ITTO20120820A1 - Gruppo porta-contatti per una presa/spina di connessione elettrica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Gruppo porta-contatti per una presa/spina di connessione elettrica†.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a un gruppo porta-contatti per una presa/spina di connessione elettrica avente le caratteristiche citate nel preambolo della rivendicazione 1. L’invenzione à ̈ applicabile sia a prese/spine di connessione elettrica di tipo fisso, e sia a prese/spine di tipo mobile o “in-line†normalmente usate in campo industriale. Una presa/spina del tipo suddetto à ̈ nota dalla pubblicazione brevettuale WO 2004/105186 A1.

Le prese/spina sono collegate all'estremità di un cavo elettrico e comprendono generalmente un involucro di contenimento definente al suo interno una sede di alloggiamento generalmente cilindrica per un gruppo porta-contatti (denominato anche "frutto") che porta una pluralità di contatti elettrici costituiti da coppie di lamelle giacenti in un piano perpendicolare alla direzione x secondo la quale la presa/spina si accoppia con una spina/presa coniugata. Ciascuna coppia di lamelle à ̈ atta a ricevere uno dei conduttori di un cavo elettrico da collegare elettricamente al gruppo. Sul corpo del porta-contatti, vicino a ciascuna coppia di lamelle à ̈ montata una leva di guida e bloccaggio di un conduttore del cavo. Ciascuna leva presenta generalmente un mezzo di impegno (quale una formazione anulare) per favorire il posizionamento corretto del conduttore ed à ̈ incernierata al corpo del porta-contatti attorno ad un asse di rotazione perpendicolare alla direzione di accoppiamento. La leva può essere ruotata in un piano assiale parallelo alla direzione di accoppiamento, così da poter assumere una posizione aperta o sbloccata, ad esempio durante un intervento di connessione/sconnessione o sostituzione dei conduttori, in cui il conduttore trattenuto dalla leva à ̈ allontanato e disimpegnato dalla coppia di lamelle. Per assicurare il contatto elettrico tra il conduttore e la coppia di lamelle, la leva viene ruotata in una posizione di chiusura, costringendo il conduttore trattenuto dalla leva a scorrere tra la coppia di lamelle per restare bloccato in una posizione inserita tra queste. Nella posizione di chiusura, una parte della leva sporge oltre il corpo, per cui la leva può essere sbloccata manualmente in modo agevole.

Lo scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un gruppo porta-contatti che consenta di cablare efficacemente conduttori di spessori diversi. In particolare si desidera di avere la certezza della connessione elettrica di conduttori aventi sezioni trasversali nell’intervallo compreso tra 2,5 mm<2>e 10 mm<2>.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti secondo l’invenzione, da un gruppo porta-contatti avente le caratteristiche definite nelle rivendicazioni annesse.

In sintesi, ciascuna leva può trattenere, in almeno due posizioni distinte, conduttori di spessori diversi, posizionabili in modo selettivo in uno di due diversi fori di trattenimento formati nella leva in posizioni allineate in un medesimo piano assiale parallelo alla direzione di accoppiamento e disaccoppiamento del gruppo presa/spina. Per ciascuna leva à ̈ previsto un contatto elettrico a lamelle, avente una fenditura orientata secondo il piano assiale in cui giacciono i due fori di trattenimento sulla leva. Lungo la fenditura sono formati due allargamenti, uno più largo e uno più stretto, situati in posizioni diversamente distanziate dall’asse centrale del gruppo. I due allargamenti rappresentano sedi di connessione elettrica per un rispettivo conduttore. Se occorre cablare un conduttore avente uno spessore o sezione trasversale di area non eccedente un certo valore, tale conduttore viene introdotto nel foro della leva che si troverà assialmente allineato con l’allargamento o sede di connessione elettrica più stretto, quando la leva à ̈ ruotata in una posizione di chiusura orientata assialmente nella quale costringe il conduttore a inserirsi nella fenditura. Se invece si desidera cablare un conduttore più spesso, lo si introduce nel foro di trattenimento che verrà a trovarsi assialmente allineato, quando la leva à ̈ in posizione di chiusura, con la sede di connessione elettrica più larga.

