectado a tierra por contacto con la vaina de blindaje 14 del cable 12 (que se describe más adelante; mostrada en las Figuras 2 y 4). Dentro de los canales 114 a través del segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102, cada par de hilos 16 está rodeado (circunferencialmente) por el material conductor del cuerpo aislante 102, blindando así cada par de señales de interferencia externas y aislando también cada par de los demás. Los canales 114 no se extienden hasta los contactos 106 para permitir un fácil montaje del conector 10 y para permitir también un desmontaje, reparación y reensamblaje posterior del conector 10 (es decir, para proporcionar reparabilidad o reelaboración).
La porción central 124 y las nervaduras 126 del segmento delantero 122 se extienden hacia delante desde el segmento trasero 112 hasta el extremo delantero del conector 10. A lo largo de esa longitud, las mismas continúan separando los pares adyacentes de hilos 16 y proporcionan cierto grado de blindaje y aislamiento de cada par de cables de los demás. Sin embargo, el segmento delantero 122 por sí solo no proporciona un blindaje o aislamiento completo de los pares entre sí, y proporciona poco o ningún blindaje frente a las señales de interferencia externas. Tal y como se describe más adelante, en el conector 10 montado, una porción conductora de un inserto de conector o alojamiento de conector en algunas realizaciones, o un blindaje conductor exterior en otras realizaciones, encierra sustancialmente los hilos 16 a lo largo del segmento delantero 122, y las nervaduras 124 se extienden radialmente cerca de las estructuras circundantes.
El aislante interior 104 y el aislante exterior 108 comprenden, cada uno, uno o más materiales eléctricamente aislantes. Pueden comprender el mismo material o materiales o materiales diferentes. Ejemplos de materiales adecuados pueden incluir, p. ej., polieterimida (Ultem®), poliéter éter cetona (PEEK) o politetrafluoroetileno (PTFE o Teflon®); se puede emplear cualquier material o materiales aislantes adecuados. El aislante interior 104 (Figuras 6A-6C) forma una cavidad abierta orientada hacia atrás 141 dispuesta para recibir en su interior al menos una porción delantera del segmento delantero 122 del cuerpo aislante 102; las superficies interiores laterales de la cavidad 141 se adaptan sustancialmente al segmento delantero del cuerpo aislante 102, sin dejar huecos sustanciales entre esas superficies. Un orificio 142 a través de una pared de extremo delantero de la cavidad 141 se dispone para recibir a través del mismo un extremo delantero de la porción central 124 del cuerpo aislante 102. El aislante interior 104 incluye además N ranuras 144 que se extienden radialmente desde la cavidad 141 hasta una superficie exterior del aislante interior 104. Cada ranura 144 está dispuesta para recibir a través de la misma una correspondiente de las nervaduras 126 del cuerpo aislante 102. Entre cada par adyacente de ranuras 144 en una superficie exterior del aislante interior hay un par de surcos de extensión longitudinal 146 (un total de ocho surcos en el ejemplo de realización). Cada surco 146 se extiende a lo largo del aislante interior 104 y tiene extremos abiertos hacia delante y hacia atrás.
El conector eléctrico 10 incluye 2N contactos eléctricamente conductores, alargados 106 (es decir, uno por cada hilo 16 del cable 12). Cada uno de los contactos 106 comprende uno o más metales o aleaciones metálicas, tales como cobre, cobre de níquel con plomo, cobre de berilio, aleaciones de CuCrZr o aluminio dorado o plateado; se puede emplear cualquier metal o metales o aleación o aleaciones adecuados. Cada uno de los contactos 106 es recibido en uno correspondiente de los surcos 146 del aislante interior 104. Esa disposición del aislante interior 104 aísla eléctricamente cada uno de los contactos 106 del cuerpo aislante 102 y los otros contactos 106. Cada contacto 106 tiene un extremo trasero abierto que está situado en el extremo trasero abierto del surco 146 correspondiente, donde recibe y asegura (normalmente mediante engarzado) un extremo delantero pelado de uno de los 2N hilos 16 correspondiente que ha pasado a través del canal 114 correspondiente. El extremo delantero pelado de cada cable 16 se puede asegurar en el extremo trasero abierto del contacto 106 correspondiente de cualquier forma adecuada, p. ej., por soldadura o soldadura ultrasónica.
El aislante exterior 108 (Figuras 7A-7C) forma una cavidad abierta 137 orientada hacia atrás que está dispuesta para recibir en la misma al menos una porción del aislante interior 104, al menos una porción de cada uno de los contactos 106, y al menos la porción delantera del segmento delantero 122 del cuerpo aislante 102 (es decir, esa porción del segmento delantero 122 que se recibe dentro del aislante interior 104). Las paredes laterales de la cavidad rodean circunferencialmente las porciones recibidas dentro de la cavidad 137 y sirven para aislar eléctricamente cada uno de los contactos 106 de una carcasa exterior conductora del conector o un inserto de conector conductor de un conjunto de conectores (ver más abajo). Una abertura 136 a través de la pared de extremo delantero de la cavidad 137 tiene la forma y posición adecuadas para recibir a través de la misma el extremo delantero de la porción central 124 del cuerpo aislante 102 y los extremos delanteros de las nervaduras 126. Esas porciones que sobresalen hacia delante del cuerpo aislante 102 entran en contacto con sus contrapartes cuando el conector eléctrico 10 se acopla con un conector de acoplamiento, estableciendo así una conexión a tierra eléctrica continua a través de los conectores acoplados. También a través de la pared de extremo delantero de la cavidad 137 hay 2N orificios 138 dispuestos para alinearse con los extremos delanteros abiertos de los surcos 146 del aislante interior 104.
