Brevet FR2441279A1 — publié le 19800606

La présente invention concerne un élément de contact pour le raccordement électrique sans dénudage de fils à conducteur massif ou divisé. Elle concerne également des barrettes de raccordement équipées de ces éléments de contact ainsi que des connecteurs dont les sorties de raccordement comportent de tels éléments de contact. On connaît déjà des barrettes équipées de ce type d'élé- ment s de contact auto-dénudants tels que ceux décrits par exemple dans le brevet américain No. 3,112,147. Ces éléments de contact comportent deux branches longitudinales ayant chacune une arête rectiligne agressive, qui définissent le passage auto-dénudant dans lequel sera introduit le fil à raccorder électriquement. Ces éléments de contact présentent plusieurs inconvénients : lorsqu'un fil est introduit entre les arêtes rectilignes agressives des deux branches, et poussé au fond de la fente définie par lesdites branches, on constate que cette fente prend l'allure d'un V ouvert vers le haut, c'est-à-dire qui s'évase à l'entrée par laquelle le fil a été introduit. La somme des forces élastiques exercées par les deux branches sur le conducteur a une composante orientée selon ltaxe de la fente et dirigée vers son entrée, de sorte quelle tend à éjecter le conducteur. Au repos, cet effet appelé "effet noyau de cerise" ne se produit pas vu que cette composante de forces est neutralisée par la friction du conducteur sur les arêtes agressives des branches.Toutefois cet effet peut réellement aboutir à l'éjection du conducteur ou du moins à une dimi notion de son contact électrique, lorsque la barrette de raccordement ou le connecteur équipés de tels éléments de contact est soumis à des vibrations. Par ailleurs, il est bien évident que ce contact ne permet pas le raccordement de deux fils, l'introduction d'un second fil dans la fente définie par les deux arêtes agressives entrat- nant nécessairement un écartement supplémentaire desdites branches, ce qui a pour effet la libération du premier fil introduit antérieurement. La présente invention se propose de remédier aux divers inconvénients précités. Dans ce but, un des principaux objets de la présente invention est de réaliser un élément de contact permet tant de raccorder électriquement sans dénudage deux fils à conducteurs massifs ou divisés, appelés raccordement en Y. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un élément de contact qui comporte deux branches définissant une fente qui se resserre au niveau de son ouverture d'entrée lorsqu' un conducteur est mis en place entre les arêtes auto-dénudantes de ses branches. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un élément de contact fabriqué de façon simple et économique par estampage ou estampage et plisage d'une feuille métallique ayant des propriétés élastiques. L'élément de contact selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend - une première branche ayant une extrémité libre et une base et au moins une arête rectiligne s'étendant longitudinalement entre ladite extrémité libre et ladite base, - une seconde branche repliée en forme de V renversé, comportant un premier bras et un second bras attachés par leur extrémité commune adjacente à l'extrémité libre de ladite première branche, ledit premier bras ayant une extrémité inférieure libre adjacente à la base de ladite première branche, ainsi qu'une arête rectiligne s'étendant longitudinalement entre son extrémité de jonction avec l'autre bras et son extrémité inférieure libre, cette arête étant disposée en regard de ladite arête de ladite première branche, - et des moyens pour rendre solidaires ladite base de la première branche avec ladite extrémité inférieure du second bras de ladite seconde branche. La présente invention et ses différents avantages seront mieux compris en référence à la description d'exemples de réalisation et des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective, partiellement coupée, d'une partie de connecteur dont les sorties de raccordement comportent des éléments de contact selon l'invention, la figure 2 représente une vue agrandie-de la partie opérationnelle d'un élément de contact selon l'invention, la figure 3 représente une vue agrandie de la partie opérationnelle d'un autre élément de contact selon l'invention, les figures 4A, 4B, 4C et 4D illustrent schématiquement le principe de raccordement d'un et de