ITTO940903A1 - Connettore elettrico. - Google Patents

Abstract

Connettore elettrico (1) comprendente un involucro (21) isolante, almeno un terminale elettrico (23) alloggiato nell'involucro (21) e provvisto di un rispettivo cavo elettrico (4), e mezzi di tenuta (20) agli agenti esterni interposti tra l'involucro (21) ed il cavo (4) e costituiti da almeno un primo ed un secondo elemento di tenuta (2, 3) cooperanti tra loro e con il cavo (4) per definire una tenuta a labirinto.Figure 1 e 4.

Description

DESCR IZION E

La presente invenzione si riferisce ad un connettore elettrico ed in particolare ad un connettore elettrico del tipo provvisto di un involucro esterno, uno o più terminali elettrici alloggiati nell'involucro, e mezzi di tenuta agli agenti esterni interposti tra l'involucro ed i cavi elettrici associati ai terminali.

Nei connettori elettrici stagni, la tenuta intorno ad un cavo elettrico è generalmente realizzata mediante un elemento di guarnizione provvisto di un'apertura passante attraverso la quale viene montato il cavo stesso, ed atto a cooperare a tenuta con il cavo lungo l'intera periferia del cavo stesso; l'elemento di tenuta può essere un semplice gommino anulare per un singolo cavo, come illustrato ad esempio in US-A-5069639, oppure una guarnizione multipla provvista di una pluralità di fori per rispettivi cavi, come illustrato ad esempio in US-A-4460227. Poiché l'elemento di guarnizione, per assicurare la tenuta, deve cooperare a pressione con il cavo, la sezione dell'apertura deve essere minore della sezione trasversale dal cavo stesso in modo da determinare, a montaggio avvenuto, un certo forzamento radiale.

Gli elementi di guarnizione noti del tipo precedentemente descritto presentano alcuni inconvenienti .

Per assemblare il connettore, secondo una prima possibilità, il cavo viene inserito attraverso l'elemento di guarnizione prima dell'aggraffatura del terminale sul cavo stesso; questa soluzione comporta però sequenze di montaggio alquanto lunghe e complesse. L'altra possibilità consiste nel premontare l'elemento di guarnizione nell'involucro, nel qual caso il terminale elettrico, già aggraffato al rispettivo cavo, deve passare attraverso l'apertura della guarnizione stessa durante l'inserzione nell'involucro; questa operazione, a causa della ridotta sezione dell'apertura della guarnizione, può provocare deformazioni eccessive della guarnizione con conseguenti tagli o strappi sul bordo dell'apertura che compromettono, in uso, la tenuta. Inoltre, durante ciascuna operazione successiva di smontaggio e montaggio possono verificarsi ulteriori danni, tali da rendere necessaria la sostituzione della guarnizione con tutti gli svantaggi che ciò comporta in termini di costo e tempo di intervento.

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un connettore elettrico provvisto di mezzi di tenuta che ne assicurino l'ermeticità e non creino gli inconvenienti connessi con le tenute note, sopra specificati .

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un connettore elettrico del tipo comprendente un involucro isolante, almeno un terminale elettrico alloggiato nel detto involucro e provvisto di un rispettivo cavo elettrico, e mezzi di tenuta agli agenti esterni interposti tra il detto involucro ed il detto cavo, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di tenuta comprendono almeno un primo ed un secondo elemento di tenuta cooperanti tra loro e con il detto cavo per definire una tenuta a labirinto.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, vengono descritte nel seguito alcune forme preferite di attuazione, a titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista longitudinale, parzialmente sezionata, di un connettore elettrico realizzato secondo i dettami della presente invenzione; e

la figura 2 ^ è una sezione trasversale del connettore di figura 1, comprendente una porzione a) sezionata lungo lungo la linea Ila-Ila ed una porzione b) sezionata lungo la linea Ilb-IIb di figura 1.

le figure h sono viste prospettiche, schematiche e parziali di un'unità di tenuta del connettore di figura l, in due diverse posizioni operative;

la figura 5 è una vista prospettica di un'unità di tenuta di un connettore secondo una diversa forma di attuazione della presente invenzione;

la figura 6 è una vista prospettica di un'unità di tenuta di un connettore elettrico secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione; e la figura 7 è una sezione assiale dell'unità di tenuta di figura 6.