En las Figuras 1A, 1B y 2, el conector 10 se dispone como un conector de tipo clavija 10a en donde cada uno de los contactos 106 comprende un contacto de patilla alargado 106a. Cada contacto de patilla 106a está dispuesto estructuralmente para sobresalir a través del orificio 138 correspondiente en el aislante exterior 108 y sobresalir hacia delante del aislante exterior 108. En las Figuras 3A, 3B y 4, el conector 10 está dispuesto como un conector de tipo receptáculo 10b en donde cada uno de los contactos 106 comprende un contacto de zócalo alargado 106b. Cada contacto de zócalo 106b tiene un extremo delantero abierto situado en el orificio 138 correspondiente en el aislante exterior 108 para recibir una patilla correspondiente de un conector de tipo clavija de acoplamiento. Los contactos de zócalo 106b normalmente no sobresalen de los orificios 138, y las patillas de un conector de acoplamiento pasan a través de los orificios 138 correspondientes para recibirse en el contacto de zócalo 106b correspondiente.
En algunos ejemplos, El cuerpo aislante 102, el aislante interior 104 y el aislante exterior 108 pueden ser sustancialmente idénticos en un conector de tipo clavija 10a o un conector de tipo receptáculo 10b. La simplificación de los procesos de fabricación y el inventario de partes puede convertirlo en un escenario atractivo. En otros ejemplos, puede ser ventajoso (p. ej., para la reducción de la longitud total de los conectores acoplados) para que esas partes difieran en sus dimensiones o proporciones específicas entre el conector de tipo clavija 10a y el conector de tipo receptáculo 10b. Por ejemplo, debido a que una porción significativa de los contactos de patilla 106a sobresalen de los aislantes interior y exterior 104/108 y solo una porción reside en el surco 146, estos aislantes pueden ser normalmente más cortos en sus dimensiones longitudinales que sus contrapartes en un conector de tipo receptáculo 10b. En el conector de tipo receptáculo 10b, toda la longitud del contacto de zócalo 106b está contenida dentro del surco 146, requiriendo a menudo que los aislantes 104/108 sean algo más largos. Por razones similares, el segmento delantero 122 del aislante 102 es a menudo más largo en un conector de tipo receptáculo 10b que en un conector de tipo clavija 10a.
Además de aislar eléctricamente los contactos 106, el aislante exterior 108 puede servir también para retener los contactos 106 dentro de sus surcos 146 correspondientes; se pueden emplear otros medios adecuados. En algunos ejemplos, cada uno de los contactos 106 queda retenido en el surco 146 correspondiente del aislante interior 104 mediante encaje, ajuste a presión o ajuste de interferencia. Esa disposición puede ser particularmente adecuada cuando el aislante interior comprende un material que es algo resiliente o deformable, p. ej., un polímero o resina. Uno o ambos del surco 146 o los contactos 106 pueden disponerse con bridas de acoplamiento, escalones o crestas para retener de forma más robusta los contactos 106 en los surcos 146. Puede ser especialmente ventajoso limitar o evitar el movimiento longitudinal de los contactos 106 dentro de los surcos 146 en respuesta a las fuerzas aplicadas cuando los conectores 10 se acoplan y se desacoplan repetidamente de los conectores de acoplamiento.
El casquillo interior 111 está dispuesto estructuralmente para abarcar al menos parcialmente de forma circunferencial al menos una porción trasera del segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102. Un extremo delantero de la vaina de blindaje 14 del cable 12 se sitúa entre el casquillo interior 111 y el cuerpo aislante 102 y está en contacto eléctrico con el cuerpo aislante 102. La vaina de blindaje 14 del cable 12 comprende normalmente una lámina metálica o una trenza metálica. El casquillo interior 111 comprende normalmente uno o más materiales que son al menos mínimamente deformables. En algunos ejemplos, el casquillo interior 111 está dimensionado para proporcionar un ajuste a presión o un ajuste de interferencia alrededor del cuerpo aislante 102, con la deformabilidad del casquillo interior permitiendo que se mueva a su posición en el cuerpo aislante 102. En el ejemplo de los dibujos, el casquillo interior 111 no rodea completamente el cuerpo aislante, lo que proporciona deformabilidad adicional. El casquillo interior se puede hacer con un ligero ahusamiento hacia atrás, si se desea, para facilitar su colocación en el cuerpo aislante 102. En algunos ejemplos, uno o ambos del casquillo interior 111 y el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102 están adaptados estructuralmente para limitar o evitar el giro alrededor de un eje longitudinal del casquillo interior 111 alrededor del cuerpo aislante 102. Tal giro podría dañar el segmento de la vaina de blindaje 14 entre el casquillo interior 104 y el cuerpo aislante 102. En el ejemplo que se muestra en la Figura 5B, una pestaña 123 en el cuerpo aislante 102 se dispone para encajar en el espacio en el casquillo interior 111 para limitar o evitar el giro. En los ejemplos de las Figuras 12 y 14, el espacio 113 en el casquillo interior 111 encaja las pestañas 123 en el cuerpo aislante 102. Pueden emplearse otras disposiciones adecuadas para limitar o evitar el giro del casquillo interior 111 alrededor del cuerpo aislante 102.
