Brevet FR2377100A1 — publié le 19780804

L'invention concerne un connecteur a serrage pour câbles de dimension variable. Les connecteurs de cable du type b serrage3 utilisés en particulier comme connecteurs électriques, mais aussi pour réaliser des liaisons mécaniques de cables, sont connus dans la technique. Ilsssont notamment décrits dans le brevet des Etats-Unis d'mérique nQ 3.118.720. Ce type de dispositif de serrage comprend généralement un élément femelle doté d'un manchon en forme de C et un élément malle ayant une teste cylindrique qui peut tourner b l'intérieur du manchon. Le manchon et la tête possèdent des trous diamétraux qui, lorsque le connecteur est ouvert, sont alignés axialement et peuvent recevoir un cabale, par exemple un conducteur électrique.Les éléments mâle et femelle sont génd- ralement prolongés par des pieds de meme grandeur, qui, lorsqu'ils sont réunis, amènent les surfaces internes des trous a exercer une force de serrage sur le câble. Le connecteur est conçu pour etre monté sur un corps plan ou toute autre surface de montage. Ce type de connecteur est classiquement conçu pour Autre utilisé avec une seule dimension de cabale. Dans de nombreuses applica tions, il est toutefois souhaitable de disposer.d'un connecteur unique dont on peut adapter l'utilisation pour des cables de diamètres différents. Un type de connecteur quelque peu semblable est décrit dans le brevet des Etst.s-Unis d'Amérique n0 3.437.979. Ce type n'est toutefois pas approprié pour des connecteurs tels que ceux envisagés par l'invention. Lorsqu'on tente d'utiliser des connecteurs de ce type, pour serrer des câbles de différents diamètres3 des obligations de natures opposées apparaissent. Une première obligation est celle de maintenir l'angle d'insertion du câble (c'est- -dire l'angle formé par l'axe des trous avec le corps sur lequel le connecteur est monté) à une valeur minimale afin qu'il soit possible d'insérer des câbles de grand diamètre sans être gêné par la surface de montage. Une seconde obligation est celle de prévoir un angle de rotation suffisant entre les éléments malte et femelle qui permette le serrage de cibles de petits diamètres.La conciliation de ces obligations de natures opposées est un aspect important du concept de l'invention. L'invention concerne un connecteur de cable dans lequel l'angle d'insertion du cible est réduit au minimum sans que soit affectée la possibilité de serrer a l'aide du connecteur des cables de diamètres plus petits. Ce résultat s'obtient au moyen éléments mâle Ç emelle dont la structure est telle que, lorsque le connecteur est en position complètement fermée, l'axe du trou de l'élément femelle dupasse l'horizontale et fait un anale aigu négatif avec la surface plane sur laquelle le connecteur est monté. Ceci donne un angle de rotation suffisant entre les éléments mâle et femelle et permet de serrer complètement des câbles de plus petits diamètres sans augmenter l'angle d'insertion du cable.Il est en outre prévu un dispositif de positionnement, par exemple un repère ou une butée, qui permet d'avoir un écartement angulaire choisi à l'avance entre les pieds des éléments maie et femelle et donc d'ajuster le degré de fermeture du connecteur et la force de serrage résultante exercée sur le cable. L'invention a pour objet général de fournir un connecteur de cable du type à serrage qui peut recevoir des cables de diamètres différents. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation illustrés par les dessins annexés, sur lesquels - la figure l est une vue en coupe d'un connecteur selon l'invention3 représenté dans la position complètement ouverte3 dans lequel est inseré un câble de grand diamètre; - la figure 2 est une vue en coupe du connecteur de la figure 1, représenté en position fermée3 pendant le serrage du cable de grand diamètre;; - la figure 3 est une vue en coupe du connecteur de la figure 1, représenté en position complètement fermée, pendant le serrage d'un cabale de plus petit diamètre; - la figure 4 est une vue de dessus du connecteur de la figure 1, observé dans la direction définie par la ligne 4-4 de la figure 1; - la figure 5 est une vue en coupe d'une partie du connecteur de la figure 13 suivant la ligne 5-5 de la figure 1; - la figure 6 est une vue en coupe