deux fils dans l'élément de contact illustré par la figure 3, la figure 5A illustre la première branche d'un élément de contact à triple raccordement, la figure 5B illustre la seconde branche de l'élément de contact de la figure 5A, la figure 5C illustre lesdites première et seconde branches assemblées et montre la position du bras de rétention lorsqu'un fil est poussé au bas de la fente, la figure 5D représente l'élément de contact assemblé de la figure 5C, vu de profil, la figure 6 représente une barrette de connexion équipée d'éléments de contact dont la forme générale est approximativement celle des éléments décrits en référence aux figures 5A à 5D, mais ne comportant que deux dispositifs de raccordement. la figure 7 représente l'élément de contact assemblé de la figure SC, équipé d'un second bras de rétention pour un second fil raccordé. En se référant maintenant aux figures, la figure' L représente une vue en perspective coupée d'une embase de connecteur pour carte imprimée, composé essentiellement d'un boîtier 1, de préférence moulé en matière synthétique électriquement isolante, comportant des alvéoles 2 dans lesquelles sont logés des organes métalliques 3 qui ont une double fonction : d'une part assurer le contact électrique avec les organes correspondants d'un connecteur mâle (non représenté) et d'autre part permettre le raccordement électrique de fils. La première fonction est assurée par les extrémités supérieures ou contacts 4 des organes 3; la seconde fonction est assurée par les extrémités inférieures ou éléments de raccordement 5 desdits organes 3.La partie centrale des organes 3 est conçue pour permettre l'assemblage des pièces qui la composent et leur maintien en place dans les alvéoles 2. Tes contacts 4 sont connus en soi et ne seront pas décrits plus en détail dans ce texte. Par contre, les éléments de raccordement 5, ou éléments de contact pour le raccordement sans dénudage de fils, sont réalisés conformément à la présente invention et décrits plus en détail ci-dessous. En référence à la figure 2, la partie opérationnelle représentée de l'élément de contact comporte une première branche 21 ayant une extrémité supérieure libre 22 et une base 23. Cette branche relativement massive et rigide est appelée par la suite l'enclume. Elle comporte une arête 24 rectiligne localisée approximativement entre l'extrémité supérieure 22 et la base 23. L'élément de contact comporte d'autre part une seconde branche 25 en forme de V renversé constitué par un premier bras 26 et un second bras 27rattachés par leur extrémité commune 28. Le premier bras 26 a son extrémité inférieure libre et comporte une arête 29 en regard de, ou en appui sur l'arête 24 de l'enclume 21. Le second bras 27 est relié à la base 23 de l'enclume 21. Les deux branches sont de préférence estampées d'une pièce dans une feuille d'un métal ayant des propriétés élastiques.Les deux arêtes adjacentes 24 et 29 présentent chacune à sa partie supérieure une cassure rectiligne, concave ou convexe qui coopèrent pour définir un évasement 30 destiné à facilite:. l'introduction d'un fil à raccorder. Un tel fil comportant un Conducteur nassif ou divisé 31 etunegune32 en matière électriquement isolante est présenté à l'entrée de l'évasement 30. Par pression il est introduit d'abord dans ledit évasement dont les bords, de préférence agressifs, entaillent la gaine isolante 32. Lorsqu'un continue à appuyer sur le fil, le bras 25 s'écarte, de telle manière que les arêtes 24 et 29 définissent une fente dont les bords continuent à couper l'isolant pour assurer un bon contact électrique avec le conducteur 31. Comme cela sera décrit en référence aux figures 4A, 4B, 4C et tD, le fait de repousser le fil au fond de la fente où il sera arrêté par la configuration de l'alvéole (voir en particulier la figure 6),où se trouve logé l'élément de contact, provoque un léger basculement du bras 25, de telle manière que la partie inférieure de l'arête 29 se rapproche de l'arête 24. Grâce à ce basculement, lorsque le fil est raccordé, c'est-à-dire lorsque l'isolant est entièrement coupé et que le conducteur coincé entre les deux arêtes 24 et 29 est repoussé au fond de la fente, cette fente présente des bords qui convergent en direction de 1'ouver- ture par laquelle le fil a été introduit.La somme des forces s'exerçant par l'élasticité des branches 21 et 25 sur le conducteur 31 a une résultante tendant