Verranno ora descritte le caratteristiche strutturali e funzionali di alcune forme di attuazione preferite ma non limitative di un gruppo porta-contatti secondo l’invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

le figure 1 e 2 sono viste prospettiche di un gruppo porta-contatti in due diverse posizioni per il cablaggio di un conduttore sottile;

la figura 3 Ã ̈ una sezione assiale del gruppo della figura 2;

la figura 4 Ã ̈ una vista parziale sezionata secondo la traccia IV-IV nella figura 3;

la figura 5 Ã ̈ una vista prospettica di un contatto elettrico del gruppo della figura 1;

le figure 6 e 7 sono una vista in sezione e una vista dall’alto di una leva facente parte del gruppo della figura 1;

le figure 8, 10 e 11 sono viste prospettiche del gruppo porta-contatti in due diverse posizioni, per il cablaggio di un conduttore più spesso;

la figura 9 illustra una particolare della figura 10;

la figura 12 Ã ̈ una vista in sezione assiale parziale del gruppo della figura 11; e

la figura 13 Ã ̈ una vista parziale sezionata secondo la traccia XIII-XIII nella figura 12.

Con riferimento alle figure, il numero 10 indica nel suo insieme un gruppo porta-contatti per una presa/spina di connessione elettrica accoppiabile ad una corrispondente spina/presa secondo una direzione di accoppiamento data, parallela o coincidente con un asse indicato con x. Nel presente esempio, il gruppo 10 à ̈ destinato ad essere incorporato in un alloggiamento a manicotto (non illustrato) di una presa/spina di connessione elettrica di tipo mobile o “in-line†. Il riferimento a questo possibile campo di applicazione non deve essere in alcun modo interpretato come limitativo della portata del brevetto, che à ̈ applicabile anche a prese/spine di tipo fisso.

Il gruppo porta-contatti comprende un corpo 11 di forma complessivamente cilindrica che presenta una pluralità di recessi periferici 13, in questo esempio in numero di tre. In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni che seguono, i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti quali “assiale†, “longitudinale†, “trasversale†e “radiale†si intendono riferiti all’asse geometrico centrale x del gruppo.

In ciascun recesso à ̈ montato un rispettivo contatto elettrico 14 (illustrato separatamente avente una coppia di lamelle affacciate 15, 16. Ciascuna coppia di lamelle presenta una fenditura 17 che si estende in direzione radiale, à ̈ aperta ad un’estremità 22 radialmente esterna ed à ̈ delimitata da due bordi di contatto 18, 19 affacciati. I bordi di contatto sono opportunamente sagomati così da definire due sedi di connessione elettrica 20, 21 situate in due rispettive posizioni radialmente distinte nelle quali può essere selettivamente trattenuto un conduttore elettrico C1 o C2 di un cavo elettrico da collegare elettricamente alla presa/spina.

La prima sede di connessione elettrica 20, radialmente più interna o più vicina all’asse centrale x del gruppo, à ̈ individuata da un allargamento situato preferibilmente all’estremità radialmente interna della fenditura 17, e serve per trattenere un conduttore elettrico C1 avente una sezione trasversale massima data, ad esempio di sezione massima di 6 mm<2>.

La seconda sede di connessione elettrica 21, radialmente più esterna o più lontana dall’asse x, à ̈ individuata da un allargamento situato in una posizione intermedia tra la prima sede 20 e l’apertura o estremità radialmente esterna 22 della fenditura 17. La seconda sede 21 à ̈ più larga della prima sede 20, ed à ̈ convenientemente dimensionata per trattenere un conduttore elettrico C2 (figure 10-13) avente una sezione trasversale maggiore della sezione massima del conduttore che può essere accolto nella prima sede 20. Ad esempio, la seconda sede 21 à ̈ dimensionata per accogliere un conduttore avente una sezione di 10 mm<2>.