d'une forme modifiée de connecteur de câble selon l'invention, représenté en position fermée, pendant le serrage d'un cable de diamètre moyen; - la figure 7 est une vue partielle de dessus du connecteur de la figure 6, observé dans la direction définie par la ligne 7-7 de la figure 6; et - la figure 8 est une vue éclatée en perspective du connecteur de la figure 1. Les figures 1-5 et 8 montrent, à titre d'exemple d'une forme dans laquelle l'invention peut être réalisée, un connecteur de câble du type à serrage constitué de façon générale d'éléments male et femelle 10 et 12 dotés chacun d'un pied 14 et 16. Le connecteur est conçu pour être montré sur un corps plan ou une surface de montage 18. On comprendra qùe toutes les références faites ici aux angles et aux directions se rapportent a l'orientation du connecteur indiquée sur la figure 1, c'est-à-dire pour un corps de montage 18 en position horizontale, et un connecteur monté au-dessus du corps et dont les pieds 14 et 16 sont dirigés vers la droite. Dans cette orientation, le plan de la surface supérieure du corps de montage 18 sera pris pour référence, ctest-A-dire comme angle 00, les angles allant dans le sens contraire a celui des aiguilles d'une montre étant comptés positifs et les angles allant dans le sens des aiguilles d'une montre étant comptés négatifs.On comprendra que cette orientation ne vaut que pour la description et les revendications ci-jointes et que le corps 18 et le connecteur qu'il porte peuvent prendre toute orientation voulue. Comme le montre la figure I, l'élément femelle 12 comporte un manchon 24 en forme générale de C qui est conçu pour cortespondre à une tête sensiblement cylindrique 26 de l'élément sale 10. Le manchon 24 de l'élément femelle 12 possède un trou sensiblement diamétral 28. La tette 26 de l'élément male 10 comporte un trou identique 30. Les trous 28 et 30 ont de préfeence une section droite en forme de X, comme cela est indiqué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.406.372. Le connecteur représenté sur la figure 1 se trouve dans sa position complètement ouverte permettant la réception d'un câble 32. Dans le cadre de cette description, la dimension du câble 32 a été arbitrairement choisie a la valeur de 10 mm. Comme on peut le voir sur la figure 1, lorsque le connecteur est complètement ouvert pour permettre l'insertion du cible 32, les trous 28 et 30 se trouvent alignés coaxialement, l'axe du trou 28 étant représenté par la ligne A-A. Une ligne parallèle å la surface supérieure du corps de montage 18 est représentée par la ligne B-B. L'angle forme par l'intersection des lignes A-A et B-B, c'est-à-dire l'angle d'insertion, a, est important. Si l'angle d'insertion a est trop grand, il est difficile ou impossible d'insérer un cable de grand diamètre dans le connecteur, en raison de la gene apportée par la surface supérieure du corps de montage 18 au point 34. Comme on peut le voir, il faut recourber le câble 32 pour obtenir le jeu nécessaire à son insertion dans le connecteur. Il s'est révélé que l'angle aigu positif d'insertion a devait etre maintenu à moins de 300 environ et, de préférence, à moins de 18 environ, pour les câbles de grands diamètres. En considérant ensemble la figure 8 et la figure 1, on appréciera mieux les relations géométriques existant entre l'élément mâle 10 et l'élément femelle 12. Comme on peut le voir sur la figure 8, la tette cylindrique 26 de l'élément male 10 est conçue pour tourner 9 l'intérieur du manchon 24 en forme de C de l'élément femelle 12. L'élément femelle 12 est empêché de tourner excessivement dans le sens positif, c' est-à-dire au-delA de la position complètement ouverte du connecteur, par le fait que l'extrémité libre 36 du manchon vient en contact au point 38 avec l'élément mAle et joue un rôle de butée de rotation dans le sens positif.L'élément male 10 comporte également} dans sa-partie tette 26, une ou plusieurs dents 40 qui sont conçues pour s'adapter dans des encoches correspondantes 42 ménagées dans la surface intérieure du manchon 24. Ces encoches servent au verrouillage du connecteur, comne cela est décrit dans le brevet des Etats-Unîs d'Amerique n" 3.801.952. Comme on peut le voir sur la figure 1, le pied 14 de l'élément mgle 10 possède une ouverture non taraudée 44. De