à le pousser au fond de la fente, ce qui a pour effet de remédier à l'un des inconvénients majeurs des dispositifs connus, où le conducteur avait tendance à être éjecté sous l'action de cette même résultante des forces élastiques. En référence à la figure 3, la partie opérationnelle représentée de l'élément de contact comporte une première pièce composée essentiellement d'une enclume 41 et d'un bras de rétention 43 qui constitue une extension en forme de V renversé dont l'un des côtés est rattaché à la base de l'enclume et dont l'autre côté 44 a une extrémité libre destinée à retenir le fil lorsqu'il est poussé comme précédemment au fond de la fente définie par les arêtes des deux branches de l'élément de contact. Cet élément comporte également une seconde pièce 45 ayant une extension 46 en forme de V renversé dont l'un des bras 47 est libre et prend appui sur la partie inférieure de l'arête de l'enclume 41.Comme le montre la figure, l'enclume 41 comporte une zone inférieure 48 de section large et une zone supérieure 49 rétrécie de sorte que l'arête de l'enclume possède deux niveaux différents. Par ailleurs, l'enclume 41 est pliée à sa base de telle manière que lorsque ladite première pièce 41, 42 et ladite seconde pièce 45 sont assemblées comme elles sont représentées par la figure, l'enclume 41 se trouve dans le même plan que la pièce 45, le bras de rétention se trouvant dans un plan parallèle qui est celui de la partie inférieure de la pièce 45. L'arête du bras 47 est rectiligne et définit avec la zone supérieure 49 de l'enclume, une fente 50 dont la largeur est inférieure ou égale au diamètre du conducteur d'un fil à raccorder. La partie inférieure est en appui élastique sur la zone inférieure 48 de l'enclume. Au niveau supérieur de la fente 50, l'enclume d' une part et l'extension 46 d'autre part, qui constituent les deux branches de l'élément de contact, comportent des cassures qui coopèrent pour constituer un évasement destiné à faciliter l'introduction d'un fil dans ladite fente 50. La figure 4A représente la partie opérationnelle illustrée par la figure précédente, d'un élément de contact selon l'in Invention et un fil 52 à raccorder, disposé à l'entrée de la fente 50. La figure 4B représente ce même fil introduit à l'entrée de la fente 50. On remarque que les bords de la fente sont 1éRère- ment écartés vers le haut et que l'isolant du fil est partiellement entaillé. Lorsqu'on continue à repousser le fil vers le bas de la fente 50, et à l'introduire, comme le montre la figure 4C entre l'arête 48 de l'enclume et la partie inférieure de l'arête du bras libre 47, l'extension 46 en forme de V bascule de manière à refermer la fente 50 dans sa partie supérieure, la largeur de cette fente étant alors inférieure au diamètre du conducteur d'un second fil 53.La figure 4D illustre la disposition finale de deux fils 52 et 53 introduits respectivement dans la partie inférieure et la partie supérieure de la fente 50. lie fait de mettre en place un second fil à pour effet secondaire d'accroître la force élastique qui s'exerce de la part du bras libre 47 sur le conducteur, donc d'assurer encore mieux sa tenue mécanique et son contact électrique. En référence aux figures 5A, B, C et D, l'élément de contact représenté comporte une première pièce estampée dans une feuille métallique, plus spécifiquement décrite en référence à la figure SA, qui comprend un support 61 de forme rectangulaire al- longée, une enclume 62 et un bras de rétention 63, disposés à l'une des extrémités du support 61, et une enclume 64 ainsi que deux bras de rétention 65 et 66, disposés symétriquement par rapport à l'enclume 64 à l'autre extrémité dudit support 61. Le support 61 comporte des ouvertures 67, 68 et 69 qui sont prévues pour permettre de fixer ladite première pièce (figure 5A) sur ladite seconde pièce décrite en référence à la figure 5B. Cette seconde pièce comporte également un support 61' de forme rectangulaire allongée ayant sensiblement les mêmes dimensions que le support 61. L'une de ses extrémités est prolongée par ledite seconde branche 70 de l'élément de contact et l'autre extrémité comporte deux branches 71 et 72 symétriques par rapport à l'axe longitudinal du support 61', disposées à l'autre extrémité du support 61'. Ce support comporte d'autre part des ouvertures 67', 68' et 69' qui correspondent en dimension et en position aux ouvertures 67, 68 