Nella forma di realizzazione illustrata, i bordi di contatto 18, 19 presentano porzioni taglienti 23 atte ad incidere la guaina del conduttore.

In ciascun recesso 13 à ̈ montata una rispettiva leva 24 di guida e bloccaggio di un rispettivo conduttore C1 o C2. Ciascuna leva 24 presenta due elementi di trattenimento, rispettivamente un primo ed un secondo elemento di trattenimento 25, 26, situati in posizioni diversamente distanziate radialmente dall’asse centrale x, per trattenere selettivamente il conduttore (C1 o C2) da collegare elettricamente ad una coppia di lamelle.

In una forma di realizzazione, il primo elemento di trattenimento 25 comprende una formazione anulare definente un primo foro passante 25a attraverso il quale può essere fatta passare la parte terminale di un conduttore C1 relativamente sottile, da collocare nelle prima sede di connessione elettrica 20, più stretta, della fenditura 17. La formazione anulare sporge da una faccia 24a della leva rivolta verso l’asse centrale x. Il secondo elemento di trattenimento 26 à ̈ formato preferibilmente da un secondo foro passante 26a ottenuto attraverso il corpo della leva. Questo secondo foro o passaggio 26a ha una dimensione trasversale più ampia della dimensione trasversale individuata dal primo foro 25a, al fine di trattenere un conduttore C2 più spesso, da collocare nella seconda sede di connessione elettrica 21, più larga, della fenditura 17.

Ciascuna leva 24 à ̈ incernierata al corpo 11 del porta-contatti in modo tale da poter ruotare in un piano qui definito "assiale" tra una posizione disimpegnata (indicata con 24’ come mostrato dalle leve situate più a sinistra nelle figure 1, 8 e 10) ed una posizione di chiusura del contatto elettrico nella quale la leva occupa il rispettivo recesso 13 ed à ̈ orientata secondo una direzione sostanzialmente assiale. Nella posizione di chiusura del contatto elettrico, indicata con 24†nella figura 8, le leve rientrano nella sagoma circolare del gruppo porta-contatti che può così essere inserito nell’involucro o manicotto di contenimento esterno (non illustrato).

I due mezzi di trattenimento 25, 26 formati da una singola leva 24 sono allineati in un medesimo piano assiale nel quale giace la fenditura 17 individuata dal contatto 14 accolto nel recesso 13 dove à ̈ montata la leva.

Ciascuna leva può essere incernierata al corpo 11 secondo modalità ad esempio simili o identiche a quanto illustrato in WO 2004/105186 A1, qui incorporato mediante citazione. Più in particolare, ciascuna delle leve può presentare ad esempio una coppia di perni opposti 28 (figura 6), orientati in una direzione tangenziale, i quali si impegnano in corrispondenti sedi di incernieramento (non illustrate) formate nel corpo 11 del portacontatti.

Per collegare elettricamente un conduttore C1 o C2 alla presa/spina, occorre inizialmente portare una leva 24 nella posizione aperta o inclinata verso l’esterno.

A seconda che il conduttore sia un conduttore relativamente sottile o relativamente spesso, lo si infila nel primo foro 25a o nel secondo foro 26a di una leva, al fine di connetterlo elettricamente rispettivamente nella prima 20 o nella seconda 21 sede della fenditura 17. Nel presente esempio, se il conduttore ha una sezione trasversale non maggiore di 6 mm<2>, lo si infila nel primo foro 25a (figura 1); in caso contrario, lo si infila nel secondo foro 26a (figura 10). Nella leva 24 sono convenientemente formate due superfici di battuta 29, 30 contro le quali si va ad attestare l’estremità del conduttore inserito a fondo rispettivamente attraverso il primo foro 25a o il secondo foro 26a.

Sia il primo e sia il secondo foro 25a, 26a sono distanziati dal piede della leva, dove sono formati i perni 28, così da lasciare scoperta una porzione C1a, C2a del cavo affacciata verso il contatto 14.

Si infila quindi un conduttore nel primo foro 25a o nel secondo foro 26a della leva, spingendo il cavo a fondo contro la rispettiva superficie di battuta 29 o 30. Dalla posizione 24’ aperta o ruotata verso l’esterno, la leva 24 viene spinta manualmente facendola ruotare in un piano assiale, così da penetrare nel recesso 13. Così facendo, si costringe il conduttore C1 o C2 trattenuto nel foro 25a o 26a ad inserirsi tra i bordi 18, 19 delle lamelle 15, 16 4b, che incidono la guaina isolante del conduttore realizzando così il contatto elettrico. La leva 24 raggiunge così una posizione chiusa o bloccata, nella quale si trova orientata assialmente. Si osserverà che in tale posizione di chiusura dei contatti elettrici, il primo foro 25a di ciascuna leva à ̈ assialmente allineato con la prima sede 20, e il secondo foro 26a à ̈ assialmente allineato con la seconda sede 21. Pertanto, un conduttore C1 relativamente più sottile, se introdotto nel primo foro 25a, resta trattenuto meccanicamente e collegato elettricamente nella prima sede 20 (figure 3 e 4); in alternativa, se un conduttore C2 relativamente più spesso à ̈ introdotto nel secondo foro 26a, esso resta trattenuto meccanicamente e collegato elettricamente nella seconda sede 21 (figure 12 e 13). Come si potrà apprezzare, il gruppo porta-contatti consente all’operatore di avere la certezza della connessione elettrica di conduttori aventi svariati spessori.

Denti di bloccaggio elastici 31 (figura 8) sono previsti, in questo esempio a coppie, in ciascun recesso 13 del corpo 11 del porta-contatti per bloccare a scatto la leva 24 nella posizione chiusa. I denti di bloccaggio 31 si impegnano con corrispondenti recessi o formazioni di aggancio 32 formate sulla leva 24 (figura 9).

Nella forma di realizzazione illustrata, nella posizione di chiusura dei contatti, cioà ̈ con la leva 24 bloccata parallelamente all’asse x della presa/spina, una porzione apprezzabile della leva 24 (come illustrato nelle figure 2 e 11) sporge assialmente oltre la parete trasversale 11a del corpo 11. Questa configurazione, opzionale, permette ad un operatore di sbloccare con facilità ciascuna leva esercitando una spinta con le dita sulla parate della leva che sporge assialmente oltre il corpo del gruppo.

Allo scopo di ridurre gli sforzi manuali per l’operatore, può essere previsto un mezzo di impegno per un utensile, quale un recesso 33 per la punta di un cacciavite, per sbloccare la leva dalla posizione di contatto chiuso. Preferibilmente il recesso o altro mezzo di impegno per un utensile à ̈ formato nella leva in una posizione tale da non causare un aumento dello spessore o ingombro radiale complessivo della leva. In condizioni di uso, le leve sono tutte orientate parallelamente all'asse longitudinale della presa-spina affinché il gruppo porta-contatti possa essere inserito in un manicotto di alloggiamento (non illustrato) e bloccato in questo. Nella forma di realizzazione illustrata, il recesso 33 à ̈ formato adiacente al secondo foro 26a, in una porzione terminale 34 della leva sporgente in una direzione sostanzialmente tangenziale. Ciò permette di contenere le dimensioni radiali della leva all’interno di un contorno circolare limitato, definito dal manicotto di alloggiamento.

In una forma di realizzazione, il secondo foro 26a, più largo, può essere provvisoriamente occluso da un elemento di chiusura rimovibile 35, ad esempio una piastrina formata di pezzo con la leva 24. L’elemento di chiusura 35, che può essere rimosso ad esempio con un cacciavite 36 per liberare il foro 26a, serve ad impedire che un conduttore di piccole dimensioni venga erroneamente inserito nel foro 26a, il che non darebbe garanzie di connessione elettrica di un conduttore sottile nella sede più larga 21.

Facendo infine riferimento alla figura 5, in una forma di realizzazione, il contatto elettrico 14 che presenta la fenditura 17 Ã ̈ sagomato sostanzialmente a forma di S, e presenta:

- una porzione terminale libera rettilinea 14a, estesa in senso radiale, che à ̈ biforcata e presenta le lamelle 15, 16 e la fenditura 17;

- una porzione di base 14b, che presenta due formazioni parallele a piastra da saldare ad uno spinotto (nel caso in cui il gruppo sia destinato ad una spina) o ad un alveolo (nel caso in cui il gruppo sia destinato ad una presa);

- una porzione intermedia radiale 14c, avente due estremità opposte piegate, delle quali una prima estremità 14d, situata in posizione radialmente interna o più vicina all’asse centrale del gruppo, à ̈ piegata in una direzione assiale (verso l’alto in figura 5) ed à ̈ unita ad una porzione intermedia 14e che si estende assialmente, ed una seconda estremità 14f situata in posizione radialmente esterna o più lontana dell’asse centrale x del gruppo, à ̈ piegata in una direzione assiale opposta (verso il basso in figura 5) alla direzione di piegatura della prima estremità 14d, ed à ̈ unita alla porzione di base 14b;

- la porzione intermedia assiale 14e, che à ̈ unita mediante due pieghe 14g e 14d rispettivamente alla porzione intermedia radiale 14c e alla porzione terminale libera 14a.

Il contatto elettrico à ̈ realizzato in un pezzo singolo in lamiera di rame variamente tranciato e piegato così da assumere la forma suddetta. Grazie alla configurazione a “S†, sopra descritta, il contatto elettrico presenta almeno tre punti di piegatura distinti che consentono al contatto di flettersi elasticamente in più punti quando i conduttori vengono introdotti forzatamente nella fenditura durante le operazioni di cablaggio. La distribuzione della flessione in più punti evita la concentrazione di sforzi, per cui il contatto non à ̈ soggetto ad apprezzabili deformazioni plastiche permanenti, ed à ̈ meno incline a rompersi o staccarsi dopo ripetute operazioni di cablaggio. Si potrà apprezzare che la forma a S del contatto elettrico à ̈ utilizzabile anche con lamelle di contatto tradizionali, che prevedono una fenditura con una sola sede per accogliere un conduttore elettrico.

Si intende che l'invenzione non à ̈ limitata alle forme di realizzazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi di attuazione del gruppo; l’invenzione à ̈ invece suscettibile di modifiche relative a forma e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di funzionamento. Ad esempio, i mezzi di trattenimento dei conduttori potranno essere individuati da fori o alloggiamenti di forme dimensioni diverse da quelle qui illustrate. A titolo di ulteriore esempio, la sede di trattenimento del contatto che serve a trattenere conduttori più spessi potrebbe essere formata verso il fondo della fenditura 17, mentre la sede destinata ad ospitare conduttori meno spessi verrebbe disposta in una posizione intermedia tra il fondo della fenditura e la sua apertura.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo porta-contatti per una presa/spina di connessione elettrica, comprendente: - un corpo (11) formante una pluralità di recessi periferici (13) angolarmente distanziati attorno ad un asse (x); - una corrispondente pluralità di contatti elettrici (14), montati ciascuno in un rispettivo recesso (13), dove ciascun contatto comprende una coppia di lamelle (15, 16) con bordi (18, 19) affacciati che definiscono una fenditura (17) orientata in una direzione radiale per accogliere un conduttore elettrico di un cavo da collegare elettricamente al gruppo; - una corrispondente pluralità di leve (24) di guida e bloccaggio di un rispettivo conduttore, ciascuna leva presentando almeno un elemento di trattenimento per trattenere un rispettivo conduttore, dove ciascuna leva à ̈ montata in modo girevole sul corpo (11) per ruotare in un rispettivo piano assiale; caratterizzato dal fatto che ciascuna leva (24) presenta un primo ed un secondo elemento di trattenimento (25, 26) per trattenere selettivamente un conduttore (C1 o C2) da collegare elettricamente ad una coppia di lamelle, dove gli elementi di trattenimento di una medesima leva sono situati in posizioni diversamente distanziate radialmente dall’asse (x) e giacciono in un medesimo piano assiale passante per una rispettiva fenditura (17), e che lungo la fenditura sono formate, in posizioni radialmente distinte, una prima (20) ed una seconda (21) sede di connessione elettrica delle quali una sede à ̈ più larga per ricevere un conduttore più spesso e l’altra à ̈ più stretta per ricevere un conduttore più sottile, dove la leva à ̈ in grado di occupare una posizione di contatto chiuso, nella quale la leva à ̈ accolta in un rispettivo recesso (13), e dove in tale posizione di contatto chiuso il primo elemento di trattenimento (25) à ̈ assialmente allineato con la prima sede di connessione elettrica (20), e il secondo elemento di trattenimento (26a) à ̈ assialmente allineato con la seconda sede di connessione elettrica (21).
2. 2. Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primo ed il secondo elemento di trattenimento (25, 26) presentano un rispettivo primo e secondo foro passante (25a, 26a), dove il primo foro passante (25a) à ̈ più stretto del secondo foro passante (26a).
3. 3. Gruppo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la prima sede di connessione elettrica (20) à ̈ situata in una posizione radialmente più vicina all’asse centrale (x) del gruppo e che la seconda sede di connessione elettrica (21) à ̈ situata in una posizione radialmente più lontana dall’asse (x).
4. 4. Gruppo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la prima sede di connessione elettrica (20) à ̈ situata ad un’estremità radialmente interna della fenditura (17).
5. 5. Gruppo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che la seconda sede di connessione elettrica (21) à ̈ situata in una posizione intermedia tra la prima sede di connessione elettrica (20) ed un’apertura o estremità radialmente esterna (22) della fenditura (17).
6. 6. Gruppo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il secondo elemento di trattenimento (26) include un foro passante (26a) ottenuto attraverso il corpo della leva (24).
7. 7. Gruppo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il primo elemento di trattenimento (25) include un foro passante (25a) ottenuto attraverso una formazione anulare sporgente da una faccia (24a) della leva (24) rivolta verso l’asse centrale (x).
8. 8. Gruppo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna leva (24) forma una porzione (34) sporgente in una direzione sostanzialmente tangenziale o perpendicolare all’asse centrale (x) e che la porzione sporgente (34) presenta una sede o un mezzo di impegno (33) per un utensile.
9. 9. Gruppo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il secondo foro (26a) Ã ̈ occluso da un elemento di chiusura rimovibile (35).
10. 10. Contatto elettrico (14) per un gruppo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il contatto elettrico (14) à ̈ sagomato sostanzialmente a forma di S, e presenta: - una porzione terminale libera rettilinea (14a), estesa in senso radiale, che à ̈ biforcata e presenta le due lamelle (15, 16) e la fenditura (17); - una porzione di base (14b) fissabile al gruppo e unita alle porzione terminale libera mediante porzioni di collegamento che includono almeno tre porzioni piegate(14g, 14d, 14f).
11. 11. Contatto elettrico secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che le porzioni di collegamento includono: - una porzione intermedia radiale (14c), avente due estremità opposte piegate, delle quali una prima estremità (14d), situata in uso in una posizione radialmente interna o più vicina all’asse centrale (x), à ̈ piegata in una direzione assiale ed à ̈ unita ad una porzione intermedia (14e) che si estende assialmente, ed una seconda estremità (14f) situata in uso in una posizione radialmente esterna o più lontana dell’asse centrale (x), à ̈ piegata in una direzione assiale opposta alla direzione di piegatura della prima estremità (14d), ed à ̈ unita alla porzione di base (14b); - la porzione intermedia assiale (14e), che à ̈ unita mediante due pieghe (14g, 14d) rispettivamente alla porzione intermedia radiale (14c) e alla porzione terminale libera (14a).