El casquillo exterior 110 se dispone estructuralmente para retener el casquillo interior 111 en el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102. El casquillo exterior 110 empuja al casquillo interior 111 hacia dentro hacia el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102, reteniendo así la vaina de blindaje 14 en el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102. El empuje hacia dentro del casquillo interior 111 por el casquillo exterior 110 puede actuar en lugar de o además de cualquier fuerza de retención generada por cualquier deformación del casquillo interior 111 que pueda ser necesaria para colocarlo sobre el cuerpo aislante 102. En algunos ejemplos, el casquillo exterior 110 puede deformar el casquillo interior 111 hacia dentro, hacia el cuerpo aislante 102. En cualquiera de estas disposiciones, el objetivo es establecer y mantener un contacto eléctrico fiable entre el cuerpo aislante 102 y la vaina de blindaje 14 del cable 12, de modo que todos esos componentes se puedan mantener en conexión a tierra eléctrica.
El casquillo interior 111 y el casquillo exterior 110 pueden comprender uno o más materiales que tengan propiedades mecánicas adecuadas para mantener unido de forma fiable el conector (descrito más adelante) y para mantener el contacto eléctrico entre la vaina de blindaje 14 del cable y el cuerpo aislante 102. Puede resultar ventajoso que los casquillos 110/111 sean también eléctricamente conductores. En ese caso, los casquillos 110/111 pueden comprender uno o más metales o aleaciones metálicas, o uno o más materiales no conductores revestidos, chapados, o impregnados con uno o más materiales metálicos. Los dos casquillos 110/111 pueden comprender el mismo o mismos materiales o materiales diferentes; a menudo comprenden diferentes materiales. Ejemplos de materiales adecuados pueden incluir cobre de berilio, aluminio, acero inoxidable, polieterimida o poliéter éter cetona (PEEK) con revestimiento de cobre o níquel no electrolítico; se puede emplear cualquier material o materiales adecuados.
En algunos ejemplos, el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102 tiene una superficie exterior con una porción trasera moleteada 118. La superficie moleteada mejora la retención de la vaina de blindaje 14 del cable entre la superficie moleteada del cuerpo aislante 102 y el casquillo interior 111. En algunos ejemplos, el casquillo exterior 110 puede disponerse estructuralmente para acoplar y retener un extremo delantero de la aina aislante del cable 12. Tal acoplamiento y retención pueden servir, por ejemplo, para sellar el cable contra la humedad o los contaminantes ambientales. En su lugar o además, el conector 10 puede comprender además una longitud de tubo retráctil 160 o una o más juntas tóricas 162 dispuestas estructuralmente para sellar sustancialmente un extremo delantero de la funda aislante del cable 12 o un extremo trasero del casquillo exterior 110.
En algunos ejemplos, el casquillo exterior 110 puede disponerse estructuralmente para acoplar (mecánicamente, y también posiblemente eléctricamente) un inserto de conector 22 o un alojamiento de conector 20 de un conjunto de conectores (p. ej., Figuras 8-11). Se pueden montar uno o más conectores eléctricos 10 juntos en un solo conjunto de conectores para permitir la conexión simultánea de múltiples pares de cables. En los ejemplos de las Figuras 8-11, siete conectores 10 están incorporados en un solo conjunto de conectores con seis de los conectores 10 dispuestos en una disposición hexagonal sustancialmente regular y con uno de los conectores 10 aproximadamente en el centro de la disposición hexagonal. Cada uno de los múltiples conectores eléctricos 10 se inserta en orificios correspondientes en un inserto de conector conductor eléctrico 22. El inserto de conector 22 mantiene los conectores eléctricos 10 en una disposición sustancialmente paralela, separada, sustancialmente enrasada (es decir, los múltiples conectores 10 en el conjunto de conectores están aproximadamente en la misma posición longitudinal entre sí). Cada casquillo exterior 110 correspondiente puede acoplar el inserto de conector 22 para mantener el conector eléctrico 10 correspondiente en su lugar. En una disposición de este tipo, el inserto de conector eléctricamente conductor 22 está conectado a tierra, p. ej., por contacto directo con el inserto aislante 102 o con un casquillo exterior eléctricamente conductor 110. El acoplamiento mecánico entre el casquillo exterior 110 y el inserto de conector 22 se puede conseguir de cualquier forma adecuada; las roscas de acoplamiento pueden ser particularmente adecuadas. Una vez que el conector 10 se inserta en el inserto de conector eléctricamente conductor 22 y se conecta a tierra, el inserto 22 sirve como blindaje eléctrico que rodea circunferencialmente el segmento delantero 122 del cuerpo aislante 102 (es decir, esa porción en la que faltaba el blindaje eléctrico periférico). El único espacio que queda en el blindaje eléctrico es el espesor del aislante exterior 108 que se encuentra entre el borde exterior de cada nervadura 126 y la superficie interior de los orificios a través del inserto de conector 22. El acoplamiento del casquillo exterior 110 con un inserto de conector 22 o un alojamiento de conector 20 puede servir para retener el casquillo interior 111 en el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102.