et 69 du support 61, pour permettre l'assemblage des deux pièces composant l'élément de contact, comme le montrent plus précisément les figures 5C et SD. Cet assemblage est réalisé par des moyens connus en soi.Pour que les arêtes des enclumes 62 et 64 puissent se trouver en regard des arêtes des bras libres des branches 70, 71 et 72, la base desdites enclumes est pliée en forme de S de sorte que les enclumes se trouvent finalement dans un premier plan qui est celui de la seconde branche de l'élément de contact, et le support 61 ainsi que les bras de rétention 63, 65 et 66 se trouvent dans un second plan parallèle au précédent. L'élément de contact représenté comporte trois parties opérationnelles dont chacune à un fonctionnement identique à celui décrit en référence aux figures 4A à 4D. lies bras de rétention ont pour but d'empêcher une sortie accidentelle des fils lorsqu'ils sont poussés au fond de la fente comme le montre la figure 4C. La figure 6 représente une vue en perspective partiellement coupée d'une barrette de connexion équipée d'éléments de contact dont la forme générale est celle des éléments de contact décrits en référence aux figures SA à 5D, mais qui ne comporte qu'un dispositif de raccordement à chaque extrémité du support. La barrette de connexion représentée se compose d'un bloc 80 en matière synthétique moulée pourvue d'une série d'alvéoles 81 et d'une série de gorges 82 disposées transversalement par rapport aux alvéoles 81. Chaque alvéole contient un élément de contact constitué d'un support central et de deux dispositifs de raccordement localisés à chaque extrémité du support central. L'élément de contact 83 est composé comme décrit précédemment en référence aux figures 4A à 4D d'une première pièce 84 découpée dans une feuille métallique et d'une seconde pièce 85 également découpée dans une feuille métallique. lies deux parties 84 et 85 sont disposées l'une sur l'autre et assemblées au moyen de vis ou goupilles ou tout autre moyen approprié, engagées dans les ouvertures 86 et 87 prévues dans la paroi centrale de chacune des pièces 84 et 85. La pièce 84 comporte de part et d'autre de son support central une extension respectivement 88 et 89 en forme de V renversé, qui constitue lesdites secondes branches élastiques de l'élément de contact 83. La pièce 85 partiellement cachée comporte de part et d'autre de son support central les enclumes 90 et 91 et des bras de rétention dont seul l'un 92 a été représenté. Comme précédemment les enclumes 91 et 90 ont été pliées à leur base de sorte qu'elles se trouvent en fait dans le plan de la première pièce 84 et que les arêtes desdits seconds bras 88 et 89 de l'élément de contact s'appuient sur les arêtes adjacentes localisées à la base desdites enclumes. Dans sa partie centrale l'élément de contact 83 comporte une languette 93 estampée et déformée par emboutissage qui est destinée à assurer le positionnement latéral dudit élément de contact. On remarquera par ailleurs que l'alvéole a une largeur correspondant à la largeur globale de l'élément de contact, et que les dos des enclumes prennent appui sur la paroi adjacente de 1' alvéole correspondante. Pour raccorder un fil il suffit de l'introduire dans la partie supérieure évasée des gorges 82 et de le pousser au fond de ces gorges qui servent d'une part à guider le fil entre les branches de l'élément de contact et également à empêcher que ce fil ne dépasse l'extrémité inférieure du bras libre de ladite seconde branche, ce qui entraînerait bien évidemment une déconnexion de ce fil. La figure 7 illustre une dernière forme de réalisation d'un élément de contact réalisé au moyen de deux pièces estampées amenées en juxtaposition et rendues solidaires l'une de l'autre. La première pièce se compose comme précédemment décrit d'une enclume 100 et d'un bras de rétention 101 tous deux disposés dans le prolongement d'une pièce de support 102. La seconde pièce comporte d'une part ladite seconde branche 103 déjà décrite précédemment et un second bras de rétention 104, ces deux organes étant solidaires par leur base et localisés à l'extrémité d'un second élément de support 105 identique au précédent. Ledit second bras de rétention comporte une partie relativement allongée élastique surmontée d'un bec 106 dont l'extrémité dépasse l'arête de l'enclume 100 de sorte qu'un fil introduit dans la fente et disposé en-dessous du bec 106 ne pourrait remonter vers l'ouverture de la fente sans que le bras de rétention 104 ne soit préalablement tiré vers l'arrière (vers le côté gauche de la figure).Le premier bras de rétention 101 est destiné comme cela a été décrit précédemment à empêcher un fil introduit dans la partie inférieure de la fente de remonter en direction de son ouverture. Le bras de rétention 104 est utile lorsqu'un second fil est introduit dans la fente, ce fil étant empêché de ressortir accidentellement de cette fente par l'ex- trémité du bec 106. Comme précédemment,bien entendu un pliage adéquat ramène l'enclume dans le plan de la branche élastique 103. lies deux bras de rétention 104 et 101 sont disposés de part et d'autre de ce plan. I1 ressort de la description précédente que l'élément de contact de la présente invention permet un raccordement de fils à conducteurs massifs ou divisés extrêmement sûr , toutes les précautions étant prises pour empêcher une déconnexion accidentelle de ce fil. Par ailleurs l'élément de contact de la présente invention permet contrairement auxdispositifs analogues connus le raccordement simultané de deux fils ou raccordement en Y. La présente invention n'est évidemment pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 1. Elément de contact pour le raccordement électrique sans dénudage de fils à conducteur massif ou divisé, caractérisé en ce qu'il comprend - une première branche ayant une extrémité libre et une base et au moins une arête rectiligne s'étendant longitudinalement entre ladite extrémité libre et ladite base, - une seconde branche repliée en forme de V renversé, comportant un premier bras et un second bras attachés par leur extrémité commune adjacente à l'extrémité libre de ladite première branche, ledit premier bras ayant une extrémité inférieure libre adjacente à la base de ladite première branche, ainsi qu'une arête rectiligne s'étendant longitudinalement entre son extrémité de jonction avec l'autre bras et son extrémité inférieure libre, cette arête étant disposée en regard de ladite arête de ladite première branche, - et des moyens pour rendre solidaires ladite base de la première branche avec ladite extrémité inférieure du second bras de ladite seconde branche. 2. Elément de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arête de ladite première branche et l'arête de ladite seconde branche dudit élément de contact, sont agencé pour définir une fente longitudinale dont au moins une partie a une largeur inférieure au diamètre du conducteur du fil à raccorder. 3. Elément de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première branche et ladite seconde branche dudit élément de contact sont réalisées d'une pièce par estampage d'une feuille d'un matériau électriquement conducteur ayant des propriétés élastiques. 4. Elément de contact selon la revendication 1, caracterisé en ce que ladite première branche et ladite seconde branche dudit élément de contact sont réalisées séparément par estampage d'une feuille d'un matériau électriquement conducteur ayant des propriétés élastiques et en ce qu'elles sont assemblées parallèlement entre elles par lesdits moyens pour rendre solidaires ladite base de la première branche avec ladite extrémité inférieure du second bras de ladite seconde branche. 5. Elément de contact pour le raccordement électrique sans dénudage de fils à conducteur massif ou divisé, caractérisé en ce qu'il comprend - une première pièce estampée dans une feuille métallique comprenant un support de forme rectangulaire allongée et une extension longitudinale de largeur réduite par rapport à celle du support, disposée à l'une des extrémités au moins dudit support dans le prolongement de sa direction longitudinale, ladite extension constituant une première branche de connexion dudit élément de contact, - une seconde pièce estampée dans une feuille métallique ayant des propriétés élastiques, comprenant un support de forme rectangulaire allongée ayant sensiblement les mêmes dimensions que celles du support de ladite première pièce, et au moins une extension en forme de V renversé, disposée à l'une au moins des extrémités longitudinales dudit support et rattachée à l'un des petits côtés de ce support rectangulaire par une extrémité de l'un des bras de l'extension en forme de V, l'autre bras ayant une extrémité libre orientée au moins approximativement dans la direction longitudinale dudit support, ladite