Con riferimento alle figure 1 e 2, è indicato nel suo complesso con 1 un connettore elettrico.

Il connettore 1 comprende un involucro isolante 21 costituito da corpo principale 22 provvisto di due file di cavità (non illustrate) alloggienti rispettivi terminali elettrici 23, e da una coppia di gusci 24 montati a scatto tra loro da parti opposte rispetto ad una parete 25 intermedia del corpo 22 la quale separa le due file di cavità e si prolunga a sbalzo dal corpo 22 stesso in modo da disporsi tra due file di cavi 4 associati ai rispettivi terminali 23.

Ciascun guscio 24 delimita con la parete 25 una camera 29 nella quale è alloggiata una rispettiva unità di tenuta 20, la quale è illustrata più chiaramente nelle figure 1 e 2.

Ciascuna unità 20 è costituita da una coppia di elementi di tenuta 2, 3 i quali sono disposti da parti opposte della fila di cavi 4 e compressi tra uno dei gusci 24 e la parete 25; tali elementi cooperano a pressione l'uno contro l'altro e contro i cavi 4 per esercitare la tenuta agli agenti esterni tra l'involucro 21 ed i cavi stessi. I gusci 24 sono vincolati tra loro da agganci elastici 26 a scatto, in modo da esercitare sulle unità di tenuta 20 un carico di compressione trasversale rispetto ai cavi 4, e sono bloccati sulla parete 25 in direzione parallela ai cavi 4 da mezzi di impegno non illustrati.

Gli elementi 2 e 3 (figure 1 e 2) sono realizzati per stampaggio in un materiale elastomerico, e comprendono rispettive superfici 5,6 sagomate, affacciate ed atte a cooperare tra loro; ciascuna delle superfici 5,6 presenta una pluralità di prime porzioni 7 e di seconde porzioni 8, le quali definiscono fasce delle superfici 5,6 stesse estendentisi trasversalmente rispetto ai cavi 4 ed alternate tra loro in direzione parallela ai cavi stessi. Le porzioni 7,8 dell'elemento 2 sono sfalsate assialmente rispetto alle porzioni 7,8 dall'altro in modo tale che una porzione 7 di un'elemento combaci con una porzione 8 dell'altro.

Le porzioni 7 e le porzioni 8 presentano forma complementare tra loro. Più in particolare, le prime porzioni 7 sono costituite da una pluralità di coppie 9 di labbri 10 di tenuta. I labbri 10 di ciascuna coppia 9 delimitano una sede 11, avente sezione a C e profondità maggiore del diametro dei cavi 4, la quale è atta ad alloggiare un tratto di un rispettivo cavo; ciascuna sede 11 presenta pertanto un'apertura Ila di ingresso per il rispettivo cavo 4 in direzione trasversale rispetto al cavo stesso. I labbri 10 adiacenti, appartenenti a due coppie 9 adiacenti tra loro, sono separati da un vano 12 avente anch'esso sezione a C ma profondità minore rispetto alle sedi 11.

Le seconde porzioni 8 presentano profilo ondulato definito da una pluralità di creste 13 disposte in corrispondenza dei vani 12 delle prime porzioni 7 ad essa adiacenti, alternate ad una pluralità di gole 14 disposte in corrispondenza delle sedi 11 delle prime porzioni 7 ad essa adiacenti.

