Brevet FR2026719A1 — publié le 19700918

Jja présente invention a pour objet un connecteur électrique en deux pièces, la présente invention est plus particulièrement relative à un connecteur électrique en deux pièces assemblées en un élément pour percer des conducteurs isolés. Plus 5 particulièrement encore, elle est relative à un connecteur électrique pour alternateurs On connaît déjà des connecteurs électriques pour relier ensemble au moins deux conducteurs électriques, électriquement aussi "bien que mécaniquement. Dans certains cas,les connec-10 teurs étaient brasés ou soudés aux conducteurs pour assurer une liaison mécanique ou électrique tandis que dans d'autres cas les connecteurs étaient mécaniquement sertis sur les coinducteurs.Dans ces derniers cas,il est devenu commun d'utiliser des connecteurs en. métal en poudre pour relier électromécaniquement deux conducteurs 15 ou plus ensemble du fait que des jonctions étanclies aux gaz relativement efficaces étaient ainsi réalisées.De plus,de tels connecteurs en métal en poudre ont permis la rupture d'une jonction é-lectrique ainsi constituée sans dommages appréciables pour les conducteur s,du fait de la facilité de rupture de ces conducteurs. 20 Cependant, alors que les connecteurs de métal en poudre bénéficient de beaucoup d'avantages sur d'autres conducteurs, il n'a pas toujours été possible de construire ces connecteurs dans des formes qui facilitent le montage d'une jonction électrique achevée dans un ensemble électrique tel qu'un alternateur automoteur. De plus, 25" lorsque les connecteurs doivent relier des conducteurs revêtus d'un isolant, les connecteurs se sont révélés incapables de percer effectivement l'isolant des conducteurs. En conséquence, un objet de la présente invention consiste à fournir un connecteur électrique de construction conve-50 nable pour son montage dans des ensembles électriques délicats. Un autre objet de 1'invention consiste à réaliser un connecteur électrique capable de percer efficacement des conducteurs revêtus d'un isolant. Un autre objet de l'invention consiste à percer le 755 revêtement isolant d'au moins deux conducteurs relies 1 un a l'autre revêtus d'un isolant. Un autre objet de l'invention consiste à relier électriquement un conducteur isolé et un fil toroné ou un conducteur isolé à un conducteur rigide étamé ou nu. 69 44208 2 2026719 Un autre objet de l'invention consiste à relier un fil d'aluminium isolé par un film à un fil de cuivre isolé par un film. Un autre objet de l'invention consiste à constituer une connexion électrique efficace dans un alternateur automoteur. 5 En bref, l'invention fournit un connecteur électrique en iin- élément de deux pièces, capable de percer le revêtement isor-lant d'un conducteur revêtu tout en étant susceptible d'un montage efficace dans un ensemble électrique» Les deux pièces du connecteur sont constituées par un corps de métal en poudre et une pièce 10 d'insertion conductrice rigide. Le corps est muni d'un orifice dans lequel la pièce d'insertion rigide est montée de manière fixe tandis que la pièce d'insertion rigide est munie d'une pluralité d'angles ou bords aigus à l'intérieur de l'orifice» Lors de l'utilisation, par exemple, une paire de conducteurs revêtus d'un iso-15 lant sont placés dans l'orifice au-dessus des angles aigus de l'élément rigide. A la suite de cela le corps est serti de façon, à maintenir ensemble les conducteurs et l'élément rigide. Geci a pour effet de déformer l'isolant sur les conducteurs et de l'étirer sur les angles aigus de l'élément rigide et ainsi permettre 20 aux angles aigus de pénétrer à travers l'isolant jusque dans.les conducteurs eux-mêmes. Du fait que l'élément rigide reste sensiblement rigide pendant le sertissage du corps de métal en poudre, les dimensions générales et la forme du connecteur sont sensiblement maintenues. 