ES2251131T3 - Conectador electrico para circuiteria plana flexible. - Google Patents
Conectador electrico para circuiteria plana flexible.Info
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- H01R12/82—Coupling devices connected with low or zero insertion force
- H01R12/85—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures
- H01R12/87—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures acting automatically by insertion of rigid printed or like structures
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
Abstract
SE DESCRIBE UN CONECTOR (10, 10A, 10B) PARA INTERCONECTAR ELECTRICAMENTE LOS CONDUCTORES (12, 40) DE CIRCUITOS FLEXIBLES PLANOS (11, 42) A LOS CONDUCTORES DE UN DISPOSITIVO DE CONEXION CASANTE COMPLEMENTARIO. EL CONECTOR INCLUYE UN CUERPO (22, 48, 50) QUE TIENE UN BORDE ALREDEDOR DEL CUAL SE ENVUELVE EL CIRCUITO FLEXIBLE. UNAS ESPIGAS DE POSICION (20) QUE HAY EN EL CUERPO ENCAJAN Y RETIENEN EL CIRCUITO FLEXIBLE (14, 42) ALREDEDOR DEL BORDE. UNA TIRA FLEXIBLE (30) EXISTENTE EN EL CUERPO, EN EL BORDE DEL MISMO, EJERCE UNA CARGA DE RESORTE SOBRE EL CIRCUITO FLEXIBLE PARA MEJORAR EL ENCAJE DEL MISMO CON LAS ESPIGAS DE POSICION.
Description
Conectador eléctrico para circuitería plana
flexible.
Este invento se refiere, en general, a la técnica
de los conectadores eléctricos y, en particular, a conectadores
para interconectar eléctricamente circuitería plana flexible.
Un circuito plano flexible incluye, usualmente,
un sustrato dieléctrico plano alargado, flexible, que tiene tiras
separadas lateralmente de conductores en una o en ambas caras del
mismo. Los conductores pueden estar cubiertos con una delgada capa
protectora flexible, por una o por ambas caras del circuito. Si se
utilizan capas protectoras, hay recortes formados en ellas para
dejar al descubierto los conductores subyacentes en lugares de
contacto deseados donde los conductores han de aplicarse con los
conductores de un dispositivo de conexión complementario de
acoplamiento que puede ser un segundo circuito plano flexible, una
placa de circuito impreso o los terminales de un conectador de
acoplamiento.
Con el transcurso de los años se han diseñado una
gran variedad de conectadores para terminar o interconectar circuito
planos flexibles con dispositivos de conexión complementarios de
acoplamiento. Dichos conectadores continúan viéndose afectados por
una multitud de problemas importantes, particularmente en cuestión
de costes y fiabilidad. No sólo los costes directos de material de
dichos conectadores son indebidamente elevados, sino que el trabajo
de montaje de tales conectadores exige una cantidad de tiempo
indebida. El presente invento se dirige a resolver estos problemas
proporcionando una estructura de conectador extremadamente
sencilla, barata y fiable, de la que no se disponía hasta ahora.
A partir de la patente norteamericana núm.
4.784.615 se conoce un sistema para interconectar circuitos
flexibles por contacto directo, en el que entre el circuito
flexible y un soporte rígido se coloca un material elastómero. Sin
embargo, este sistema incorpora un soporte que se une
perpendicularmente a una placa de circuito impreso, con el
resultado de que la conexión que se consigue es frágil y ocupa
mucho sitio.
Por la patente norteamericana núm. 5.009.607 se
conoce un conectador de circuito flexible para conectar el circuito
flexible a un circuito. El conectador tiene un aplicador de presión
que ayuda a montar juntos, a la fuerza, los contactos del circuito
flexible y los de la placa. Pero el aplicador de presión está
dispuesto debajo de un bloque, lo que hace que la altura del
conectador aumente de forma desfavorable.
A partir de la patente norteamericana núm.