Le seconde porzioni 8 sono ribassate rispetto alle prime porzioni 7, in modo tale che tra il fondo della sede 11 ed il fondo della gola 14 ad essa adiacente sia formato uno spailamento 15. I labbri 10 presentano sezione assiale sostanzialmente trapezoidale; i labbri 10 appartenenti a due porzioni 7 adiacenti definiscono tra loro rispettivi vani 16, aventi anch'essi sezione sostanzialmente trapezoidale ma leggermente minore rispetto a quella dei labbri 10, in condizioni indeformate .

Gli elementi di tenuta 2, 3 presentano infine rispettive facce 17 di appoggio opposte alle superfici 5, 6 ed atte a cooperare a tenuta, rispettivamente, con 11 guscio 24 e con la parete 25, tra i quali l'unità 20 è atta ad essere compressa, in uso.

Convenientemente, la parete 25 ed i gusci 24 presentano forma ondulata definita da una pluralità di risalti 27 equispaziati tra loro ed atti a cooperare con corrispondenti recessi 28 ricavati nelle superfici 16 degli elementi di tenuta 2,3 in corrispondenza delle delle creste 13 delle porzioni 8 e dei vani 12 delle porzioni 7; ciò al duplice scopo di posizionare stabilmente gli elementi 2,3 in senso trasversale, e di incrementare l'effetto di tenuta dovuto all'interazione tra le porzioni 7 ed 8, come descritto nel seguito.

Il funzionamento dell'unità 20 è il seguente.

In figura 1, i due elementi di tenuta 2, 3 sono illustrati in una posizione aperta, in cui sono affacciati tra loro e permettono l'inserimento dei cavi 4 (dei quali uno solo è illustrato) tra le rispettive superfici 5,6.

I cavi 4 sono disposti in modo da impegnare le sedi 11 delle porzioni 7 di ciascun elemento 2, 3 quando gli elementi 2, 3 vengono accostati e forzati l'uno contro l'altro (figura 2) in modo da far combaciare le superfici 5 e 6 tra loro. Le coppie 9 di labbri 10 delle porzioni 7 di un elemento 2 o 3, le quali avvolgono quasi completamente un rispettivo tratto di cavo 4, vengono alloggiate nelle corrispondenti gole 14 delle rispettive porzioni 8 dell'altro elemento 3 o 2; nel contempo, le creste 13 di ciascuna porzione 8 impegnano in modo forzato i vani 12 interposti tra le coppie 9 di labbri 10. Ne consegue che i labbri 10 di ciascuna coppia 9 si deformano e si avvolgono intorno al rispettivo cavo 4, giungendo a cooperare tra loro di testa e pertanto sostanzialmente a chiudere .1/apertura Ila

In questo modo i labbri 10 assicurano la tenuta lungo tutta la periferia del cavo, ad eccezione della zona dell'apertura Ila; tuttavia, tale zona si trova in corrispondenza dello spallamento 15 definito dalla porzione 7 adiacente, il quale intercetta eventuali trafilamenti. L'ulteriore penetrazione in senso assiale di acqua eventualmente trafilata tra i labbri 10 è teoricamente possibile soltanto lungo una generatrice opposta del cavo, in cui si trova l'apertura Ila della sede 11 compresa tra i labbri 10 della coppia 9 assialmente adiacente, e così via. E' evidente che la perdita di carico dovuta ad un percorso così tortuoso è tale da escludere ogni possibilità di trafilamento da un'estremità assiale all'altra dell'unità di tenuta 20.

L'alternanza tra porzioni 7 e porzioni 8 definisce pertanto una tenuta a labirinto in grado di assicurare l'assoluta ermeticità intorno ai cavi 4. La sezione trapezoidale dei labbri 10 e l'interferenza dimensionale con i rispettivi vani 16 produce inoltre un forzamento in senso assiale il quale contribuisce ad un ulteriore miglioramento della tenuta.

In figura 5 è illustrata un'unità di tenuta 30 per un connettore (non illustrato) secondo una forma di realizzazione semplificata della presente invenzione.