Se pueden realizar disposiciones similares en conjuntos de conectores de diferente construcción. En algunos ejemplos (Figuras 16 y 17), ocho conectores eléctricos 10 se montan en un inserto de conector 22 con siete de los conectores 10 dispuestos en una disposición heptagonal sustancialmente regular y con uno de los conectores 10 aproximadamente en el centro de la disposición heptagonal. En las disposiciones de 7 conectores (hexagonal) u 8 conectores (heptagonal) descritas, y también en otros ejemplos, puede ser ventajoso disponer el inserto de conector 22 y el alojamiento de conector 20 de acuerdo con un factor de forma estándar militar o industrial adecuado, p. ej., para cumplir sustancialmente con una especificación MIL-DTL-38999 o MIL-C-38999. Pueden emplearse otras especificaciones o disposiciones. Otros ejemplos no tienen un inserto 22 sino que montan los conectores 10 directamente en un alojamiento 20. En algunos ejemplos, se pueden disponer dos o más conectores 10 en un alojamiento de conector en una sola fila (p. ej., los ejemplos de conjuntos de conectores de 6 clavijas y 6 receptáculos mostrados en la Figura 18, o el ejemplo de conjunto de conectores de 2 receptáculos de las Figuras 19 y 20). Estas filas únicas pueden ser sustancialmente rectas o no; dichas filas únicas pueden estar o no sustancialmente separadas uniformemente.
En cualquier tipo o disposición de un conjunto de conectores que incorpore múltiples conectores 10, el conjunto de conectores debería estar dispuesto de forma que permita el acoplamiento con un conjunto de conectores de acoplamiento en una única orientación de giro relativa predeterminada (alrededor de un eje longitudinal). Esa restricción se puede lograr de cualquier forma adecuada, incluido el montaje estándar de llave o bayoneta de los conjuntos de conectores de acoplamiento, para asegurar que los pares correctos de conectores 10a/10b estén acoplados cuando los conjuntos de acoplamiento estén acoplados. Debería emplearse una indexación similar de la posición de giro para montar cada conector individual 10 en el inserto de conector 22 o en el alojamiento de conector 20, para asegurar, tras el acoplamiento de los conjuntos de conectores de acoplamiento, que cada par de conectores de acoplamiento 10a/10b esté correctamente orientado. Si un solo conector 10 se va a utilizar individualmente (es decir, no como uno de los múltiples conectores en un conjunto de conectores), entonces, se deben emplear restricciones similares en el giro del acoplamiento del conector con un conector de acoplamiento para garantizar que se realice una conexión adecuada.
En otro conjunto de ejemplos mostrados en las Figuras 12-15, el conector 10 comprende además una carcasa exterior eléctricamente conductora 150. La carcasa exterior 150 se dispone estructuralmente para rodear circunferencialmente al menos una porción del segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102, la porción delantera 122 del cuerpo aislante 102 y el aislante exterior 108. La carcasa exterior 150 se sitúa también para mantener el contacto eléctrico con el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102. Una vez que la carcasa exterior eléctricamente conductora 150 esté en su lugar, sirve como blindaje eléctrico que rodea circunferencialmente el segmento delantero 122 del cuerpo aislante 102 (es decir, esa porción en la que faltaba el blindaje eléctrico periférico). El único espacio que queda en el blindaje eléctrico es el espesor del aislante exterior 108 que se encuentra entre el borde exterior de cada nervadura 126 y la superficie interior de la carcasa exterior 150. El casquillo exterior 110 puede disponerse estructuralmente para acoplar y retener la carcasa exterior 150. El acoplamiento del casquillo exterior 110 con la carcasa exterior 150 da como resultado la retención del casquillo interior 111 en el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102. En algunos ejemplos, tanto la carcasa exterior 150 como el casquillo exterior 110 incluyen roscas para acoplarse entre sí.
En algunos ejemplos, en lugar de un acoplamiento roscado del casquillo exterior con el inserto de conector 22 o el alojamiento de conector 20, una porción delantera de la carcasa exterior 150 se dispone estructuralmente para acoplarse al inserto de conector 22 o al alojamiento 20 del conector. Ese acoplamiento retiene el conector eléctrico 10 en acoplamiento estructural con el inserto de conector 22 o el alojamiento de conector 20. Retirar el conector eléctrico del conjunto de conectores (p. ej., para su reparación) puede ser problemático, particularmente si la deformación del manguito exterior 150 ayuda a retenerlo asegurado al conjunto de conectores. En tales ejemplos, el conector 10 puede comprender además un manguito de extracción 152 que rodea circunferencialmente una porción del manguito exterior 150. El manguito de extracción 152 se puede mover en una dirección hacia delante a lo largo de la carcasa exterior 150. El manguito de extracción 152 y la carcasa exterior 150 se disponen estructuralmente de modo que el movimiento hacia delante del manguito de extracción 152 da como resultado la deformación de la porción delantera de la carcasa exterior 150. Esa deformación permite, a su vez, el desacoplamiento y la extracción del conector eléctrico 10 del inserto de conector 20 o del alojamiento de conector 22.