5.297.958 se conoce un sistema de conectador enchufable con un
miembro compresible de elastómero, para circuitos flexibles
formados por ataque químico. Este miembro carga elásticamente al
circuito flexible formado por ataque químico poniéndolo en contacto
con una zona de un circuito. No obstante, parece que la fijación
del circuito es mejorable.
Por tanto, un objeto del invento es proporcionar
un conectador nuevo y mejorado para circuitería plana flexible.
El objeto del invento se consigue gracias a la
materia objeto de la reivindicación 1.
En la realización ilustrativa del invento, se
muestra un conectador macho, nuevo y mejorado, para interconectar
eléctricamente los conductores de un circuito plano flexible con
los conductores de un dispositivo de conexión complementario de
acoplamiento. Sin embargo, los conceptos del invento no se limitan a
los conectadores macho. El conectador incluye un miembro de cuerpo
que tiene un borde alrededor del cual se envuelve el circuito
flexible, con los conductores del circuito mirando hacia fuera del
miembro de cuerpo. En el miembro de cuerpo hay previstos medios de
posicionamiento para aplicar el circuito flexible alrededor del
borde del miembro de cuerpo y retenerlo. En el miembro de cuerpo hay
previstos medios elásticos, en su borde, para cargar elásticamente
el circuito flexible a fin de mejorar su aplicación con los medios
de posicionamiento.
De acuerdo con una realización ilustrativa del
invento, el conectador es un conectador hembra, en el que el miembro
de cuerpo puede ser un alojamiento de múltiples partes, formado por
un par de partes rígidas de alojamiento.
Como se describe en esta memoria, los medios de
posicionamiento incluyen una pluralidad de espigas de
posicionamiento que sobresalen del miembro de cuerpo penetrando en
respectivos orificios de posicionamiento del circuito flexible. De
preferencia, dichas espigas y los respectivos orificios de
posicionamiento están previstos a lados opuestos de los medios
elásticos. El miembro de cuerpo macho se describe como alargado y
los medios elásticos están formados por una tira longitudinal
elástica a lo largo del borde del miembro de cuerpo.
Preferiblemente, los medios de posicionamiento
están dispuestos a lados opuestos de la tira elástica.
En particular, el conectador macho incluye al
menos una de las espigas de posicionamiento y un respectivo orificio
de posicionamiento a lados opuestos de la tira elástica.
El miembro de cuerpo de la realización preferida
está moldeado de manera unitaria de material plástico relativamente
rígido y los medios elásticos comprenden un componente de material
elastómero, moldeado en posición. Por ejemplo, los medios elásticos
pueden consistir en una estructura de caucho de
silicona.
silicona.
Otros objetos, características y ventajas del
invento resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción
detallada, tomada en conexión con los dibujos adjuntos.
Las características de este invento que se cree
que son nuevas se establecen de forma particular en las
reivindicaciones adjuntas. El invento, junto con sus objetos y
ventajas, puede comprenderse mejor haciendo referencia a la
siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos adjuntos,
en los que números de referencia similares identifican elementos
similares en las figuras, y en los que:
la Figura 1 es una vista en perspectiva desde
arriba de una primera realización de un conectador que incorpora
los conceptos del invento;
la Figura 2 es una vista en perspectiva desde
abajo del conectador de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en perspectiva desde
arriba de una segunda realización del conectador;
la Figura 4 es una vista en perspectiva desde
abajo del conectador de la Figura 3;
la Figura 5 es una sección tomada, en general,
por la línea 5-5 de la Figura 3;
la Figura 6 es una vista en perspectiva de una
tercera realización de un conectador que incorpora los conceptos
del invento, con el conectador en condición abierta;
la Figura 7 es una vista en perspectiva del
conectador de la Figura 6 en condición cerrada, interconectando un
circuito flexible con una placa de circuito impreso; y
la Figura 8 es una sección tomada, en general,
por la línea 8-8 de la Figura 7.