L'unità 30 è costituita da una coppia di elementi di tenuta 31, 32 atti a cooperare a tenuta con una fila di cavi 4, dei quali uno solo è illustrato. Ciascuno degli elementi 31, 32 presenta una pluralità di sedi 33 passanti per i rispettivi cavi 4; le sedi 33 presentano profilo sostanzialmente a C e sono aperte verso una faccia 34 dell'elemento 31, 32 stesso per formare rispettive scanalature 35 longitudinali che consentono l'introduzione dei cavi in direzione trasversale al proprio asse. Gli elementi 31, 32 sono capovolti l'uno rispetto all'alto, e sono disposti in uso con rispettive facce 36 frontali a contatto tra loro lungo un piano S di scorrimento relativo. Gli elementi 31, 32 sono pertanto mobili tra una posizione di apertura, illustrata in figura 5, in cui i cavi possono essere introdotte nelle rispettive sedi 33 di uno degli elementi 31 o 32, ed una posizione di chiusura (non illustrata) ottenuta facendo scorrere l'altro elemento 32 o 31 rispetto al primo elemento lungo il piano P, in modo tale da far impegnare,dai cavi 4 anche le sedi 33 del secondo elemento; le sedi 33 dei due elementi 31, 32 risultano pertanto coassiali.

L'unità 30 può essere impiegata in un connettore del tipo descritto con riferimento alla figura 1, alloggiando uno degli elementi 31, 32 in una porzione fissa dell'involucro, ad esempio la parete 25, e l'altro elemento 32,31 in un guscio mobile, come i gusci 24.

In uso, le scanalature 35 di ciascuno degli elementi 31,32, sono rivolte da parti opposte rispetto ai cavi 4 e sono assialmente affacciate a porzioni piene della faccia frontale 36 dell'altro elemento, definendo così una tenuta a labirinto. Pertanto, eventuali trafilamenti attraverso le scanalature 35 di un elemento vengono sostanzialmente bloccati dall'altro elemento e potrebbero oltrepassare quest'ultimo soltanto raggiungendo la relativa scanalatura 35, che si trova però in corrispondenza di una generatrice diametralmente opposta del cavo 4; il percorso risulta talmente tortuoso da determinare sugli eventuali trafilamenti delle perdite di carico di entità sufficiente ad escludere che essi possano trapassare l'unità di tenuta 30.

Infine, le figure 6 e 7 illustrano un'ulteriore forma di realizzazione di un'unità di tenuta secondo la presente invenzione, adatta all'impiego in un connettore avente un involucro 38 (parzialmente illustrato in figura 7) provvisto di una o più cavità 39 individuali per ciascun cavo. L'unità delle figure 6 e 7, indicata nel suo complesso con il numero 40, è costituita da una pluralità (nell'esempio illustrato quattro) di guarnizioni 41 anulari di tenuta, calzate sul cavo 4 assialmente a pacco l'una contro l'altra ed interposte tra il cavo 4 e le pareti interne della relativa cavità 39. Le guarnizioni 41 presentano una cavità assiale 42 passante ed un'apertura 43 lungo una propria generatrice, attraverso la quale il cavo 4 può essere inserito nella cavità 42 in direzione trasversale al cavo stesso. Le guarnizioni 41 sono orientate in modo tale che le aperture 43 di ciascuna coppia di guarnizioni adiacenti tra loro siano diametralmente opposte, come è illustrato in figura 6 e, ancor più chiaramente, in figura 7. Anche in questo caso, l'unità 40 definisce una tenuta a labirinto che impone ad eventuali trafilamenti un percorso estremamente tortuoso (indicato schematicamente con una linea tratteggiata in figura 7) che non può essere compiuto interamente a causa delle elevate perdite di carico introdotte dal percorso stesso.