Un método para terminar el extremo de un cable de par trenzado 12 con cualquiera de los conectores eléctricos 10 de la invención descritos en el presente documento, o equivalentes de los mismos, comprende: (a) insertar un extremo terminal del cable 12 primero a través del casquillo exterior 110 y después a través del casquillo interior 111, y deslizar los casquillos 110/111 a lo largo del cable 12 alejándolos de un segmento terminal del mismo; (b) después del paso (a), pelar la vaina aislante del segmento terminal del cable 12, doblar hacia atrás la vaina de blindaje 14 del segmento terminal del cable, desenrollar los pares trenzados de los hilos 16 del segmento terminal del cable y pelar los extremos delanteros de los hilos 16; (c) después del paso (b), insertar las porciones sin trenzar de cada par de hilos 16 a través de uno de los canales 114 correspondientes a través del segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102; (d) insertar cada uno de los contactos 106 en el correspondiente de los surcos 146 del aislante interior 104 e insertar el segmento delantero del cuerpo aislante 102 en la cavidad orientada hacia atrás 141 del aislante interior 104; (e) después del paso (c), asegurar el extremo delantero pelado de cada uno de los hilos 16 dentro del extremo trasero abierto del correspondiente de los contactos 106; (g) después del paso (c), desplegar el segmento terminal doblado hacia atrás de la vaina de blindaje 14 y extender ese segmento terminal hacia delante alrededor de al menos una porción trasera del segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102; (h) deslizar el casquillo interior 111 hacia delante y sobre al menos la porción trasera del segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102 con el segmento terminal de la vaina de blindaje 14 entre el casquillo interior 111 y el cuerpo aislante 102; y (i) deslizar el casquillo exterior 110 hacia delante y acoplar el casquillo exterior 110 con una carcasa exterior 150, un inserto de conector 22, o un alojamiento de conector 20 de forma que el casquillo exterior 110 retenga el casquillo interior 111 en el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102 y empuje el casquillo interior 111 hacia dentro hacia el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102 con el extremo delantero de la vaina de blindaje 14 contra el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102, reteniendo así la vaina de blindaje 14 en el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102.
Una ventaja proporcionada por los conectores eléctricos inventivos descritos en el presente documento es la capacidad de reparar o reelaborar el conector 10 si, por ejemplo, un contacto 106 se daña. Normalmente, cuando un contacto se daña en un conector convencional, todo el conector debe cortarse y reemplazarse por un conector completamente nuevo. La construcción y disposición de los conectores inventivos 10 descritos en el presente documento permiten la extracción y sustitución de contactos individuales 106. Un método para reparar cualquiera de los conectores eléctricos 10 de la invención descritos en el presente documento comprende: (a) desacoplar el casquillo
exterior 110 del manguito exterior 150, del inserto de conector 22, o del alojamiento de conector 20 y retirar el conector eléctrico 10 del mismo; (b) después del paso (a), retirar el aislante interior 104, los contactos 106 y el segmento delantero 122 del cuerpo aislante 102 de la cavidad orientada hacia atrás 137 del aislante exterior 108; (c) después del paso (b), identificar uno o más contactos dañados 106, retirar el uno o más hilos 16 correspondiente del uno o más contactos dañados 106, y retirar el uno o más contactos dañados 106 del uno o más surcos 146 correspondientes; (d) después del paso (c), asegurar un extremo delantero pelado de cada uno del uno o más cables retirados 16 en uno o más contactos de reemplazo 106 correspondientes, e insertar el uno o más contactos de reemplazo 106 en el uno o más surcos 146 correspondientes; (e) después del paso (d), insertar el aislante interior 104, los contactos 106, y al menos una porción del segmento delantero 122 del cuerpo aislante 102 en la cavidad orientada hacia atrás 137 del aislante exterior 108; (f) después del paso (e), deslizar el casquillo exterior 110 hacia delante y volver a acoplar el casquillo exterior 110 con la carcasa exterior 150, el inserto de conector 22, o el alojamiento de conector 20 de forma que el casquillo exterior 110 retenga el casquillo interior 111 en el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102 y empuje el casquillo interior 111 hacia dentro hacia el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102 con el extremo delantero de la vaina de blindaje 14 contra el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102, reteniendo así la vaina de blindaje 14 en el segmento trasero 112 del cuerpo aislante 102.
Una vez que los conectores eléctricos de acoplamiento 10 (p. ej., un conector de tipo clavija 10a y un conector de tipo receptáculo 10b) se instalan en los extremos respectivos de dos cables 12, esos cables se pueden conectar. Un método para conectar primer y segundo cables de par trenzado 12 terminados por primer y segundo conectores eléctricos 10a/10b respectivos (que pueden comprender cualquiera de los conectores inventivos 10 descritos en el presente documento o sus equivalentes) comprende acoplar el primer conector eléctrico 10a con el segundo conector eléctrico 10b, conectando así el primer y segundo cables.
En la descripción detallada anterior, se pueden agrupar varias características en varios ejemplos de realizaciones con el fin de simplificar la descripción. Este método de descripción no debe interpretarse como un reflejo de la intención de que cualquier realización reivindicada requiera más características de las que se mencionan expresamente en la reivindicación correspondiente. Más bien, como reflejan las reivindicaciones adjuntas, el objeto inventivo puede residir en menos de todas las características de un único ejemplo de realización descrito. Por tanto, las reivindicaciones adjuntas se incorporan así en la descripción detallada, con cada reivindicación siendo independiente como una realización descrita separada. Sin embargo, la presente descripción se interpretará también como describiendo implícitamente cualquier realización que tenga un conjunto adecuado de una o más características descritas o reivindicadas (es decir, un conjunto de características que no son incompatibles ni mutuamente excluyentes) que aparecen en la presente descripción o en las reivindicaciones adjuntas, incluidos aquellos conjuntos que pueden no estar explícitamente descritos en el presente documento. Además, para fines de descripción, cada una de las reivindicaciones dependientes adjuntas se interpretará como si estuviera escrita en múltiples formas dependientes y dependiente de todas las reivindicaciones anteriores con las que no sea incompatible. Cabe señalar además que el alcance de las reivindicaciones adjuntas no abarca necesariamente la totalidad del objeto descrito en el presente documento.