la n"me façon, le pied 16 de l'élément femelle 12 a une ouverture non taraudée 46. Les ouvertures sont disposées de façon è etre coaxialement alignées lorsque les pieds 14 et 16 sont rapprochés l'un de. l'autre dans la position fermée du- connecteur. Une vis ou un boulon 48 traverse les ouvertures 46 et 44 et passe dans une ouverture taraudée convenable 22 du corps 18. La vis 48 est un moyen de fermeture permettant de maintenir les pieds 14 et 16 suivant une relation angulaire fixe et donc de maintenir le degré de fermeture du connecteur. Pour serrer un câble dans le connecteur, on insère, comme le montre la figure 1, le cible 32.. On rapproche les pieds 14 et 16, ce qui amène une rotation relative du manchon 24 et de la tette 26. Le serrage est réalise par les surfaces intérieures des trous 28 et 30. La figure 2 montre le cible 32 de 10 mm en position serrée. On notera que la vis 48 est vissée dans l'ouverture taraudée 22, ce qui donne une pression de fermeture constante sur les pieds 14 et 16 et une force de serrage résultante sur le câble 32. On note sur la figure 2 qu'il existe encore un intervalle assez important entre les extrémités 50 et 52 des pieds 14 et 16. En d'autres termes, indépendamment de la présence d'une butée, d'un repère ou quclqu'autre moyen d'obtenir un écartement prédéterminé entre les pieds 14 et 16, ces pieds pourraient atre rapprochés par un serrage plus fort du boulon 48. Ceci entrainerait une force de serrage accrue sur le cable 32 et pourrait endommager le câble ou le connecteur, ou même les deux. Par conséquent, il est prévu une butée 54 en association avec le pied 16. Comme on le voit mieux sur les figures 4 et 5, la butée 54 est un élément en forme de C conçu pour glisser sur le pied 16. la butée 54 est dotée de pattes 56 destinées à s'adapter dans des encoches correspondantes 58 du pied 16.Ainsi, la butée 54 peut etre déplacée le long du pied 16 jusqu'à des emplacements prédéterminés. Dans la surface supérieure du pied 14 de l'élément mâle, sont ménagés des gradins qui constituent des surfaces de butée 60, 62 et 64. La butée 54, et spécialement sa surface inférieure 66, coopèrent avec les gradins ou surfaces de butée 60, 62 et 64 pour constituer un moyen de positionnement des pieds 14 et 16 suivant trois écartements angulaires prédéterminés, ce qui permet de régler le degré de fermeture du connecteur en trois étapes. Par exemple, sur la figure 2, la butée 54 est placée de manière que ses pattes 56 collaborent avec le jeu d'encoches 58 le plus proche du manchon 24. Ainsi, la surface inférieure 66 de la butée 54 est placée de manière à collaborer avec la première surface de butée 60.La hauteur de la surface de butée 60 est choisie de manièreà produire un degré de fermeture convenable du connecteur correspondant au cable 32 de 10 ma. Ainsi, lorsque l'on serre le boulon 48 jusqu'au point où la butée 54 vient en contact avec la surface de butée 60, une force de serrage d'intensité convenable est exercée sur le câble 32 de 10 mm. La figure 3 représente le connecteur en position complètement fermée contenant un câble 68 de 5 mm de diamètre. Avec un cible de cette dimension, la butée 54 est déplacée jusqu'à l'encoche 58 qui est la plus proche de l'extrémité du pied 16, et la butée 54 est donc placée pour collaborer avec la surface de butée la plus basse 64. De nouveau, la hauteur de la surface de butée 64 a eté choisie pour produire un écartement angulaire prédéterminé entre les pieds 14 et 16 et donc permettre de régler le degré de fermeture du connecteur et d'exercer la force de serrage appropriée sur le cible 68 de 5 na. On note que la surface supérieure 70 du pied 16, au voisinage de l'ouverture 46 est incurvée. Cette courbure donne une surface d'appui horizontale à l'envers de la tete 72 du boulon 48 indépendamment du degré de fermeture du connecteur. Comme on peut le voir sur la figure 3, la ligne B-B représente une ligne parallèle à la surface supérieure du corps de montage 18, et la ligne A-A représente l'axe du trou 28. Lorsqu'un table 68 de 5 nia est en place, et que le manchon 24 a tourné jusqu1à la position complètement fermée du connecteur, comme le montre la figure 3, l'angle b formé par les lignes A-A et B-B est un angle aigu négatif. Dans les connecteurs de la technique antérieure du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3,118.720, cet angle est généralement nul lorsque le connecteur est complètement fermé.Dans la mesure où les connecteurs de la technique antérieure ne sont destinés qu'à des cables d'un seul dia mètre ceci ne pose aucun problème, pour autant que l'angle dtinser- tion a puisse être maintenu suffisamment petit et qu'une force de serrage satisfaisante puisse. être obtenue par simple rotation des pieds d'un angle approximativement égal à l'angle d'insertion a. Dans la mesure où les trous des connectenrs de la technique antérieure ont des dimensions permettant la réception de cablesd'un seul diamètre et n'ont que peu de jeu, la force de serrage nécessaire peut être obtenue avec un petit écart angulaire.Toutefois toute tentative d'utiliser un connecteur de la technique antérieure avec un câble de diamètre plus petit se révèle inefficace, car le diamètre des trous est alors notablement plus grand que le câble et il est impossible d'exercer une force de serrage suffisante sur un cable plus petit en faisant tourner les pieds jusqu'à la position complètement fermée du connecteur. Tant que angle b est voisin de zéro (ou positif), la seule manière possible d'adapter le connecteur de la technique antérieure à exercer une force suffisante pour serrer un cible de diamètre notablement plus petit que le diamètre des trous, consiste à augmenter l'angle d'insertion. Hais ceci, comme on l'a mentbnné pre cédemment, peut avoir des effets malencontreux, car une augmentation de l'angle d'insertion au-delà de certaines limites rend impossible l'insertion du câble. (I1 serait naturellement possible de donner un plus grand jeu pour un angle d'insertion donné en élevant le centre de rotation de l'ensemble du connecteur plus haut au-dessus du corps de montage, par exemple à l'aide d'une cale ou en augmentant l'épaisseur du pied de l'élément male, mais ceci augmente à la fois la dimension et le coût du connecteur).Par conséquent, cette invention utilise des éléments male et femelle d'une structure permettant b l'angle b de devenir négatif, ce qui autorise une rotation relative d'un degré suffisant, entre le manchon 24 et la tette 26, pour assurer la force de serrage nécessaire d'un cablé de petit diamètre sans augmenter l'angle d'insertion. En d'autres termes, cette invention envisage une structure dans laquelle il est permis de faire tourner le manchon 24 d'un angle supérieur de l'ange d'insertion. Les figures 6 et 7 représentent une forme modifiée de connecteur, constituant également un mode de réalisation de l'invention, dans laquelle il est prévu un autre dispositif de positionnement. Comme cela est indiqué, le manchon 24 de l'élément femelle 16 comporte une fenêtre 74 qui permet de voir la surface supérieure de la tête 26. Sur la tete, sont inscrits des repères 76 représentant les diamètres des cibles. Ainsi, pour réaliser le degré approprié de fermeture du connecteur qui permet le serrage d'un câble 78 de diamètre 7,5 mm par exemple, on rapproche les pieds jusqu'à ce que le repère "7,5" soit visible par la entre 74. L'opérateur sait alors qu'une force de serrage adaptée à un cible de 7,5 nia s'exerce sur le câble 78. Selon une autre manière de procéder, un système de repères peut etre inscrit sur les côtés du manchon 24 et de la tête 26. On dôit noter que, dans le mode de réalisation de la figure 6, le connecteur est également monté sur le corps 18 par l1intermé- diaire de la vis 48, qui sert à la fois à monter le connecteur sur le corps 18 et å fermer le connecteur en maintenant les pieds 14 et 16 en position angulaire fixe pour maintenir le degré de fermeture du connecteur. On comprendra que d'autres dispositifs de montage peuvent etre utilisés. Par exemple, une vis distincte (non représentée) pourrait passer dans une ouverture convenable du pied 14 et dans une ouverture filetée du corps 18 pour maintenir rigidement le connecteur. Ou bien, l'ouverture 44 pourrait etre taraudée aux dimensions de la vis 48,' et l'ouverture 22 non taraudée, un écrou distinct (non représenté) pouvant être utilisé en liaison avec la vis 48 pour maintenir solidement le connecteur à sa place sur le corps 18. Comme on peut le voir, on peut utiliser tout moyen convenable de montage, soit à cette fin spécifique, soit pour servir également de dispositif de fermeture. On doit encore insister sur le fait que, comme cela est expliqué ci-dessus, l'utilisation des termes "positif" et '1négatif" pour les angles se rapporte à l'orientation arbitraire particulière des connecteurs sur les dessins annexés. Toute autre orientation peut etre utilisée selon ce qu'on désire. Le concept crucial de ltinvention est qu'il faut maintenir ltangle d'insertion a (c'est- & dire l'angle entre l'axe du trou 28 de l'élément femelle 12 et le plan de montage du corps 18) aussi petit que possible tout en laissant la possibilité d'une rotation relative suffisante entre la tette 26 de l'4ldment mâle 10 et le manchon 24 de l'élément femelle 12 afin d'assurer une force de serrage suffisante sur -les cables de petits diamètres. Dans certains cas, comme par exemple s il n'y a que deux dimensions de cable, il est possible d'obtenir ce résultat en donnant à l'angle b formé par l'axe du trou 28 et le plan du corps de montage 18, une valeur nulle ou mbme positive dans la position complètement fermée du connecteur. Pour pouvoir traiter une gamme plus importante de diamètre de câbles, il est toutefois ordinairement nécessaire de concevoir les éléments mâle et femelle de telle manière que cet angle puisse être négatif. Bien entendu, l'homme de l'art peut apporter, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non livstatifs de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur de cable du type å serrage, caractérisé en ce qu'il comprend un élément mâle comportant un pied à surface infe- rieure plane destiné au montage du connecteur sur un corps plan et une tête sensiblement cylindrique située à une extrémité du pied, la tete ayant un trou destiné à la réception d'un celle, un élément femelle comportant un pied et un manchon en forme générale de C situé à une extrémité du pied, le manchon ayant un trou destiné à la réception du cable, le manchon étant conçu pour recevoir la tette et permettre un mouvement de rotation entre une position ouverte et une position fermée du connecteur lorsque les pieds sont rapprochés et éloignés, les trous étant sensiblement en alignement axial lorsque les pieds ont été écartés dans la position complète- ment ouverte du connecteur, les surfaces internes des trous servant serrer le câble après rotation relative du manchon et de la tete lorsque les pieds ont été rapprochés pour fermer le connecteur, l'angle de l'axe du trou menagé dans le manchon avec le plan de la surface inférieure étant, lorsque le connecteur est complètement ouvert, suffisamment petit pour permettre l'insertion d'un câble de diamètre presque aussi grand que celui du trou, et la rotation relative du manchon et de la tete, entre la position complètement ouverte et la position complètement fermée du connecteur, étant suffisante pour assurer une force de serrage adéquate sur un cable de diamètre notablement plus petit que celui du trou. 2. Connecteur de cable du type a serrage, caractérisé en ce qu'il comprend un élément sale comportant un pied à surface inférieure plane destiné au montage du connecteur sur un corps plan et une tete sensiblement cylindrique située à une extrémité du pied, la tête ayant un trou permettant la réception d'un cabre, un élément femelle comportant un pied et un manchon en forme générale de C situé A une extrémité du pied, le manchon ayant un tron destiné à la reception du cable, le manchon étant conçu pour recevoir la tette et permettre un mouvement de rotation entre une position ouverte et une position fermée du connecteur lorsque les pieds sont rapprochés et éloignés, les trous étant sensiblement en alignement axial lorsque-les pieds ont été écartés dans la position compo81 tement ouverte du connecteur, les surfaces internes des trous servant b serrer le câble après rotation relative du manchon et de la tette lorsque les pieds ont été rapprochés pour fermer le connecteur, l'axe du trou ménagé dans le manchon formant un angle aigu négatif avec le plan de la surface inférieure lorsque le connecteur est complètement fermé. 3. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de fermeture qui maintient entre les pieds un angle fixe pour maintenir le degré de fermeture du connecteur. 