Da un esame delle caratteristiche delle unità 20, 30, 40 realizzate secondo i dettami della presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

L'unità di tenuta è realizzata in due o più elementi separabili tra loro e definenti nel loro complesso una tenuta a labirinto sul cavo. Pertanto, pur essendo la tenuta ermetica, il montaggio e lo smontaggio dell'unità può essere effettuato con i terminali già aggraffati sui rispettivi cavi e non comporta il passaggio forzato dei terminali attraverso aperture di sezione ridotta come avviene nel caso delle guarnizioni note in un unico pezzo.

Risulta infine chiaro che alle unità 20, 30, 40 possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di tutela definito dalle rivendicazioni .

Claims (1)

1. R IV EN D ICA Z ION I 1.- Connettore elettrico (1) del tipo comprendente un involucro (21) isolante, almeno un terminale elettrico (23) alloggiato nel detto involucro (21) e provvisto di un rispettivo cavo elettrico (4), e mezzi di tenuta (20; 30; 40) agli agenti esterni interposti tra il detto involucro (21) ed il detto cavo (4), caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di tenuta (20; 30; 40) comprendono almeno un primo ed un secondo elemento di tenuta (2, 3; 31, 32; 41) cooperanti tra loro e con il detto cavo (4) per definire una tenuta a labirinto. 2.- Connettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuno dei detti elementi di tenuta (2, 3; 31, 32; 41) comprende almeno una sede (11; 33; 42) per il detto cavo (4) presentante un'apertura (Ila; 35; 43) atta a consentire l'ingresso del detto cavo (4) nella detta sede (il; 33; 42) in direzione trasversale rispetto al cavo (4) stesso. 3.- Connettore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i detti elementi di tenuta (2, 3; 31, 32; 41) comprendono rispettive porzioni di tenuta (7; 31, 32; 41) assialmente adiacenti tra loro e delimitanti rispettive dette sedi (11; 42; 33), le dette aperture (Ila; 35; 43) delle dette rispettive sedi (il; 33; 42) essendo rivolte da parti opposte rispetto al detto cavo (4). 4.- Connettore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i detti elementi di tenuta (2, 3) comprendono rispettive pluralità di porzioni di tenuta (7) alternate assialmente tra loro, le aperture (Ila) delle dette sedi (11) essendo rivolte alternativamente da parti opposte rispetto al detto cavo (4). 5.- Connettore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che ciascuno dei detti elementi di tenuta (2, 3) comprende una pluralità di prime porzioni di tenuta (7) ed una pluralità di seconde porzioni di tenuta (8) alternate assialmente e presentanti forma complementare tra loro; le dette prime porzioni (7) di ciascun elemento di tenuta (2, 3) cooperando con le dette seconde porzioni (8) dell'altro elemento (3, 2) ed essendo deformate da queste ultime per cooperare a tenuta con il detto cavo. 6.- Connettore secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che le dette prime porzioni (7) comprendono almeno una coppia (9) di labbri (10) di tenuta definenti tra loro la detta sede (il) per il detto cavo (4) e che le dette seconde porzioni (8) comprendono almeno una gola (14) atta ad accogliere i detti labbri di tenuta (10) per deformarli contro il detto cavo (4). 7.- Unità secondo la rivendicazione 6 , caratterizzata dal fatto che le dette prime porzioni (7) comprendono una pluralità di dette coppie (9) di labbri (10) atte a cooperare con rispettivi detti cavi (4) e separate tra loro da rispettivi vani (12); dette seconde porzioni (8) presentando un profilo ondulato definito da una pluralità di dette gole (14) alternate ad una pluralità di creste (13) atte a cooperare in modo forzato con i detti vani (12) della detta prima porzione (7). 8.- Connettore secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che i detti elementi di tenuta comprendono almeno due guarnizioni (41) anulari assialmente adiacenti tra loro e presentanti rispettive dette aperture (42) lungo proprie generatrici opposte. 9.- Connettore elettrico, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati.