Campo da Invenção

[0001 ] A presente invenção se refere a um elemento de interface para arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônico e, também, a um arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônicos incluindo elemento de interface, cujo objetivo é eliminar a necessidade de fiação elétrica usualmente envolvida na conexão elétrica desses componentes eletrônicos.

Fundamentos da Invenção

[0002] Os componentes eletrônicos são a estrutura de um circuito eletrônico, isto é, são os componentes que fazem parte de qualquer circuito elétrico ou eletrônico (desde os mais simples aos mais complexos) e que estão interligados entre si. Pode também ser definido como componente eletrônico todo dispositivo elétrico que transmite a corrente elétrica através ou de um condutor ou semicondutor.

[0003] Dentre os inúmeros componentes eletrônicos existentes, um que está enormemente integrado ao cotidiano das pessoas, apesar de geralmente não estar à vista, é a placa de circuito impresso, também conhecida como PCB (sigla para “printed circuit board’ , do inglês). Computadores, televisores, veículos, smartphones e brinquedos são apenas alguns exemplos de equipamentos que fazem uso dessas placas repletas de componentes eletrônicos para desempenhar suas respectivas funcionalidades.

[0004] Em geral, um circuito impresso consiste em uma placa formada por camadas de materiais plásticos e fibrosos (como fenolite, fibra de vidro, fibra e filme de poliéster, entre outros polímeros) que conta com finas películas de substâncias metálicas (cobre, prata, ouro ou níquel). Essas películas formam as “trilhas” ou “pistas” que são responsáveis pela condução da corrente elétrica pelos componentes eletrônicos. Esses impulsos elétricos são transmitidos para os componentes, viabilizando o funcionamento de cada peça e, consequentemente, do sistema completo formado pela PCB.

[0005] Na área da engenharia, referidas PCB’s geralmente também são associadas a conectores elétricos, responsáveis por prover a conexão elétrica entre dita PCB e algum outro componente eletro-eletrônico, por exemplo, sensores de pressão, sensores de temperatura, sensores de vibração, entre diversos outros possíveis.

[0006] Normalmente, um conector elétrico é formado por duas partes presas em um objeto rígido ou flexível, como um cabo, por exemplo. Em geral, estas duas partes se conectam através de um pino e de um soquete, que envolve o pino de forma a manter o contato físico e a condução elétrica, de modo satisfatório. Mais especificamente, os conectores elétricos são normalmente projetados de forma que o receptáculo do componente tenha lâminas ou pinos metálicos machos e o receptáculo do chicote tenha contrapartes fêmeas.

[0007] Existem vários tipos diferentes de conectores. Os mais conhecidos são os RCA que são geralmente utilizados para fazer a ligação entre aparelhos de TV, videocassetes, reprodutores de DVD, e até mesmo placas de vídeo de computadores. Também existem conectores de cabos de rede de computador, conectores VGA (mais utilizados para conectar a placa de vídeo de um computador a um monitor), conectores SVGA (também utilizados para conexão entre placas de vídeo de computadores e monitores, porém também pode conectar TV, projetores, DVD, etc), dentre outros.

[0008] Em resumo, os conectores elétricos existem em uma pluralidade de tamanhos e formatos, baseados em sua função, especificações do fabricante, número de polos, etc. Alguns exemplos de conectores elétricos são encontrados nos documentos EP1146602, DE10004288 e US5820398, por exemplo.

[0009] No entanto, no estado da técnica, a maioria desses conectores elétricos 3’, conforme mencionado anteriormente, está também associada a um cabo (ou fiação elétrica) 4’ para conduzir a corrente elétrica entre um primeiro componente eletrônico T e um segundo componente eletrônico 2’ conectados entre si, tal como o desenho esquemático da fig. 1. Um exemplo desse tipo de arranjo é ilustrado pela solução do documento US2019326694.

[0010] Ainda, é também conhecida, do estado da técnica, a solução do documento US5993224 que está relacionada a um conector elétrico para um dispositivo de comunicação portátil, sendo dito conector montado na superfície de uma placa de circuito impresso do dispositivo de comunicação portátil. Referido conector possui um invólucro e contatos para serem soldados à placa de circuito impresso, sendo que o invólucro possui alças de encaixe e pinos de posicionamento para localizar o invólucro para pressionar os contatos na placa de circuito impresso.

[0011 ] Apesar das soluções descritas acima se mostrarem funcionais para os objetivos para os quais foram viabilizadas, nota-se que ainda há lacunas no estado da técnica no que se refere à provisão de uma solução simples para possibilitar um arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônicos incluindo elemento de interface, de modo a eliminar a necessidade de fiação elétrica usualmente envolvida na conexão elétrica desses componentes, bem como garantir o seguro e rápido encaixe entre ditos componentes, num arranjo compacto de montagem.

[0012] É com base neste cenário que surge a invenção em questão.

Objetivos da Invenção

[0013] Assim, é objetivo fundamental da invenção em questão prover um arranjo de montagem de componentes eletrônicos isento de fiação elétrica;

[0014] De maneira mais específica, é objetivo da presente invenção descrever uma solução simples, de baixo custo e prática, que inclua um elemento de interface de montagem e garanta um seguro e rápido encaixe entre os componentes eletrônicos em questão;

[0015] Ainda, é objetivo da presente invenção revelar uma solução capaz de possibilitar um arranjo compacto de montagem;

[0016] Por fim, é também objetivo da presente invenção prover um arranjo que garanta a manutenção da conexão elétrica dos componentes eletrônicos.

Sumário da Invenção

[0017] Os objetivos acima resumidos são alcançados por meio de um elemento de interface para arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônicos, dito elemento de interface compreendendo: um corpo vazado sendo delimitado por uma parede circunferencial, dita parede circunferencial incluindo respectivas parede superior, parede inferior e paredes laterais; uma parede longitudinal que se estende longitudinalmente a partir da parede circunferencial, dita parede longitudinal incluindo respectiva parede superior e paredes laterais; pelo menos uma primeira nervura que compreende uma porção anterior e uma porção posterior; pelo menos um primeiro vão definido pelo espaçamento entre dita pelo menos uma primeira nervura e a parede inferior da parede circunferencial; o elemento de interface incluindo um primeiro meio de encaixe rápido e seguro; dito elemento de interface incluindo um segundo meio de encaixe rápido e seguro.

[0018] Ainda, a presente invenção também se refere a um arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônicos incluindo elemento de interface, dito arranjo de montagem compreendendo: um primeiro componente eletrônico compreendendo uma porção de inserção que compreende uma área na qual é provido pelo menos um primeiro terminal elétrico; dito primeiro terminal elétrico incluindo pelo menos uma primeira porção de terminal fixa ao primeiro componente eletrônico e uma segunda porção de terminal que se estende a partir da primeira porção; sendo que a porção de inserção do primeiro componente eletrônico é inserida e alojada no interior do corpo vazado do elemento de interface; sendo que dita porção de inserção do primeiro componente eletrônico é assentada, de um lado, contra dita primeira nervura; e sendo que a porção de inserção do primeiro componente eletrônico é assentada, de outro lado, contra a superfície interna da parede circunferencial do elemento de interface; e sendo que um terceiro vão é definido pelo espaçamento entre a superfície interna da parede longitudinal do elemento de interface e o primeiro componente eletrônico, sendo que dita segunda porção de terminal do dito pelo menos um primeiro terminal elétrico é disposta no terceiro vão; dito arranjo de montagem incluindo, ainda: um segundo componente eletrônico incluindo pelo menos uma parede perimetral e carregando pelo menos um segundo terminal elétrico circundado pela dita parede perimetral; sendo que uma primeira parte da parede perimetral do segundo componente eletrônico se assenta contra a parede circunferencial do elemento de interface; de modo que dito segundo terminal elétrico se insere ao longo do terceiro vão, assentando-se contra a superfície interna da parede longitudinal do elemento de interface e se estendendo longitudinalmente ao longo da mesma; de modo que ditos pelo menos um primeiro terminal elétrico e dito pelo menos um segundo terminal elétrico são física e eletricamente conectados entre si por pressão de contato. Descrição Resumida dos Desenhos

[0019] A invenção em questão passa a ser pormenorizadamente detalhada com base na figura ilustrativa abaixo listada: [0020] A figura 1 ilustra, de maneira esquemática, um arranjo de montagem e conexão elétrica utilizando fiação elétrica, conforme o estado da técnica.

[0021 ] A figura 2 ilustra, de maneira esquemática, o arranjo de montagem e conexão elétrica incluindo elemento de interface, e isento de fiação elétrica, conforme a presente invenção;

[0022] A figura 3 ilustra uma vista em perspectiva anterior do elemento de interface, de acordo com a presente invenção;

[0023] A figura 4 ilustra uma vista posterior do elemento de interface, de acordo com a presente invenção;

[0024] A figura 5 ilustra uma vista anterior do elemento de interface, de acordo com a presente invenção;

[0025] A figura 6 ilustra uma vista lateral direita do elemento de interface, de acordo com a presente invenção;

[0026] A figura 7 ilustra uma vista em perspectiva do primeiro componente eletrônico, evidenciando os primeiros terminais elétricos;

[0027] A figura 8 ilustra uma vista posterior do conjunto do primeiro componente eletrônico inserido no elemento de interface, de acordo com a presente invenção;

[0028] A figura 9 ilustra o conjunto do primeiro componente eletrônico, segundo componente eletrônico e elemento de interface montados entre si, de acordo com o arranjo de montagem e conexão elétrica da presente invenção;

[0029] A figura 10 ilustra uma vista em perspectiva do segundo componente eletrônico, evidenciando os segundos terminais elétricos;

[0030] A figura 11 ilustra uma vista em corte longitudinal do arranjo de montagem e conexão elétrica da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

[0031 ] Assim, com foco em alcançar os objetivos supracitados, a presente invenção diz respeito a um elemento de interface para arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônicos e, também, a um arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônicos incluindo elemento de interface.

[0032] De antemão, cabe destacar que os termos “pelo menos um” serão omitidos daqui pra frente apenas para fins de síntese e inteligibilidade do presente descritivo. [0033] Conforme se visualiza nas figuras anexas, a presente invenção consiste em um elemento que compreende um corpo vazado 30, dito corpo vazado 30 sendo delimitado por uma parede circunferencial 31 , dita parede circunferencial 31 incluindo respectivas parede superior 311 , parede inferior 312 e paredes laterais 313. Dito corpo vazado 30 sendo compreendido, ainda, por uma parede longitudinal 32 que se estende longitudinalmente a partir da parede circunferencial 31 , dita parede longitudinal 32 incluindo respectiva parede superior 321 e paredes laterais 323.

[0034] As ditas paredes circunferencial 31 e longitudinal 32 definem, entre si, um degrau interno 33 e um degrau externo 34, sendo que o degrau interno 33, que é a própria face anterior da parede longitudinal 32, estende-se radialmente para dentro a partir da parede superior 311 da parede circunferencial 31 , enquanto o degrau externo 34 é definido pelo rebaixo entre a superfície externa da parede superior 311 da parede circunferencial 31 e a parede superior 321 da parede longitudinal 32. Vale destacar que aqui os termos “interno” e “externo” são relativos ao corpo vazado 30 do elemento de interface 3.

[0035] Cabe esclarecer, também, que a parede circunferencial 31 é substancialmente inteiriça, ou seja, contornante, exceto por alguns rasgos longitudinais 314 que serão pormenorizadamente detalhados a frente, enquanto a parede longitudinal 32 não é inteiriça, ou seja, não é contornante, haja vista que não compreende uma “parede inferior”.

[0036] Outro esclarecimento necessário é que o corpo vazado 30 do elemento de interface 3 é assim denominado pelo fato de ser substancialmente tubular (ou passante), apesar da parede longitudinal 32 não incluir uma “parede inferior”.

[0037] Dito corpo vazado 30 do elemento de interface 3 ainda inclui pelo menos uma primeira nervura 40 que compreende uma porção anterior 41 e uma porção posterior 42, sendo que dita porção anterior 41 da primeira nervura 40 se estende radialmente para dentro (do corpo vazado 30) a partir da parede superior 311 da parede circunferencial 31 , enquanto dita porção posterior 42 da primeira nervura 40 se estende radialmente para dentro (do corpo vazado 30) a partir da parede superior 321 da parede longitudinal 32. [0038] Neste sentido, observa-se que o corpo vazado 30 define um primeiro vão G1 delimitado pelo espaçamento entre dita pelo menos uma primeira nervura 40 e a parede inferior 312 da parede circunferencial 31 , sendo tal espaçamento medido em uma direção ortogonal à referida parede inferior 312. Ainda, o corpo vazado 30 também define um quinto vão G5 definido pelo espaçamento entre as paredes laterais 313 da parede circunferencial 31.

[0039] O elemento de interface 3 inclui, ainda, um primeiro meio de encaixe rápido e seguro 51 hábil de cooperar com um primeiro componente eletrônico 1 e um segundo meio de encaixe rápido e seguro 52 hábil de cooperar com um segundo componente eletrônico 2.

[0040] Preferencialmente, o primeiro meio de encaixe rápido e seguro 51 compreende uma haste 511 que se estende longitudinalmente a partir de uma das paredes superior 311 , inferior 312 ou lateral 313 da parede circunferencial 31 , dita haste 511 incluindo um primeiro elemento de encaixe rápido e seguro 512 que, de acordo com a concretização preferencial da invenção, é um ressalto de haste. Alternativamente, dito primeiro elemento de encaixe rápido e seguro 512 poderia ser um orifício, por exemplo.

[0041 ] Também de maneira preferencial, o segundo meio de encaixe rápido e seguro 52 compreende uma lingueta 521 que se estende radialmente para fora a partir de uma das paredes superior 311 , inferior 312 ou lateral 313 da parede circunferencial, e se estende longitudinalmente numa direção substancialmente paralela ao eixo longitudinal do elemento de interface 3.

[0042] Dita lingueta 521 inclui pelo menos um segundo elemento de encaixe rápido e seguro 522 que, de acordo com a concretização preferencial da invenção, é um rasgo de lingueta. Alternativamente, dito segundo elemento de encaixe rápido e seguro 522 poderia ser um ressalto de lingueta.

[0043] Neste sentido, observa-se que o corpo vazado 30 do elemento de interface 3 define um segundo vão G2 delimitado pelo espaçamento entre dita parede circunferencial 31 e a lingueta 521 e, mais especificamente, entre superfície externa da parede superior 311 da parede circunferencial 31 e a lingueta 521 , sendo tal espaçamento medido em uma direção ortogonal à referida parede circunferencial 31.

[0044] Preferencialmente, dita lingueta 521 se estende a partir de uma das paredes superior 311 , inferior 312 ou lateral 313, enquanto a haste 511 se estende a partir de outra das paredes superior 311 , inferior 312 ou lateral 313 da parede circunferencial 31 . De acordo com a concretização preferencial, a lingueta 521 se estende a partir da parede superior 311 da parede circunferencial 31 , enquanto a haste 511 se estende a partir da parede inferior 312 da parede circunferencial 31 .

[0045] A haste 511 é delimitada por rasgos longitudinais 314 providos na parede em questão, preferencialmente, conforme mencionado acima, a parede inferior 312 da parede longitudinal 31. Ainda, também de modo preferencial, dita haste 511 possui tal comprimento que a faz se estender além da borda extrema da referida parede circunferencial 31.

[0046] Além disso, cabe ressaltar que a haste 511 é disposta como uma viga em balanço e que, em função de sua geometria e material de fabricação, acaba apresentando certa capacidade de flexão, que é importantíssima para o devido encaixe entre os componentes em questão. O mesmo ocorre com a lingueta 521.

[0047] Também de maneira preferencial, dito elemento de interface 3 inclui, ainda, pelo menos um rebaixo lateral 315 definido junto à parede lateral 313 da parede circunferencial 31 e pelo menos uma segunda nervura 43 que se estende radialmente para fora a partir da parede superior 321 da parede longitudinal 32, de modo a cooperar com respectivo(s) rebaixo(s) 24 providos em um flange interno 23 da parede perimetral 21 de um segundo componente eletrônico 2. A disposição e dimensionamento de dita pelo menos uma segunda nervura 43 e respectivo(s) rebaixo(s) 24 é dada de tal maneira que sua(s) interação(ões) garantam uma única possibilidade de montagem (poka-yoke). [0048] Tendo sido detalhadamente descrito o elemento de interface 3, torna-se possível descrever o arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônicos da presente invenção.

[0049] Dito arranjo de montagem e conexão elétrica de componentes eletrônicos incluindo elemento de interface 3 compreende um primeiro componente eletrônico 1 , a saber, uma placa de circuito impresso PCB, compreendendo uma porção de inserção 11 , definida por um comprimento L e uma largura W, que provê uma área na qual é disposto pelo menos um primeiro terminal elétrico 12, do tipo mola (plana), dito primeiro terminal elétrico 12 incluindo pelo menos uma primeira porção de terminal 121 que é plana e é fixa (soldada) ao primeiro componente eletrônico 1 e uma segunda porção de terminal 122 que se estende a partir da primeira porção de terminal 121 e é disposta em balanço em relação a essa última.

[0050] Particularmente, de acordo com a presente invenção, a porção de inserção 11 do primeiro componente eletrônico 1 , a saber, da placa de circuito impresso PCB, é inserida e alojada no interior do corpo vazado 30 do elemento de interface 3, ao longo do primeiro vão G1 e envolta, pelo menos parcialmente, pela parede circunferencial 31 do elemento de interface 3, sendo que dita porção de inserção 11 do primeiro componente eletrônico 1 é assentada, de um lado (interno), contra dita primeira nervura 40 e/ou contra as paredes laterais 323 da parede longitudinal 32 do elemento de interface 3 e assentada, de outro lado (externo), contra a superfície interna da parede circunferencial 31 do elemento de interface 3 - mais especificamente, contra à superfície interna da parede inferior 312 da parede circunferencial 31 -, e também contra a superfície interna da parede perimetral 21 do segundo componente eletrônico 2 - vide fig. 1 1.

[0051 ] Neste sentido, cabe destacar que a largura L da porção de inserção 11 do primeiro componente eletrônico 1 é equivalente à distância entre as paredes laterais 313 do elemento de interface 3, ou seja, equivalente à largura do quinto vão G5 e, por isso, referida porção de inserção 11 resta imobilizada lateralmente, conforme se observa na fig. 8.

[0052] De acordo com essa montagem, um terceiro vão G3 é definido pelo espaçamento entre a superfície interna da parede longitudinal 32 do elemento de interface 3 e o primeiro componente eletrônico 1 , sendo que dita segunda porção de terminal 122 do dito primeiro terminal elétrico 12 é disposta no terceiro vão G3. Ainda, um quarto vão G4 é definido pelo espaçamento entre a superfície interna da parede longitudinal 32 do elemento de interface 3 e a segunda porção de terminal 122 do primeiro terminal elétrico 12, sendo que dito quarto vão G4 é “contido” no terceiro vão G3, portanto. [0053] Ademais, dito arranjo de montagem também inclui um segundo componente eletrônico 2 compreendendo uma parede perimetral 21 e carregando pelo menos um segundo terminal elétrico 22 circundado pela dita parede perimetral 21 , sendo que uma primeira parte da parede perimetral 21 do segundo componente eletrônico 2 se insere no segundo vão G2 e se assenta contra a parede circunferencial 31 do elemento de interface 3, enquanto uma segunda parte da dita parede perimetral 21 se assenta contra o degrau externo 34 do elemento de interface 3.

[0054] Neste sentido, dito degrau externo 34 acaba por atuar como um batente para a montagem entre esses componentes, visto que a parede perimetral 21 do segundo componente eletrônico 2 inclui um flange interno 23 que se assenta contra dito degrau externo 34, conforme acima descrito. Além disso, uma terceira parte da parede perimetral

21 do segundo componente 2 assenta-se contra o lado externo do primeiro componente eletrônico 1 , a saber, a placa de circuito impresso PCB - vide fig. 11.

[0055] Ainda, nota-se que, de acordo com a presente invenção, dito segundo terminal elétrico 22 se insere ao longo dos terceiro e quarto vãos G3, G4, assentando-se contra a superfície interna da parede longitudinal 32 do elemento de interface 3 e se estendendo longitudinalmente ao longo da mesma, de modo que dito primeiro terminal elétrico 12 e dito segundo terminal elétrico 22 são física e eletricamente conectados entre si por pressão de contato.

[0056] Essa pressão de contato é dada justamente em função da montagem entre o primeiro e segundo componentes eletrônicos 1 , 2 se dar por meio do elemento de interface 3, cuja parede longitudinal 32 acaba por suportar o segundo terminal elétrico 22, ea espessura do segundo terminal elétrico 22 ser maior do que a dimensão do quarto vão G4, no qual referido segundo terminal elétrico 22 é alojado. Em outras palavras, a altura do terceiro vão G3 é menor do que a soma da espessura do segundo terminal elétrico 22 com a altura do primeiro terminal elétrico 12, quando em repouso (ou seja, não protendidos). Destaca-se, ainda, que tanto a espessura do segundo terminal elétrico

22 quanto a altura do segundo terminal elétrico 22 são medidas em uma direção paralela à altura do terceiro vão G3, ou seja, ortogonal à primeira porção de terminal 121.

[0057] Vale ressaltar que, de acordo com esse arranjo de montagem, resta evidente que a parede circunferencial 31 do elemento de interface 3, que é substancialmente inteiriça, é capaz de “abraçar”/envolver a placa de circuito impresso PCB, enquanto a parede longitudinal 32 do elemento de interface 3, que é não inteiriça, recobre a área da placa de circuito impresso PCB que carrega o primeiro terminal elétrico 12, mas não “abraça”/envolve dita placa de circuito impresso PCB. De todo modo, o lado externo da porção de inserção 11 da placa de circuito impresso PCB que não é envolta pelo elemento de interface 3 acaba sendo envolvido e protegido pela parede perimetral 21 do segundo componente eletrônico, conforme se observa da fig. 10, por exemplo.

[0058] Ainda, de modo preferencial, de acordo com a presente invenção, dito primeiro componente eletrônico 1 , a saber, a placa de circuito impresso PCB, inclui pelo menos um terceiro meio de encaixe rápido e seguro 53, enquanto dita parede perimetral 21 do segundo componente eletrônico 2 inclui pelo menos um quarto meio de encaixe rápido e seguro 54, conforme se observa da fig. 9.

[0059] Assim, ditos primeiro e terceiro meios de encaixe rápido e seguro 51 , 53 cooperam entre si e ditos segundo e quarto meios de encaixe rápido e seguro 52, 54 cooperam entre si, de maneira que o primeiro componente eletrônico 1 , a saber, a placa de circuito impresso PCB, o elemento de interface 3 e o segundo componente eletrônico 2 são segura e removivelmente montados entre si numa disposição coaxial.

[0060] Por fim, de acordo com a concretização preferencial da presente invenção, dito terceiro meio de encaixe rápido e seguro 53 é um orifício hábil de cooperar com o primeiro elemento de encaixe rápido e seguro 512, a saber, o ressalto de haste; enquanto o quarto meio de encaixe rápido e seguro 54 é um ressalto provido na parede perimetral 21 do segundo componente eletrônico 2, que é hábil de cooperar com um segundo elemento de encaixe rápido e seguro 522, a saber, o ressalto de lingueta.

[0061 ] Em resumo, ditos meios/elementos de encaixe rápido e seguro 51 , 52, 53, 54, 512, 522 podem assumir qualquer formato de ressaltos ou orifícios, desde que os meios/elementos que cooperam entre si sejam correspondentes, isto é, desde que um seja a contraparte do outro.

[0062] Em vista de todo o acima exposto, resta claro que o formato e dimensionamento de cada um dos componentes (e suas partes) do arranjo de montagem da presente invenção provê o travamento de todos os graus de liberdade, exceto pelo grau de liberdade referente ao movimento axial/longitudinal que, por sua vez, é travado pela interação entre os meios de encaixe rápido 51 , 52, 53, 54.

[0063] É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa a concretização particular da invenção em questão. Portanto, torna-se claro que modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.