25 Dans un mode de réalisation, le connecteur électriqué comprend un corps de métal en poudre frittée qui possède un orifice pour recevoir au moins une paire de conducteurs revêtus d'un isolant et d'un barreau de connexion à tiges de métal étiré possédant une pluralité de barreaux en forme de doigts assujettis à l'intérieur 50 de l'orifice du corps de métal en poudre. Les angles de ces barreaux sont constitués d'arêtes ou bords aigus dans le but de percer l'isolant des conducteurs au moyen du sertissage du corps du connecteur. De plus, la connexion à tiges est munie d'une ouverture pour faciliter le montage du connecteur sur ou dans un ensemble 50 électrique tel qu'un alternateur. Dans un autre mode de réalisation, le connecteur électrique est constitué d'un corps de métal en poudre frittée possédant un orifice- pour recevoir un conducteur revêtu d'un isolant et une pièce d'insertion rigide de métal étiré munie d'au moins deux 40 barreaux tels que ci-dessus à l'intérieur de l'orifice. La pièce COPY , 69 44208 3 2026719 d'insertion rigide est constituée de barreaux en forme de TJ ou de forme ovale à l'intérieur des limites de l'orifice de façon à recevoir entre les jambes du U un conducteur revêtu d'unisolant. les angles de ces jambes sont de plus positionnés par rapport au 5 conducteur de façon à percer le revêtement du conducteur dans l'orifice par la compression du corps en deux points. Ce conducteur peut, de plus, être constitué de façon à être monté dans un ensemble électrique de toute manière convenable, par exemple, à la manière de connecteurs à l'écart et d'alimentation . 10 Ces objets et avantages, ainsi que d'autres encore qui caractérisent l'invention, apparaîtront mieux encore de la description détaillée qui suit et des revendications qui l'accompagnent en se référant au dessin annexé dans lequel: la figure 1 illustre une vue en perspective d'un connec-15 teur électrique selon l'invention; la figure 2 représente une vue prise selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 représente une vue en perspective éclatée du connecteur de la figure 1; 20 la figure 4 représente la reproduction en microphoto- - I " graphie d'une connexion électrique entre trois conducteurs revêtus d'un isolant et le connecteur de la figure 1; la figure 5 représente une variante de connecteur selon l'invention; 25 la figure 6 représente une vue prise selon 6-6 de la figure 5; la figure 7 représente une vue en bout d'une autre variante de connecteur selon l'invention; la figure 8 représente une vue en plan du connecteur de 30 la figure 7« En se référant aux figures 1 à J, le connecteur 10 est constitué d'un corps de métal en poudre frittée 11 et d'une connexion à tiges 12 en un matériau rigide tel que du métal étiré qui sont assemblés en un élément, le corps 11 est en forme de 35 bloc de sections sensiblement rectangulaires et à bords arrondis. De plus, le corps 11 possède un orifice 13 qui traverse entièrement le corps 11 sur son axe longitudinal, l'orifice 13 est initialement muni d'une portion plate 13' de réception de la pièce d'insertion et d'une portion 13" de réception du conducteur formé. 40 La portion de réception de la pièce d'insertion 13' 69 4420& 2026719 possède une surface de plancher plate 14 et une paire de surfaces de parois plates 15» tandis que la portion de réception du conducteur 13" possède un plafond voûté 16 constitué d'une pluralité d'arches 17 parallèles longitudinalement alignées, où chaque paire 5 d'arches adjacentes constitue une arête avec-un "bord pointu 18 et des surfaces de parois arrondies 19• les surfaces de parois arrondies 19 s'étendent dans l'orifice 13 au dessus de la portion 13* de réception de la pièce d'insertion, pour définir encore la limite supérieure de la portion 13' de réception de'la pièce d'inser-10 tion. La connexion à tiges 12 est constituée sous une forme plate, par exemple d'une seule épaisseur, et comprend une portion principale 20 possédant une ouverture formée 21 et line portion de barre digitée 22 munie de plusieurs barreaux parallèles 23, par exemple, quatre. L'ouverture 21, dans la portion principale 20 est dimen-15 sionnée de façon à s'adapter sur une borne de connexion convenable (non représentée) de façon à monter le connecteur 10 en place* Lee barreaux 23 s'étendent depuis un côté de la portion principale 20 pour prendre appui à l'intérieur de l'orifice 13 du corps 11* De plus, le barreau le plus à l'extérieur 23 est écarté de 1 'extrémi-20 té de la portion principale 20 de façon à constituer tua épaul —«al 24 avec elle. En se référant à la figure 2, la portion de barre digitée 22 est dimensionnée de façon à s'adapter dans la portion de réception de la pièce d'insertion 13' de l'orifice 13 du corps 11 25 et repose sur le plancher 14. Une fois que les barreaux 23 sont insérés dans l'orifice 13 sur leur longueur totale de façon que le corps 11 vienne au contact de l'épaulement 24 de la connexion 12, les surfaces de paroi 15 du corps 11 sont serties ou maintenue* sous une légère force compressive pour•fixer les barreaux 23 en 30 place à l'intérieur de l'orifice 13, de façon qu'un élément en une pièce soit formé par le corps 11 et la connexion 12. En se référant à la figure 3, les bords 18 constitués dans le plafond de l'orifice 16 et les barreaux 23 sont orientés l'un par rapport à l'autre de façon que chaque bord 18 soit situé 35 dans le plan du barreau 23 et écarté de celui-ci» De plus, les barreaux sont chacun de section rectangulaire avec des bords 25 délimités de façon algue. Lorsque le connecteur unitaire 10 est constitué, les barreaux 23 et l'orifice 13 sont écartés pour recevoir les extrémités des conducteurs à fil isolé par un film, 40 tels que des fils à bobiner, aussi bien que des- conducteurs à fil 44208 5 2026719 standard. De plus, le corps 11 est constitué de métal en poudre frittée tel que de l'aluminium, du cuivre, des alliages et analogues convenables pour constituer une jonction mécanique et électrique avec des conducteurs tandis que la connexion à tiges 12 5 est faite d'un matériau métallique étiré similaire. De cette manière, la caractéristique de résistance élastique minimum du métal en poudre et la rigidité du métal étiré pour le percement de l'isolant se conjugent. G1est-à-dire que le matériau et la forme du corps sont tels qu'ils permettent la déformation du corps sans 10 déformation de la pièce d'insertion de connexion à tiges sous l'effet de l'application d'une force de compression. En d'autres termes, du fait que le corps est constitué d'un matériau en poudre frittée et par conséquent est d'une densité inférieure à 100%, la pièce d'insertion qui est en matériau étiré et donc d'une den-15 sité de 100?6 (en supposant que le matériau étiré soit d'une densité pratique optimum possible) est plus dure que le corps. En se référant à la figure 4, dans le but de constituer une connexion mécanique et électrique avec une pluralité de conducteurs 26 de fils isolés à l'aide d'un film, par exemple pour 20 un alternateur automoteur ou pour tout conduit de moteur vers un; tableau de connexion, les extrémités des conducteurs 26 sont positionnées coulissant dans un orifice 13 du corps 11 sur les barreaux 23. Ensuite, ■une. force ds compression est exercée sur le corps 11 perpendiculairement au plancher 14 et au plafond 16. Cette 25 force est d'une importance suffisante pour provoquer l'affaissement du corps 11 ou son refoulement, de façon à écraser les conducteurs 26, tandis que ceux-ci, qui sont trois au total dans cet exemple,, sont forcés contre et entre les barreaux 23. Alors que la déformation du corps 11 se poursuit, le film isolant autour 30 des conducteurs à fils est étiré et extrudé à 1'.intérieur des espacements entre les barreaux 23,et les angles aigus 25 sur les barreaux 23 transpercent le film isolant. En perçant le film isolant, les bords aigus 25 des barreaux 23 commencent à pénétrer dans le métal des conducteurs à fils 26 tandis que la déformation 35 du corps 11 et des conducteurs 26 continue. Grâce au relâchement de la force de compression, les barreaux 23 sont en contact électrique avec les conducteurs à fil 26, tandis que les conducteurs 26 sont fixés mécaniquement à l'intérieur de l'orifice déformé 13 du corps 11 en une liaison étanche au gaz. 40 II est à noter que la force de compression nécessaire à tf' . t ■« 69 4420» 6 2026719 la déformation du corps 11 est telle qu'elle provoque une déformation de compression du corps 11 sans défaillance du corps 11 en compression et sans aucune déformation sensible des barreaux 23 de la connexion 12. 5 II est de plus à noter que la figure 4 représente une con nexion électromécanique effective entre trois fils de bobinage de s#* 15 et un connecteur possédant un corps 11 d'environ 0,70 cm sur 0,72 cm et une hauteur de 0,4-5 cm, une-portion de réception de la pièce d'insertion de 0,495 cm sur 0,1125 cm et une portion 10 de réception du conducteur dont les surfaces sont formées selon, un rayon de 0,0825 cm. Les barreaux 22 sont espacés de 0,08 cm et ont une épaisseur de 0,050 à 0,045 cm tandis que les deux barreaux intérieurs ont une largeur de 0,080 cm* Le corps 11 peut en outre être constitué d'un matériau 15 constitutif facile à rompre ou à fracturer lorsqu'il est soumis à une force de traction à la rupture. Ainsi dans 1 'éventualité où la connexion entre le connecteur 10 et les conducteurs 26 exige une disjonction, une force de traction à la rupture peut être appliquée sur le connecteur 10: pour séparer le connecteur des con-20 ducteurs sans endommager les conducteurs. En se référant aux figures 5 et 6, le Connecteur 30 est construit pour agir en tant que connecteur écarté et d'alimentation dans lequel l'isolant est transpercé» Sans ce eas, le connecteur 30 possède un corps 31 à.e métal en poudre frittée qui est 25 muni d'une pièce à petit trou supérieure 32 et d'une pièce d'insertion rigide 34 de métal étiré fixée à l'intérieur de la pièce à petit trou 32. La pièce à petit trou 32 est munie d'un orifice 35 qui possède une portion 35* de réception de pièce d'insertion de forme rectangulaire et une portion 35" de réception du conducteur 30 de forme générale en arche avec des parois latérales plates. La pièce d'insertion rigide 34 de configuration en TJ d'épaisseur uniforme avec des dimensions rectangulaires pour former une paire de "barreaux 36 qui s'adaptent à l'intérieur de la portion de réception de la pièce d'insertion 35' du corps 31» Les barreaux 36 sont cha-35 cun de coupe rectangulaire avec des bords aigus 37 5 comme ci-dessus et s'étendent dans l'orifice 35. Le corps 31 est également constitué d'une portion 38 d'engagement avec un conducteur inférieur et d'un barreau en travers 39 transversal à 1 ' axe du corps 31 • La portion 38 engageant 40 le conducteur inférieur est bifurquée pour permettre l'adaptation 69 4420& 7 2026719 autour d'elle d'un conducteur ou d'une connexion et constituer avec lui un contact électrique. Le "barreau transversal 39 est dimensionné pour s'adapter à l'intérieur d'un support convenable tel que connu de façon à maintenir une séparation entre les con-5 ducteurs engagés par les extrémités opposées du corps 31* Le connecteur 30 est utilisé de manière similaire à celle décrite ci-dessus, par le fait qu'un conducteur à fil isolé par un film (non représenté) est tout d'abord passé à travers l'orifice 35 et ensuite la portion à petit trou'32 est déformée 10 par compression autour du conducteur. Ceci permet aux bords aigus 37 des barreaux d'insertion 36 de percer le film isolant, comme ci-dessus, et de pénétrer dans le conducteur à fil pour former une connexion électrique. De même, comme ci-dessus, une connexion électromécanique étanche aux gaz est réalisée. Dans le but de 15 rompre la connexion, le corps 30 est soumis à une force de traction à la rupture qui brise le corps du fait de sa fragilité. Eu se référant aux figures 7 et 8, le connecteur 40 est construit comme un corps en un élément 41 dont la section transversale est rectangulaire et possédant des parois latérales arron-20 dies. Le corps 41 a également deux orifices parallèles 42, 43, passant longitudinalement au travers parallèlement aux parois latérales " strrondies. Un orifice 42 est de configuration circulaire pour recevoir un conducteur nu tel qu'un fil standard, un conducteur rigide, ou un fil de cuivre étamé. L'autre orifice 43 est 25 de contour général en U et possède une portion agrandie 43' à une extrémité et une portion partiellement réduite 43" à l'autre extrémité de façon qu'un épaulement incliné 44 soit formé à un point intermédiaire, par exemple à mi-distance, à l'intérieur de l'orifice 43. De plus, le connecteur comprend une pièce d'inser-30 tion rigide 45 de métal étiré fixée à l'intérieur de la portion réduite 43" de l'orifice profilé 43 au dessus du plan de l'épau-lement 44. De cette manière, la portion réduite 43" fournit un relief de frottement pour la pièce d'insertion 45» Cette pièce d'insertion 45 est de construction similaire à celle de la pièce 35 d'insertion 34 représentée dans les figures 5 et 6 et n'a pas besoin d'être-décrite plus avant. De même, le corps 41 est constitué d'un matériau de métal fritté convenable tel que du cuivre alors que la pièce d'insertion 45 est faite d'un matériau rigide tel que du laiton, du cuivre étiré et analogue. 40 Le connecteur 40 est constitué en insérant tout d'abord 69 44208 8 2026719 la pièce d'insertion 45. dans la zone supérieure de la portion réduite 43" de l'orifice profilé 43 jusqu'à l'épaulement 44. Le corps du connecteur 41 est alors légèrement comprimé pour fixer la pièce d'insertion 45 dans l'orifice 42 sous une légère force 5 compressive» En variante, tout autre type convenable de fixation peut être utilisé pour effectuer l'insertion à l'intérieur du corpso Après l'assemblage, la connexion 40 peut être étamée à chaud. Lors de l'utilisation, un premier conducteur tel qu'un 10 fil de cuivre étamé est inséré dans l'orifice circulaire 42 du corps du connecteur 41 tandis qu'un second conducteur isolé tel qu'un fil de bobinage d'-aluminium isolé à l'aide d'une pellicule est inséré dans l'orifice profilé 43 pour reposer à l'intérieur d'une portion dans le plan des barreaux de la pièce d'insertion 15 45« Après quoi, en utilisant un outil convenable, le connecteur 40 est déformé par l'application d'une force de compression sensiblement uniforme autour de la circonférence du corps 41 tandis que les parois latérales arrondies fournissent des zones de relieï. La compression est appliquée à un tel degré que les orifices 42, 20 43, sont complètement refermés sur les conducteurs respectifs pour former une jonction étanche au gaz, tandis que les angles des barreaux de la pièce d'insertion 45 transpercent l'isolant du conducteur dans l'orifice profilé 43 pour venir au contact du métal du conducteur. Comme indiqué ci-dessus, uné connexion élec-25 tromécanique étanche aux gaz est constituée qui peut être rompue en soumettant le corps 41 à une force de traction à la rupture. La présente invention fournit donc un connecteur électrique qui peut être facilement utilisé pour percer le film isolant des conducteurs à fils ainsi isolés, dans le but d'obtenir une 30 jonction électromécanique. Les connecteurs de la présente invention permettent, en outre, leur utilisation dans des ensembles et unités électriques divers tels que des alternateurs, de.façon simple, qui permet d'effectuer facilement le montage des conducteurs transpercés à l'intérieur de l'unité électrique. 35 -De plus, l'invention facilite la connexion électrique de deux ou plusieurs conducteurs isolés par un film d'une manière sûre et rapide, tandis qu'elle fournit également une connexion étanche aux gaz ayant d'excellentes propriétés électriques. Les connecteurs sont en outre utiles du fait qu'ils peuvent être 40 mis en place avant que le connecteur soit lui-même mis en place. 44208 9 2026719 lies connecteurs de la présente invention peuvent donc être utilisés pour relier des conducteurs isolés et des conducteurs à fil toroné aussi bien que des conducteurs isolés et des conducteurs rigides étamés ou nus» De plus, les connecteurs peuvent être utilisés pour relier un fil d'aluminium à un fil de cuivre aussi bien qu'un fil d'aluminium isolé par un film à un fil de cuivre isolé par un film. 69 44208 10 2026719 REVENDICATIONS 1. Connecteur comprenant un corps de métal en poudre frittée possédant un orifice pour recevoir au moins un conducteur électrique et une pièce d'insertion munie d'au moins un barreau 5 dans ledit orifice, ledit barreau présentant un bord aigu pour pénétrer dans le conducteur à l'intérieur dudit orifice par déformation compressive dudit corps. ; 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pièce d'insertion est montée fixe à l'intérieur 10 dudit orifice dudit corps. 3» Connecteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite pièce d'insertion possède une paire de ces barreaux dans ledit orifice. 4-. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par 15 le fait que la pièce d'insertion comprend une portion principale possédant une ouverture à l'extérieur dudit corps et une portion digitée munie d'au moins une paire desdits barreaux montés fixes dans ledit orifice. 5. Connecteur selon la revendication 4-, caractérisé par 20 le fait que le corps comprend une surface possédant une pluralité de bords écartés desdits barreaux, chacun desdits bords étant disposé dans le plan d'un des barreaux respectifsi 6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ladite pièce d'insertion est constituée de métal étiré. 25 7« Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pièce d'insertion est plus dure que ledit corps. 8. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps est constitué d'aluminium en poudre frittée et que ladite pièce d'insertion est constituée d1 aluminium étiré. 30 9. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le "fait que la pièce d'insertion comprend une paire desdits barreaux, chaque barreau étant de section rectangulaire. 10. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps est en forme de bloc et que ledit ori- 35 fice traverse ledit bloc longitudinalement. 11. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait■que ledit corps possède un plafond limitant ledit orifice, ledit orifice ayant une pluralité d'arêtes s'étendant longitudinalement espacées par rapport à ladite pièce d'insertion. 40 12. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé .r COpy 69 44208 n 2026719 par le fait que ladite pièce d'insertion est une connexion à tiges comportant une portion principale possédant une ouverture à l'extérieur dudit corps et une portion digitée fixée à l'intérieur dudit orifice» 5 13. Connecteur selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ladite pièce d'insertion est constituée en métal étiré. 14. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps possède une partie à petit trou comportant 10 ledit orifice. 15» Connecteur selon la revendication 14, caractérisé par le fait que 1-e corps présente une portion de réception du conducteur à une extrémité opposée à la portion à petit trou entre lesquelles se trouve une "barre transversale. 15 16. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit connecteur est constitué de cuivre en poudre. 17» Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pièce d'insertion est reçue dans ledit 20 orifice et que ledit corps comprend en outre un second orificè pour recevoir un second conducteur. 18o Connecteur selon la revendication 17, caractérisé par le fait que le second orifice est circulaire. 19- Connecteur selon la revendication 17, caractérisé 25 par le fait que le premier orifice est muni d'un épaulement à un point intermédiaire séparant partiellement la portion réduite de la portion agrandie. 20. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps est moulé et que ladite pièce d'inser-' 30 tion est constituée d'un matériau plus dur que ledit corps. 21o Connecteur selon la revendication 20, caractérisé par le fait que ledit corps est un moulage de zinc. * COPY i