4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen permettant de positionner les pieds suivant plus dtun écartement angulaire prédéterminé afin de régler le degré de fermeture du connecteur 5. Connecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de positionnement comporte un repère qui indique visuellement le degré de rotation relative du manchon et de la tête. 6. Connecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de positionnement comprend une butée associée à l'un des pieds et pouvant être déplacée le long de celui-ci jusqu'à des positions choisies à l'avance pour faire concorder la butée avec des surfaces de butée correspondantes ménagées sur l'autre des pieds, les surfaces de butée étant agencées de telle manière que le déplacement de la butée vers l'extrémité de la queue permet d'augmenter le degré de fermeture du connecteur. 7. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe du trou ménagé dans la tête fait un angle aigu positif inférieur à 30" avec le plan de la surface inférieure. 8 Connecteur de cable du type serrage, caractérisé en ce qu'il comprend un élément mSle comportant un pied å surface inférieure plane destiné au montage du connecteur sur un corps plan et une tette sensiblement cylindrique située à l'une des extrémités du pied, la tette ayant un trou destiné à la réception d'un câble, un élément femelle comportant un pied et un manchon en forme générale de C situé à une extrémité du pied, le manchon ayant un trou destiné à la réception du cable, le manchon étant conçu pour recevoir la tette et permettre un mouvement de rotation entre une position ouverte et une position fermée du connecteur lorsque les pieds sont rapproch8s et éloignés, les trous étant sensiblement en alignement axial lorsque les pieds ont bté écartés dans la position complètement ouverte du connecteur, les surfaces internes des trous servant à serrer le câble après rotation relative du manchon et de la tete lorsque les pieds ont été rapprochés pour fermer le connecteur, et un dispositif qui positionne les pieds suivant plus d'un écartement angulaire prédéterminé de manière à produire un degré de fermeture prédéterminé du connecteur et une force de serrage prédéterminée résultante pour plus d'une dimension de cable. 9 Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement comporte un repère qui indique visuellement le degré de rotation relative du manchon et de la tette. 10. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement comporte une butée associée a l'un des pieds et pouvant etre déplacée le long de celui-ci jusqu'a des positions choisies à l'avance pour faire concorder la butée avec des surfaces de butée correspondantes placées sur l'autre pied, les surfaces de butée étant agencées de telle manière que le déplacement de la butée vers l'extrémité de la queue permet d'augmenter le degré de fermeture du connecteur. 11. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'axe du trou ménagé dans la tete fait un angle aigu positif inférieur a 300 avec le plan de la surface inférieure. 12. Connecteur de câble du type à serrage, caractérisé en ce qu'il comprend un élément male comportant un pied å surface inférieure plane destiné au montage du connecteur sur un corps plan et une tette sensiblement cylindrique située à une extrémité du pied > la tete ayant un trou destiné a la réception d'un câble, un élément femelle comportant un pied et un manchon en forme générale de C situé à une extrémité du pied, le manchon ayant un trou destiné å la réception du cable, le manchon étant conçu pour recevoir la tête et permettre un mouvement de rotation entre une position ouverte et une position fermée du connecteur lorsque les pieds sont rapprochés et éloignés, les trous étant sensiblement en alignement axial lorsque les pieds ont été écartés dans la position complètement ouverte du connecteur, les surfaces internes des trous servant à serrer le cable après rotation relative du manchon et de la tête lorsque les pieds ont été rapprochés pour fermer le connecteur, la rotation relative du manchon et de la tête entre la position complètement ouverte et la position complètement fermée du connecteur se faisant sur un angle supérieur a l'angle de l'axe du trou mdnage dans le manchon avec le plan de la surface inférieure lorsque le connecteur est complètement ouvert.