A los efectos de la presente descripción y de las reivindicaciones adjuntas, la conjunción "o" debe interpretarse de forma inclusiva (p. ej., "un perro o un gato" se interpretaría como "un perro, un gato o ambos"; p. ej., "un perro, un gato o un ratón" se interpretaría como "un perro, un gato, un ratón o cualquiera de dos, o los tres"), a no ser que: (i) se indique explícitamente lo contrario, p. ej., mediante el uso de "cualquiera de... o" "solo uno de" o lenguaje similar; o (ii) dos o más de las alternativas enumeradas son mutuamente excluyentes dentro del contexto particular, en cuyo caso "o" abarcaría solo aquellas combinaciones que impliquen alternativas no excluyentes entre sí. A los efectos de la presente descripción y de las reivindicaciones adjuntas, las palabras "comprendiendo", "incluyendo", "teniendo", y variantes de las mismas, donde quiera que aparezcan, se interpretarán como terminología abierta, con el mismo significado que si la expresión "al menos" se añadiera después de cada caso, a menos que se indique explícitamente lo contrario.
El Resumen se proporciona según sea necesario como ayuda para quienes buscan un tema específico dentro de la bibliografía de patentes. Sin embargo, el Resumen no pretende implicar que ningún elemento, características o limitaciones allí citadas están necesariamente abarcadas por cualquier reivindicación particular. El alcance del objeto abarcado por cada reivindicación estará determinado por la recitación de solo esa reivindicación.
Claims (15)
1. Un conector eléctrico (10) dispuesto para terminar un cable (12) que tiene un número par 2N de cables eléctricamente conductores, aislados individualmente, de extensión longitudinal (16) dispuestos como N pares trenzados, donde N es un número entero mayor que uno, rodeados circunferencialmente por una vaina de blindaje eléctricamente conductora que a su vez está rodeada circunferencialmente por una vaina eléctricamente aislante (14), comprendiendo el conector eléctrico (10):
un cuerpo aislante eléctricamente conductor (102) que incluye un segmento delantero (122) y un segmento trasero (112), en donde (i) el segmento trasero (112) incluye N canales que se extienden longitudinalmente (114) a través del mismo, cada uno con extremos delantero y trasero abiertos para recibir a través de los mismos un segmento terminal sin trenzar de uno correspondiente de los N pares de hilos (16) del cable (12), (ii) el segmento delantero (122) incluye una porción central de extensión delantera (124) y N nervaduras (126) que se extienden radialmente desde la porción central (124), y (iii) cada una de las nervaduras (126) separa uno correspondiente de los extremos delanteros abiertos de los canales (114) desde uno adyacente de los extremos delanteros abiertos para permitir que el segmento terminal sin trenzar del par de hilos (16) correspondiente recibido a través de cada canal (114) se extienda hacia delante entre nervaduras adyacentes (126) correspondientes;
un aislante interior (104) que comprende uno o más materiales eléctricamente aislantes y estructuralmente dispuesto para formar (i) una cavidad abierta orientada hacia atrás (141) del aislante interior dispuesta para recibir en su interior al menos una porción delantera del segmento delantero (122) del aislante cuerpo (102), (ii) un orificio (142) a través de una pared de extremo delantero de la cavidad 141) del aislante interior dispuesto para recibir a través del mismo un extremo delantero de la porción central (124) del cuerpo aislante (102), (iii) N ranuras (144) que se extienden radialmente desde la cavidad (141) del aislante interior hasta una superficie exterior del aislante interior, estando dispuesta cada ranura (144) para recibir a través de la misma una correspondiente de las nervaduras (126) del cuerpo aislante (102), y (iv) entre cada par adyacente de ranuras (144) en una superficie exterior del aislante interior (104), un par de surcos de extensión longitudinal (146), teniendo cada uno extremos abiertos delantero y trasero;
2N contactos eléctricamente conductores, alargados (106), en donde cada uno de los contactos (106) se recibe en uno correspondiente de los surcos (146) del aislante interior (104) (i) para estar eléctricamente aislado del cuerpo aislante (102) y de los otros contactos (106), (ii) con un extremo trasero abierto del contacto (106) estructuralmente dispuesto en el extremo trasero abierto del surco (146) correspondiente para recibir y asegurar un extremo delantero pelado de uno de los 2N hilos (16) correspondiente recibidos a través de los canales;
un aislante exterior (108) que comprende uno o más materiales eléctricamente aislantes dispuestos estructuralmente para formar (i) una cavidad abierta (137) orientada hacia atrás del aislante exterior, dispuesta para recibir en su interior al menos una porción del aislante interior (104), al menos una porción de cada uno de los contactos (106), y al menos la porción delantera del segmento delantero (122) del cuerpo aislante (102) recibido dentro del aislante interior (104), que están rodeadas circunferencialmente por paredes laterales de la cavidad (137) del aislante exterior, (ii) una abertura (136) a través de la pared de extremo delantero de la cavidad (137) del aislante exterior dispuesta para recibir a través de la misma el extremo delantero de la porción central (124) del cuerpo aislante (102) y los extremos delanteros de las nervaduras (126) del cuerpo aislante (102) que sobresalen hacia delante del aislante exterior (108), y (iii) 2N orificios (138) a través de la pared de extremo delantero de la cavidad (137) del aislante exterior dispuestos para alinearse con los extremos delanteros abiertos de los surcos (146) del aislante interior (104);
un casquillo interior (111) dispuesto estructuralmente para abarcar al menos parcialmente circunferencialmente al menos una porción trasera del segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) con un extremo delantero de la vaina de blindaje (14) del cable (12) entre el casquillo interior (111) y el cuerpo aislante (102) y en contacto eléctrico con el cuerpo aislante (102); y
un casquillo exterior (110) dispuesto estructuralmente para retener el casquillo interior (111) en el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) y para empujar el casquillo interior (111) hacia dentro hacia el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) con el extremo delantero de la vaina de blindaje (14) contra el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102), reteniendo así la vaina de blindaje en el segmento trasero del cuerpo aislante (102),
caracterizado por que:
la porción central orientada hacia delante (124) y las N nervaduras (126) se extienden hacia delante desde los extremos delanteros abiertos de los canales (114) del segmento trasero (112) hasta un extremo delantero del conector (10); y
los canales (114) no se extienden completamente hasta los contactos (106), y el extremo trasero abierto del contacto (106) se dispone en el extremo trasero abierto del surco (146) correspondiente para recibir y asegurar el extremo delantero pelado del correspondiente de los 2N hilos (16) recibidos a través de los canales (114) y extendiéndose hacia delante entre las nervaduras adyacentes (126) correspondientes.