Refiriéndonos con mayor detalle a los dibujos, y
primeramente a las Figuras 1 y 2, en ellas se muestra una primera
realización de un conectador macho, designado en general con 10,
para interconectar eléctricamente los conductores 12 de un circuito
o cable plano 14, flexible, con los conductores de un dispositivo de
conexión complementario de acoplamiento (no mostrado). Por ejemplo,
el conectador macho 10 puede acoplarse con un conectador hembra
complementario introduciendo un borde delantero 16 del conectador
macho en un receptáculo apropiado del conectador hembra. En algunas
aplicaciones, el conectador macho podría conectarse a otro
conectador macho complementario. En estas diversas aplicaciones, el
circuito plano flexible 14 se envuelve alrededor del borde
delantero 16 del conectador y los orificios de posicionamiento 18
del circuito se posicionan sobre espigas 20 de posicionamiento a
lados opuestos del conectador macho.
Más particularmente, el conectador macho 10
incluye un miembro 22 de cuerpo macho en torno al cual se envuelve
el circuito plano flexible 14. El miembro de cuerpo macho es
generalmente plano y alargado e incluye un par de brazos de fiador
24 en voladizo en extremos opuestos del mismo. El miembro de cuerpo,
incluyendo los brazos de fiador, está moldeado de forma unitaria en
un material dieléctrico, relativamente rígido, tal como plástico o
similar. Los brazos de fiador 24 en voladizo se unen al miembro de
cuerpo en los extremos proximales 24a de los brazos de fiador,
cerca de los extremos opuestos del borde delantero 16 del
conectador. Por tanto, los extremos libres 24b de los brazos de
fiador pueden flexionar en la dirección de las flechas "A" de
doble cabeza. Un par de ganchos 24c de fiador sobresalen de los
brazos de fiador 24 para aplicación con medios de fiador apropiados
en el dispositivo de conexión complementario de acoplamiento.
Finalmente, un nervio realzado o pestaña 26 se extiende
longitudinalmente a lo largo del borde trasero superior del miembro
de cuerpo para definir una ranura 28 debajo y a través de la cual
se extiende el circuito plano flexible 14, como se ve del mejor
modo en la Figura 5 y se describe más adelante.
Haciendo referencia, todavía, a la realización de
las Figuras 1 y 2, el invento contempla la provisión de medios
elásticos en forma de componente elástico alargado 30 que se
extiende a lo largo del borde delantero 16 del conectador, y que
define dicho borde, para cargar elásticamente el circuito flexible
14 a fin de mejorar su aplicación con las espigas de
posicionamiento 20. El componente elástico 30 es una tira de
material elastómero, tal como caucho de silicona, moldeada en
posición.
Finalmente, el conectador 10 (Figs. 1 y 2)
incluye un nervio de respaldo elástico 32, moldeado en posición
(Fig. 1), que se extiende longitudinalmente a lo ancho del miembro
de cuerpo 32 y que se aplica con la cara inferior del circuito
flexible 14 para cargar a los conductores 12 del circuito contra los
conductores del dispositivo de conexión complementario de
acoplamiento.
Las Figuras 3-5 ilustran una
segunda realización de un conectador macho, designado en general
con 10A, que es sustancialmente idéntico al conectador 10 (Figs. 1
y 2), excepto porque el conectador 10A incluye un miembro 33
elástico de alivio de esfuerzos en la cara inferior de la pestaña
26, como se ve de la mejor manera en la Figura 5. En consecuencia,
en las Figuras 3-5 se han aplicado números
similares para designar componentes similares del conectador macho
10A, correspondientes a los componentes antes descritos en relación
con el conectador 10 de las Figuras 1 y 2.
Asimismo, en la realización de las Figuras 3 y 4,
la pestaña 26 es un componente de plástico rígido, separado, unido
al miembro de cuerpo 22 mediante una bisagra enteriza 34. La
bisagra enteriza es un componente moldeado en posición de material
elastómero, tal como caucho de silicona. El extremo opuesto de la
pestaña 26 separada tiene un fiador 35a de gancho para enganchar
sobre una superficie 35b del miembro de cuerpo 22. Por tanto, la
pestaña puede desengancharse para abrir la ranura 28
significativamente a fin de permitir un posicionamiento fácil del
circuito flexible en la ranura.
Antes de proceder a describir el miembro 33 de
alivio de esfuerzos, la Figura 5 muestra claramente cómo se moldea
en posición el componente elástico 30 alrededor de un borde
delantero 22a del miembro de cuerpo 22. También puede verse como se
envuelve el circuito flexible 14 alrededor del borde delantero 16
del conectador definido por el componente elástico 30. El invento
contempla que los orificios de posicionamiento 18 (Fig. 1) del
circuito flexible 14 estén separados de tal manera que, cuando los
orificios estén situados alrededor de las espigas 20 de
posicionamiento, como se ve en la Figura 5, el circuito flexible se
envolverá apretadamente alrededor del componente elástico 30,
incluso hasta el punto de comprimir ligeramente el componente
elástico en la dirección de la flecha "B". Por tanto, el
componente elástico es efectivo para cargar elásticamente el
circuito flexible a fin de mejorar su aplicación con las espigas de
posicionamiento 20. En otras palabras, el componente elástico es
efectivo para absorber cualquier flojedad o flacidez del circuito
flexible que, de otro modo, podría caerse, simplemente, de las
espigas de posicionamiento.
Refiriéndonos específicamente a la Figura 5,
cuando el circuito flexible 14 está completamente conectado
alrededor del conectador macho 10 o 10A, un primer tramo 14a del
circuito está dispuesto en la parte superior del miembro de cuerpo
22 y un segundo tramo 14b del circuito se extiende por debajo de la
pestaña 26 y se aleja de la parte trasera del miembro de cuerpo.
Puede verse que el segundo tramo 14b del circuito se encuentra en
un plano desplazado respecto del plano del primer tramo 14a del
circuito. El miembro elástico 33 de alivio de esfuerzos se aplica
con la parte superior del tramo 14b del circuito en su plano
desplazado respecto del tramo 14a del circuito. Por tanto, las
fuerzas de tracción ejercidas sobre el circuito flexible en la
dirección de la flecha "C" tendrán tendencia a cargar al
circuito contra el miembro 33 de alivio de esfuerzos, que es
elástico y compresible, para proporcionar un grado de elasticidad o
movimiento longitudinal al circuito, en vez de permitir que la
totalidad de las fuerzas de tracción sean transmitidas directamente
a las espigas de posicionamiento 20 en la parte superior del
conectador. Como en el caso del componente elástico 30 para carga
elástica, el miembro elástico 33 de alivio de esfuerzos es una
estructura moldeada en posición en la cara inferior de la pestaña
26 y está fabricado de un material elastómero tal como caucho de
silicona.
Haciendo referencia a las Figuras
6-8, en ellas se muestra una tercera realización de
un conectador, designado en general con 10B, para interconectar los
conductores 40 a lados opuestos de un circuito flexible plano,
designado en general con 42, con las pistas de circuito a lados
opuestos de una placa 44 de circuito impreso, como se ve en las
Figuras 7 y 8. Más particularmente, el conectador 10B incluye un
alojamiento de múltiples partes, designado en general con 46,
formado por un par de partes, 48 y 50, de alojamiento, rígidas. Cada
parte de alojamiento es una estructura de una sola pieza moldeada
de forma unitaria de material dieléctrico, tal como plástico
rígido. Las partes de alojamiento pueden ser movidas entre
posiciones abiertas, ilustradas en la Figura 6, para facilitar la
carga del circuito flexible 42, y posiciones cerradas,
representadas en las Figuras 7 y 8, para interconectar los
conductores del circuito flexible con las pistas de circuito de la
placa 44 de circuito impreso. Las partes de alojamiento tienen
brazos 52 de fiador que se aplican mutuamente de forma
complementaria, que son flexibles y están moldeados de modo
enterizo con las partes de alojamiento. Los brazos de fiador son en
voladizo e incluyen ganchos 52a de fiador, que se aplican mutuamente
en forma complementaria cuando las partes de alojamiento se
encuentran en sus posiciones cerradas. La parte de alojamiento 50
tiene una ranura alargada 54 para que el circuito flexible 42 pase
a su través, como se ve del mejor modo en la Figura 8. Finalmente,
cada parte de alojamiento incluye un componente 30 elástico, para
carga elástica, en los bordes de la misma alrededor del cual se
envuelve el circuito flexible de manera parecida a los conectadores
10 y 10A.
El invento contempla que las partes 48 y 50 de
alojamiento de plástico relativamente rígido se unan gracias a
medios de bisagra flexibles constituidos por un par de componentes
56 de bisagra moldeados en posición. Los componentes de bisagra se
moldean de material elastómero, tal como caucho de silicona. Los
componentes de bisagra acomodan el movimiento de las partes de
alojamiento rígidas desde sus posiciones abiertas, mostradas en la
Figura 6 a sus posiciones cerradas ilustradas en las Figuras 7 y
8.
La Figura 8 muestra como se interconecta el
circuito flexible 42 con la placa 44 de circuito impreso mediante
el conectador 10B. Más particularmente, el circuito flexible 42 es
un circuito con dos caras porque posee conductores tanto en la cara
superior 42a como en la cara inferior 42b, como se ve en la Figura
8. De manera correspondiente, la placa 44 de circuito impreso
tendrá pistas de circuito en ambas caras de la misma. El circuito
flexible se enfila a través de la ranura 54 en la parte de
alojamiento 50, bajo la parte de alojamiento y alrededor del miembro
elástico 30 de carga elástica en el borde delantero de la parte de
alojamiento, tras lo cual la cara inferior 42b del circuito flexible
se convierte en la cara superior para aplicarse con pistas de
circuito de la cara inferior de la placa 44 de circuito impreso.
Con referencia todavía a la Figura 8, el circuito se envuelve
alrededor de un borde trasero 60 de la parte 48 de alojamiento,
sobre la parte superior de la parte de alojamiento, alrededor del
componente elástico 30 de carga elástica en el borde delantero de
la parte de cuerpo y entra en aplicación con la cara superior de la
placa 44 de circuito impreso. En este punto de la aplicación, la
cara superior 42a del circuito flexible se convierte en su cara
inferior para aplicarse con las pistas de circuito de la cara
superior de la placa de circuito. En la Figura 8 se muestra que
ambas partes 48 y 50 de alojamiento incluyen espigas de
posicionamiento 20 para inserción en orificios de posicionamiento
apropiados del circuito flexible para envolver apretadamente el
circuito alrededor de los miembros elásticos 30 de carga elástica,
como se ha descrito en lo que antecede en relación con los
conectadores 10 y 10A. Ambas partes 48 y 50 de alojamiento
incluyen, también, estructuras elásticas de respaldo 62, moldeadas
en posición, para cargar al circuito flexible contra las caras
superior e inferior de la placa de circuito impreso.
Se comprenderá que el invento puede llevarse a la
práctica en otras formas específicas sin apartarse de su espíritu ni
de las características que constituyen su núcleo. Por tanto, los
presentes ejemplos y realizaciones han de considerarse, en todos
los aspectos, como ilustrativos y no como restrictivos, y el
invento no ha de limitarse a los detalles que se ofrecen en esta
memoria.
Claims (14)
1. Un conectador (10, 10A, 10B) para
interconectar eléctricamente los conductores (12, 40) de un
circuito plano flexible (14, 42) con los conductores de un
dispositivo de conexión complementario de acoplamiento y que tiene
un borde delantero que comprende:
un miembro de cuerpo (22, 48, 50) en el que se
posiciona el circuito flexible (14, 42) con los conductores (12)
del circuito (14) mirando en dirección contraria al miembro de
cuerpo; y
medios (20) de posicionamiento en el miembro de
cuerpo, para aplicarse con el circuito flexible y retenerlo en
él;
en el que
dicho conectador comprende medios elásticos (30)
en el miembro de cuerpo (22, 48, 50) que pueden aplicarse con el
circuito flexible (14, 42),
caracterizado porque
el circuito flexible (14, 42) se envuelve
apretadamente alrededor de los medios elásticos (30) hasta el punto
de comprimir ligeramente los medios elásticos (30) para cargar
elásticamente al circuito flexible a fin de mejorar su aplicación
con dichos medios de posicionamiento, y porque
dichos medios elásticos (30) se extienden a lo
largo de dicho borde delantero (16) del conectador (10, 10A,
10B).
2. El conectador de la reivindicación 1, en el
que dichos medios elásticos comprenden un componente (30) moldeado
en posición.
3. El conectador de la reivindicación 2, en el
que dicho miembro de cuerpo (22, 48, 50) está moldeado de forma
unitaria de material plástico y dicho componente (30) moldeado en
posición es de material elastómero.
4. El conectador de la reivindicación 2 o de la
reivindicación 3, en el que dicho componente elástico (30) está
moldeado sustancialmente alrededor del borde (22a) del miembro de
cuerpo (22).
5. El conectador de una de las reivindicaciones
precedentes, en el que dicho miembro de cuerpo (22, 48, 50) está
moldeado de material plástico relativamente rígido.
6. El conectador de una de las reivindicaciones
precedentes, en el que dichos medios elásticos (30) están
constituidos por una estructura de caucho de silicona.
7. El conectador (10, 10A, 10B) de una de las
reivindicaciones precedentes, en el que
dicho conectador es un conectador macho (10,
10A); y
dicho miembro de cuerpo (22) es un miembro de
cuerpo macho que tiene un borde (22a) alrededor del cual se envuelve
el circuito flexible; y en el que
dicho conectador macho comprende:
medios de posicionamiento (20) en el miembro de
cuerpo (22) para aplicarse con el circuito flexible (14) y
retenerlo alrededor del borde del miembro de cuerpo; y
medios elásticos (30) en el miembro de cuerpo
(22), en su borde (22a) para cargar elásticamente al circuito
flexible (14) a fin de mejorar su aplicación con dichos medios de
posicionamiento (20).
8. El conectador de una de las reivindicaciones
precedentes, en el que dichos medios de posicionamiento incluyen
una pluralidad de espigas de posicionamiento (20) que sobresalen
del miembro de cuerpo (22) penetrando en orificios de
posicionamiento (18) respectivos del circuito flexible (14).
9. El conectador de una de las reivindicaciones
precedentes, que incluye al menos una de dichas espigas de
posicionamiento (20) y un orificio de posicionamiento (18)
respectivo a lados opuestos de dichos medios elásticos (30).
10. El conectador de una de las reivindicaciones
precedentes, en el que dicho miembro de cuerpo macho (22) es
alargado y dichos medios elásticos comprenden una tira longitudinal
(30) elástica, a lo largo del mencionado borde (22a).
11. El conectador de una de las reivindicaciones
precedentes, en el que dichos medios de posicionamiento (20) están
dispuestos a lados opuestos de dicha tira elástica (30).
12. El conectador (10, 10A, 10B) de una de las
reivindicaciones precedentes, en el que
dicho conectador es un conectador macho (10,
10A); y
dicho miembro de cuerpo es un miembro de cuerpo
macho (22) alargado, moldeado de forma unitaria de material plástico
relativamente rígido y que tiene un borde (22a) alrededor del cual
se envuelve el circuito flexible (14); y en el que
dicho conectador comprende medios (20) de
posicionamiento en el miembro de cuerpo para aplicarse con el
circuito flexible (14) y retenerlo alrededor del borde del miembro
de cuerpo; y
una tira elástica (30) alargada, moldeada en
posición a lo largo del borde (22a) del miembro de cuerpo (22),
siendo la tira de material elastómero para cargar elásticamente el
circuito flexible (14) a fin de mejorar su aplicación con dichos
medios (20) de posicionamiento.
13. El conectador de la reivindicación 12, en el
que dicha tira elástica (30) es de caucho de silicona.
14. El conectador de la reivindicación 12 o de la
reivindicación 13, que incluye al menos una de dichas espigas (20)
de posicionamiento y un orificio de posicionamiento (18) respectivo
a lados opuestos de dicha tira elástica (30).
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