extension constituant une seconde branche de connexion dudit élément de contact, ladite première branche de connexion comportant au moins une arête rectiligne, et ladite seconde branche ayant également une arête rectiligne disposée sur le côté extérieur du bras de l'extension en forme de V ayant une extrémité libre. - et des moyens pour assembler en superposition ledit support de la première branche et ledit support de la seconde branche, de telle manière que lesdites arêtes rectilignes soient disposées approximativement en regard l'une de l'autre et définissent une fente longitudinale dont la largeur est inférieure, sur au moins une partie de cette fente, au diamètre du conducteur du fil à raccorder. 6. Elément de contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens pour assembler en superposition lesdits supports des première et seconde branches comportent des ouvertures de centrage et de montage agencées pour permettre le passage d'éléments de fixation. 7. Elément de contact selon la revendication 5, carac térisé en ce que ladite première branche comporte une extension longitudinale symétrique par rapport à l'axe longitudinal du support correspondant et comporte sur chacun de ses côtés longitudinaux au moins une arête rectiligne, en ce que ladite seconde branche comporte deux extensions en forme de V disposées symétriquement par rapport audit axe longitudinal, ayant chacune une arête rectiligne, et en ce que les arêtes des première et seconde branches sont respectivement disposées approximativement en regard les unes des autres pour définir deux fentes longitudinales identiques, dont les largeurs sont inférieures, sur au moins une partie de leur longueur, aux diamètres des fils à raccorder. 8. Elément de contact selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque branche comporte à sa partie supérieure correspondant à l'entrée de chacune des fentes, une zone agressive agencée pour entailler la gaine isolante du fil et contacter le conducteur pour assurer le raccordement dudit fil électrique. 9. Elément de contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extension constituant ladite première branche comporte à-sa base une zone large ayant de chaque côté une première arête rectiligne et à sa partie supérieure une zone rétrécie ayant de chaque c8té une seconde arête rectiligne, les deux zones étant reliées par un épaulement, en ce que les parties inférieures des arêtes des bras libres de ladite seconde branche se trouvent en appui sur lesdites premières arêtes rectilignes de la base de ladite première branche, et en ce que les parties supérieures des arêtes des bras libres de ladite seconde branche définissent avec lesdites secondes arêtes rectilignes de la zone rétrécie de ladite première branche des fentes dont la largeur est approximativement égale au diamètre du conducteur. 10. Elément de contact selon les revendications 5 et 9, caractérisé en ce que chaque bras libre de la seconde branche est agencé de telle manière que lorsqu'un conducteur est introduit entre la partie inférieure de son arête et l'arête adjacente de la base de la première branche, l'extrémité supérieure de ce bras se trouve rapprochée de l'extrémité supérieure de la première branche, la fente entre les arêtes rectilignes en regard ayant une zone large vers le base et rétrécie dans sa partie supérieure, sa largeur dans ladite partie supérieure étant inférieure au diamètre du conducteur. 11. Elément de contact selon les revendications 6 et 10, caractérisé en ce que ladite première branche est pliée à sa base de telle manière qu'elle se trouve dans le même plan que ladite seconde branche lorsque leurs supports respectifs sont assemblés. 12. Elément de contact selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite première branche comporte de part et d'autre de ladite extension longitudinale symétrique, un bras de rétention en forme de V renversé dont ltun des côtés est solidaire de la base de ladite extension longitudinale et dont l'autre côté est libre et agencé pour assurer la retenue mécanique du fil raccordé. 17. Barrette de raccordement, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'éléments de contacts selon l'une des revendications précédentes. 14. Connecteur comportant des sorties de raccordement, caractérisé en ce que lesdites sorties de raccordement comportent des éléments de contact selon l'une des revendications 1 à 12.