Brevet FR2388422A1 — publié le 19781117

La présente invention concerne d'une manière générale les connecteurs formant globalement un capuchon de connexion à visser, c'est-à-dire les connecteurs qui comportent un élément de connexion en fil métallique conformé en hélice conique, c'est-à-dire en hélice à rayon de spire progressivement réduit, et un élément de protection-en matière isolante conformé en capuchon pour le logement, le support et la protection dudit élément de connexion. Lorsque deux conducteurs quelconques sont à raccorder l'un à l'autre à l'aide d'un tel connecteur, celui-ci est vissé sur les extrémités, préalablement dénudées, de ces conducteurs : en raison de la configuration en hélice conique de l'élément de connexion du cônnecteur, lesdites extrémités sont progressivement vrillées 1' une avec l'autre tout en épousant étroitement la surface interne de cet élément de connexion et donc en venant progressivement s' ancrer dans celui-ci. L'un des problèmes à résoudre dans la réalisation d'un connecteur du genre capuchon de connexion à visser en question résulte de la nécessité qu'il y a d'assurer, lors du montage des éléments qui le constituent, une solidarisation relative suffisante de ces éléments entre eux. Suivant une première disposition déjà proposée à ce jour, 1' élément de protection formant capuchon est doté intérieurement, par moulage, d'un filetage grâce auquel, lors du montage, l'élément de connexion associé est vissé dans cet élément de protection. Mais la réalisation par moulage d'un filetage est toujours une opération relativement onéreuse. En outre, elle nécessite la mise en oeuvre de matières thermodurcissables qui sont toujours relativement fragiles. En particulier, si le vissage de l'élément de connexion est, au montage, trop prononcé, il peut en résul-ter -une détérioration de l'élément de protection correspondant suffisante pour que l'ensemble présente ultérieurement une mauvaise résistance au cheminement, c'est-à-dire une mauvaise isolation autorisant le passage d'un arc entre les conducteurs qu'il assemble et un quelconque autre organe électrique avoisinant. En outre, en raison meme de la fragilité de telles matières thermodurcissables, les connecteurs ainsi réalisés-ne présentent en général qu'une mauvaise tenue à l'arrachement. Suivant une deuxième disposition déjà proposée pour la solidarisation au montage de l'élément de connexion avéc l'élément de protection dans lequel il est logé, cet élément de connexion est engagé à force dans ledit élément de protection. Par exemple, l'élément de protection est par moulage doté sur son fond d'un becquet d'accrochage sur lequel, en fin d'engagemment, l'élément de connexion vient s'enclipser. Mais,outre.que les connecteurs ainsi réalisés ne présentent pas toujours toute la fiabilité souhaitable, ils nécessitent,pour l'élément de protection, un moulage spécial, et donc relativement onéreux, et pour l'élément de connexion, un diamètre de spire d' extrémité relativement notable pour permettre l'engagement effectif de cette spire d'extrémité sur le becquet d'accrochage de 1' élément de protection, au prix, les conditions étant égales par ailleurs, d'un accroissement inévitable de taille de cet élément de connexion, et donc d'une augmentation supplémentaire du coût de l'enseible. En variante, l'engagement à force de l'élément de connexion dans l'élément de protection peut sè faire en dotant de stries, par moulage, la surface interne de cet élément de protection, 1' élément de connexion devant franchir élastiquement ces stries lors de son engagement. Pour que cette disposition soit efficace, il est nécessaire, en pratique, que l'élément de connexion soit réalisé à l'aide d' un fil à section carrée. Outre qu'un tel fil n'est pas usuellement disponible dans toutes - les dimensions utilisables pour les connecteurs en question, il est toujours notablement plus coûteux qu'un simple fil rond. La présente invention a d'une manière générale pour objet d' obvier aux inconvénients succinctement exposés ci-dessus, et de permettre, de manière simple et économique, la réalisation d'un connecteur du genre capuchon de connexion à visser présentant une bonne résistance au cheminement et une bonne tenue à l'arrachement De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un procédé propre à la réalisation d'un tel connecteur caractérisé en ce que, pour l'assujettissement de l'élément de connexion de celui-ci à 1' élément de protection dans lequel cet élément de connexion est logé, on applique axialement audit élément de connexion un organe de maintien présentant d'une part un épaulement trans versal propre à 1' appui dudit élément de connexion et d'autre part un prolongement axial propre à pénétrer dans celui-ci, et en ce que, on soumet l'un quelconque desdits éléments de connexion et de protection à une électrode émettrice d'ultra-sons, dite ciaprès sonotrode, tout en serrant axialement lesdits éléments l'un par rapport à l'autre. I1 a certes été déjà proposé de mettre en oeuvre de telles sonotrodes pour faciliter la pénétration d'un quelconque insert dans une quelconque base dans laquelle un tel insert doit être logé. Mais, outre qu'une telle disposition n'a pas à ce jour été appliquée à l'assemblage d'un élément de connexion à un élément de protection pour la réalisation diun connecteur du genre capuchon de connexion à visser concerné par la présente demande, la présente demande propose, pour une telle application, la mise en oeuvre, pour l'élément de connexion, d'un organe de maintien particulier, présentant un épaulement transversal et un prolongement axial, comme mentionné ci-dessus. La présente invention a encore pour objet un tel organe de maintien, à titre d'outil propre à la mise en oeuvre du procédé d'assemblage à ultra-sons proposé. Cet outil peut, comme mentionné, ne constituer qu'un simple organe de maintien,-la sonotrode associée étant appliquée à l'élément de connexion. Mais, suivant une forme préférée de mise en oeuvre, conduisant le plus souvent à de meilleurs résultats, notamment du point de vue de l'esthétique finale obtenue pour le connecteur concerné, et autorisant de meilleurs rendements, l-'organe de maintien suivant l'invention forme par lui-même une sonotrode, l'élément de protection se trouvant conjointement appliqué à un quelconque organe de butée lors de la mise en oeuvre de cette sonotrode. L'invention permet avantageusement la mise en oeuvre, pour la réalisation du connecteur recherché, d'un élément de protection de forme simple, et donc aisé à mouler, en pratique en matière thermoplastique, la surface interne de cet élément de connexion pouvant etre dépourvue de toute forme particulière à faire venir par moulage, et en particulier de tout becquet d'accrochage et/ou de toute strie. En outre, bien qu'il soit possible aussi de mettre en oeuvre, pour la réalisation de l'élément de connexion, du fil de section carrée, l'invention se satisfait aisément,- pour cette réalisation, d'un simple fil rond, donc peut coûteux. Enfin, dans tous les cas, on obtient avantageusement un con necteur dont la surface interne de l'élément de protection épouse localement la surface externe de l'élément de connexion, spire par spire, ce qui conduit à une bonne solidarisation de ces éléments entre eux, et leur confère une bonne tenue à l'arrachement. La présente invention a encore pour objet un tel connecteur Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et leurs avantages, ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schematiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective, avec arrachement, d' un connecteur suivant l'invention et des conducteurs dont il est susceptible d'assurer la liaison la figure 2 est une vue illustrant le montage relatif des éléments constitutifs de ce connecteur, en coupe pour l'élément de protection, et en élévation pour l'élément de connexion la figure 3 est une vue en coupe axiale de l'ensemble une fois monté, illustrant une mise en oeuvre du procédé suivant linyen tion ;; la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, pour une variante de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention ; la figure 5 est, à échelle supérieure, une vue en coupe axiale partielle du connecteur obtenu en application du procédé suivant l'invention ; le figure 6 est une vue en perspective d'une variante de réa- lisation de ce connecteur. D'une manière générale, et tel que connu er soi, le connecteur suivant l'invention comporte, comme représenté sur les figures, un élément de connexion 10, en fil métal' que, conformé en hélice conique, c'est-à-dire en hélice à rayon de spire progressivement réduit, et un élément de protection 11, en matière isolante, conformé en capuchon, pour le logement et le support de l'été ment de connexion 10 ; cet élément de protection 11 est de préfé- rence en matière thermoplastique. Dans l'exemple de réalisation représenté, le fil constitutif de l'élément de connexion 10 a transversalement une section circulaire, et les spires de l'hélice qu'il constitue sont jointives mais ces dispositions ne doivent pas être considérées comme limi- tatives de l'invention, le fil métallique mis en oeuvre pouvant avoir une section transversale quelconque, et en particulier carrée, et/ou les spires de l'hélice qu'il constitue, ou au moins certaines d'entre elles, pouvant être écartées les unes des autres. Dans l'exemple de réalisation représenté, la surface interne 12 de l'élément de protection 11 est formée de trois troncs de cône successifs, à savoir, un tronc de cône 12A, le plus interne, au profil de l'élément de connexion 10, pour logement de celuici, un tronc de cône intermédiaire 12B de raccordement, et un tronc de cône 12C d'engagement, le plus externe A l'extérieur, l'élément-de protection ll,-porte en saillie, dans l'exemple de réalisation représenté, une ailette 13, de nature à en faciliter la manipulation. Mais, comme les précédentes, ces dispositions ne doivent pas être considérées comme limitatives de l'invention. Suivant l'invention, pour la réalisation d'un tel connecteur, on procède de la manière suivante On réalise tout d'abord, de manières indépendantes, selon des modalités connues par elles-mêmes et qui ne seront donc pas décrites en détail ici, d'une part l'élément de connexion 10, et d'autre part l'élément de protection 11 ; on met ensuite en place l'élément de connexion 10 dans l'élément de protection 11, suivant la flèche F de la figure 2-; et, pour l'assujettissement de l'élément de connexion 10 à l'élément de protection 11, on applique axialement audit élément de connexion un organede maintien 15 présen- tant d'une part un épaulement transversal 16, propre à l'appui dudit élément de connexion 10, et d'autre part, au-delà dudit épau- lement transversal 16, un prolongement axial 17, en pratique tronconique, tel que représenté, propre à pénétrer dans l'élément de connexion 10, pour maintien de celui-ci, et on soumet l'un quelconque desdits éléments de connexion 10 et de protection 11 à une électrode émettrice d'ultra-sons, ou sonotrode, tout en serrant axialement lesdits éléments l'un par rapport à l'autre. Dans la forme de mise en oeuvre illustrée par la figure 3, qui est une forme préférée de mise en oeuvre, on prend pour sonotrode l'organe de maintien 15 lui-même, et on serre axialement 1 un par rapport à l'autre les éléments de connexion et de protection il entre d'une part, cette sonotrode, qui est appliquée audit élément de connexion 10, et d'autre part, un quelconque organe ou surface de butée 18, appliqué à l'élément de protection 11. En variante, figure 4, on prend pour sonotrode, une sonotro- de 19, distincte de l'organe de maintien 15 appliqué & l'élément de connexion 10, et on l'applique axialement à l'élément-de pro- tection 11, tout en serrant axialement l'un par rapport à l'autre les éléments de connexion 10 et de protection 11, entre d'une part la sonotrode 19 appliquée audit élément de protection 11 et d'autre part l'organe de maintien 15 appliqué audit élément de connexion 10, ledit organe de maintien 15 formant par luirmême un organe de butée ou prenant appui sur un quelconque organe ou surface de butée 18, tel que représenté. Quoi qu'il en soit, de l'application ainsi faité d'ultra-sons aux éléments de connexion 10 et de protection 11 préalablement mis en contact-l'un avec l'autre, il résulter sous réserve d'un choix convenable de la matière constitutive de l'élément de protection 11, une fusion locale de cette matière au contact de l'élément de connexion 10, et, de cette fusion locale et de l'application d'un serrage axial entre les éléments de connexion 10 et de protection 11, il résulte à son tour une incrustation progressive de l'élément de connexion 10 dans l'élément de protection 11. Par suite, après un tel traitement, et tel que représenté à la figure 5, la surface interne 12 de l'élément de protection 11 épouse localement la surface externe de l'élément de connexion 10, spire par spire, la matière constitutive de l'élément de protection 11 venant s'engager entre lesdites spires,en pratique jusqu'aux zones de contact deux à deux de ces spires dans l'exemple représenté. I1 y a donc un ancrage particulièrement efficace de 1 'élément de connexion 10 dans 1 'élément de protection ;1, conférant à 1 'en semble une excellente tenue à 1 t arrachement, superieure à celle dont sont capables, les conditions étant égales par ailleurs, les connecteurs de ce type connus antérieurement. A titre indicatif, il sera indiqué que dans les connecteurs de ce type connus à ce jour la tenue à l'arrachement n'excède que rarement 20 kg, tandis que, en application du procédé suivant l'in vention, et avec une excellente fiabilité excluant en pratique toute dispersion dans les résultats, cette tenue à l'arrachement est toujours supérieure à 30 kg. I1 est à souligner que, dans la forme de réalisation représentée, la surface interne 12 de l'élément de protection Il étant initialement lisse, abstraction faite de sa configuration entroncs de cône successifs, ce qui en rend très aisé le moulage, cette surface interne demeure également lisse à 1 'écart de l'élément de connexion 10, après solidarisation de celui-ci à l'élément de pro tection 11. Mais il ne s'agit pas là d'une disposition limitative de 1' invention des stries pouvant être au contraire prévues à la surface interne de l'élément de protection 11, si désiré. En pratique toute matière ;:thermoplastique susceptible de fusion par pression peut convenir pour la constitution de l'élément de protection 11. Cependant, le choix dans la matière thermoplastique à retenir sera de préférence conduit en tenant compte des caractéristiques suivantes de cette matière : point de fusion, module d'élas ticité, coefficient de friction, conductivité de la chaleur, et résistance au courant de cheminement. Quoi qu'il en soit, la mise en oeuvre du connecteur suivant l'invention, se fait, de manière usuelle, et tel qu'illustré par la figure 1, en dénudant l'extrémité des conducteurs 22 à assembler, en engageant, sans les torsader, ces extrémités dans le connecteur, jusqu'à pénétration dans l'élément de connexion 10 contenu par celui-ci, et en "vissant" ce connecteur sur lesdites extrémités, c'est-à-dire en tourant ledit connecteur sur lesdites extrémités jusqu'à ancrage- de celles-ci dans les spires dudit élément de connexion. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 6, deux ailettes 13 sont prévues, le long de deux arêtes opposées d'un prisme à base carrée qui, à l'extrémité de l'élément de protection 11, interfère avec la surface extérieure conique de celui-ci,lesdites ailettes prolongeant latéralement, en sens opposés, deux faces parallèles de ce prisme. sien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de mise en oeuvre décrites et représentées mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1) Procédé pour la réalisation d'un connecteur du genre comportant un élément de connexion en fil métallique conformé en hélice à rayon de spire progressivement réduit et un élément de protection en matière isolante thermoplastique conformé en capuchon pour le logement et le support dudit élément de connexion, procédé suivant lequel on met en place dans un tel élément de protection un tel élément de connexion et on lty assujettit, caractérisé en ce que, pour l'assujettissement dudit élément de connexion audit élément de protection on applique axialement audit. élément de connexion un organe de maintien présentant d'une part un épaulement transversal propre à l'appui dudit élément de connexion et d'autre part un prolongement axial propre à pénétrer dans celuici, et en ce que on soumet l'un quelconque desdits éléments de connexion et de protection à une électrode émettrice d'ultra-sons1 dite ci-après, sonotrode, tout en serrant axialement lesdits élé- ments l'un par rapport à l'autre. 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que on prend pour sonotrode l'organe de maintien appliqué à l'élément de connexion. 3) Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que on sert axialement l'un par rapport à l'autre les éléments de connexion et de protection entre d'une part la sonotrode appliquée à l'élément de connexion et d'autre part un organe de butée appliqué à l'élément de protection. 4) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que on prend pour sonotrode-une sonotrode distinc±e de l'organe de maintien appliqué à l'élément de connexion et on l'applique axialement à l'élément de protection. 5) Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que on sert axialement l'un par rapport à l'autre les éléments de connexion et de protection entre d'une part la sonotrode appliquée à l'élément de protection et d'autre part l'organe de maintien appliqué à l'élément de connexion, ledit organe de-maintien formant organe de butée 6) Outil propre à la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un épaulement transversal pour appui axial de l'élément de connexion et un prolongement axial pour pénétration dans ce der nier. 7) Outil suivant la revendication 6, càractérisé en ce que son prolongement axial est tronconique. 8) Outil suivant l'une quelconque des revendications 6, 7, caractérisé en ce qu'il constitue une électrode émettrice d'ultrasons, ou sonotrode. 9) Connecteur du genre comportant un élément de connexion en fil métallique conformé en hélice à rayon de spire progressivement réduit et un élément de protection en matière isolante thermoplastique conformé en capuchon pour le logement et le support dudit élément, caractérisé en ce qu'il est réalisé en application du procédé conforme à l'une quelconque-des revendications 1 à 5. 10) Connecteur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la surface interne de l'élément de protection épouse localement la surface externe de l'élément de connexion, spire par spire. 11) Connecteur suivant la revendication 10, caractérisé en ce que à l'écart de l'élément de connexion la surface interne de l'élément de protection est lisse. 12) Connecteur suivant l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que, à l'extérieur, l'élément de protection porte en saillie, une ou plusieurs ailettes.