2. El conector eléctrico de la reivindicación 1, en donde N = 4.
3. El conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) y el casquillo interior (111) están dispuestos estructuralmente para acoplarse entre sí para limitar o evitar el giro alrededor de un eje longitudinal del casquillo interior (111) con respecto al cuerpo aislante (102).
4. El conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el casquillo exterior (110) está dispuesto estructuralmente para acoplarse a un inserto de conector (22) o a un alojamiento de conector (20) de un conjunto de conectores para retener el conector eléctrico (10) en acoplamiento estructural con el inserto de conector (22) o el alojamiento de conector (20).
5. El conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además una carcasa exterior eléctricamente conductora (150) dispuesta estructuralmente para rodear circunferencialmente al menos una porción del segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102), la porción delantera (122) del cuerpo aislante (102) y el aislante exterior (108), y para mantener el contacto eléctrico con el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102).
6. El conector eléctrico de la reivindicación 5, en donde el casquillo exterior (110) está dispuesto estructuralmente para acoplar y retener el casquillo exterior (150), y el acoplamiento del casquillo exterior (110) con el casquillo exterior (150) da como resultado la retención del casquillo interior (111) en el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102).
7. El conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6, que comprende además un manguito de extracción (152) dispuesto estructuralmente para rodear circunferencialmente una porción de la carcasa exterior (150) y que se puede mover en una dirección hacia delante a lo largo de la carcasa exterior (150), en donde:
(i) una porción delantera de la carcasa exterior (150) está dispuesta estructuralmente para acoplar un inserto de conector (22) o un alojamiento de conector (20) de un conjunto de conectores para retener el conector eléctrico (10) en acoplamiento estructural con el inserto de conector (22) o el alojamiento de conector (20); y
(ii) el manguito de extracción (150) y la carcasa exterior (150) están dispuestos estructuralmente de modo que el movimiento hacia delante del manguito de extracción (152) da como resultado la deformación de una porción delantera de la carcasa exterior (150) que permite el desacoplamiento y la retirada del conector eléctrico (10) del inserto de conector (22) o del alojamiento de conector (20).
8. Un conjunto de conectores que comprende un alojamiento de conector (20) y dos o más de los conectores eléctricos (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, montados en el alojamiento de conector (20) en una disposición sustancialmente paralela, separada, sustancialmente enrasada.
9. El conjunto de conectores de la reivindicación 8, en donde: (A) dos o más de los conectores eléctricos (10) están montados en el alojamiento de conector (20) en una sola fila; (B) siete de los conectores eléctricos (10) están montados en un inserto de conector (22) con seis de los conectores (10) dispuestos en una disposición hexagonal sustancialmente regular, con uno de los conectores (10) aproximadamente en el centro de la disposición hexagonal, y con el inserto de conector (22) montado dentro del alojamiento de conector (20); o (C) ocho de los conectores eléctricos (10) están montados en un inserto de conector (22) con siete de los conectores (10) dispuestos en una disposición heptagonal sustancialmente regular, con uno de los conectores (10) aproximadamente en el centro de la disposición heptagonal, y con el inserto de conector (22) montado dentro del alojamiento de conector (20).
10. El conjunto de conectores de la reivindicación 9, en donde el inserto de conector (22) y el alojamiento de conector (20) se adaptan sustancialmente a una especificación MIL-DTL-38999 o a una especificación MIL-C-38999.
11. El conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde cada uno de los contactos (106) comprende un contacto de patilla alargado (106a) que está dispuesto estructuralmente para sobresalir a través del orificio (138) correspondiente en el aislante exterior (108) y sobresalir hacia delante desde el aislante exterior (108) de modo que el conector eléctrico (10) esté dispuesto como un conector de tipo clavija (10a).
12. El conector eléctrico de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o el conjunto de conectores de las reivindicaciones 8 a 10, en donde cada uno de los contactos (106) comprende un contacto de patilla alargado (106a) con un extremo delantero abierto dispuesto estructuralmente en el orificio (138) correspondiente en el aislante exterior (108) para recibir una patilla (106a) correspondiente, de un conector de tipo clavija de acoplamiento (10a), insertado a través del orificio (138) correspondiente de forma que el conector eléctrico (10) quede dispuesto como conector de tipo receptáculo (10b).
13. Un método de usar el conector eléctrico (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7 o el conjunto de conectores de las reivindicaciones 8-12 y un cable (12) que tiene un número par 2N de cables eléctricamente conductores, individualmente aislados, de extensión longitudinal (16) dispuestos como N pares trenzados, donde N es un número entero mayor que uno, rodeados circunferencialmente por una vaina de blindaje eléctricamente conductora (14) que a su vez está rodeada circunferencialmente por una vaina eléctricamente aislante, comprendiendo el método:
(a) insertar un extremo terminal del cable (12) primero a través del casquillo exterior (110) y después a través del casquillo interior (111), y deslizar los casquillos exterior e interior (110, 111) a lo largo del cable (12) alejándolos de un segmento terminal del mismo;
(b) después del paso (a), pelar la vaina aislante del segmento terminal del cable (12), doblar hacia atrás la vaina de blindaje del segmento terminal del cable (12), desenrollar los pares trenzados de los hilos (16) del segmento terminal del cable (12) y pelar los extremos delanteros de los hilos (16);
(c) después del paso (b), insertar las porciones sin trenzar de cada par de hilos (16) a través de uno de los canales (114) correspondientes a través del segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102);
(d) insertar cada uno de los contactos (106) en el correspondiente de los surcos (146) del aislante interior (104) e insertar el segmento delantero (122) del cuerpo aislante (102) en la cavidad orientada hacia atrás (141) del aislante interior (104);
(e) después del paso (c), asegurar el extremo delantero pelado de cada uno de los hilos (16) dentro del extremo trasero abierto del correspondiente de los contactos (106);
(g) después del paso (c), desplegar el segmento terminal doblado hacia atrás de la vaina de blindaje (14) y extender ese segmento terminal hacia delante alrededor de al menos una porción trasera del segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102);
(h) deslizar el casquillo interior (111) hacia delante y sobre al menos la porción trasera del segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) con el segmento terminal de la vaina de blindaje (14) entre el casquillo interior (111) y el cuerpo aislante (102); y
(i) deslizar el casquillo exterior (110) hacia delante y acoplar el casquillo exterior (110) con una carcasa exterior (150), un inserto de conector (22), o un alojamiento de conector (20) de forma que el casquillo exterior (110) retenga el casquillo interior (111) en el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) y empuje el casquillo interior (111) hacia dentro hacia el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) con el extremo delantero de la vaina de blindaje (14) contra el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102), reteniendo así la vaina de blindaje (14) en el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102).
14. Un método de usar el conector eléctrico (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o el conjunto de conectores de las reivindicaciones 8-12 en donde el conector eléctrico (10) está unido a y termina un cable (12) que tiene un número par 2N de cables eléctricamente conductores, individualmente aislados, de extensión longitudinal (16) dispuestos como N pares trenzados, donde N es n entero mayor que uno, rodeados circunferencialmente por una vaina de blindaje eléctricamente conductora (14) que a su vez está rodeada circunferencialmente por una vaina eléctricamente aislante, comprendiendo el método:
(a) desacoplar el casquillo exterior (110) de la carcasa exterior (150), del inserto de conector (22), o del alojamiento de conector (20) y retirar el conector eléctrico (10) del mismo;
(b) después del paso (a), retirar el aislante interior (104), los contactos (106) y el segmento delantero (122) del cuerpo aislante (106) de la cavidad orientada hacia atrás (137) del aislante exterior (108);
(c) después del paso (b), identificar uno o más contactos dañados (106), retirar el uno o más hilos (16) correspondientes del uno o más contactos dañados (106), y retirar el uno o más contactos dañados (106) del uno o más surcos (146) correspondientes;
(d) después del paso (c), asegurar un extremo delantero pelado de cada uno del uno o más cables retirados (16) en uno o más contactos de reemplazo (106) correspondientes, e insertar uno o más contactos de reemplazo (106) en el uno o más surcos (146) correspondientes;
(e) después del paso (d), insertar el aislante interior (104), los contactos (106) y al menos una porción del segmento delantero (122) del cuerpo aislante (102) en la cavidad orientada hacia atrás (137) del aislante exterior (108);
(f) después del paso (e), deslizar el casquillo exterior (110) hacia adelante y volver a acoplar el casquillo exterior (110) con la carcasa exterior (150), el inserto de conector (22), o el alojamiento de conector (20) de forma que el casquillo exterior (110) retenga el casquillo interior (111) en el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) y empuje el casquillo interior (111) hacia dentro hacia el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102) con el extremo delantero de la vaina de blindaje (14) contra el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102), reteniendo así la vaina de blindaje (14) en el segmento trasero (112) del cuerpo aislante (102).
15. Un método de usar el conector eléctrico de tipo clavija (10a) de la reivindicación 11 y el conector eléctrico de tipo receptáculo (10b) de la reivindicación 12, en donde:
(a) el primer conector eléctrico (10a) está unido a y termina un primer cable (12) y el segundo conector eléctrico (10b) está unido a y termina un segundo cable (12);
(b) cada uno del primer y segundo cables (12) tiene un número par 2N de cables eléctricamente conductores, individualmente aislados, extensión longitudinal (16) dispuestos como N pares trenzados, donde N es un número entero mayor que uno, rodeados circunferencialmente por una vaina de blindaje eléctricamente conductora (14) que a su vez está rodeada circunferencialmente por una vaina eléctricamente aislante; y
(c) el método comprende acoplar el primer conector eléctrico (10a) con el segundo conector eléctrico (10b), conectando así el primer y segundo cables (12).
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