Brevet FR2482372A1 — publié le 19811113

La présente invention concerne une borne de connexion électrique essentiellement constituée par un anneau métallique et une vis de serrage2 l'anneau comprenant un étrier formé d'un flan plié en U de façon à définir un plancher et deux ailes attenantes à deux bords opposés de ce plancher2 et la vis étant vissée dans l'anneau entre les deux ailes et en direction du plancher pour assurer2 par pressage d'au moins deux conducteurs électriques l'un contre l'autre, contre le plancher et entre les deux ailes, une connexion électrique directe de ces conducteurs. Une borne de ce type est décrite dans le brevet français n 2 427 698. Cette borne antérieure, et celle de llinvention, appartiennent par ailleurs toutes deux au type plus général des bornes dites "non-conducë4ices", en raison de ce qu'elles assurent un contact élec- trique direct entre les conducteurs à connecter et que ces bornes ne sont pas conçues pour être traversées par un flux électrique. Les bornes non-conductrices offrent- l'avantage- de réduire, en raison de la connexion directe des conducteurs, serrés l'un contre l'autre, les résistances de contact et en raison de ce qutelles ne sont pas traversées par le courant, de pouvoir être réalisées dans des matériaux ayant des propriétés electriques quelconques. Cependant, ces bornes non-conductricesentrainent en contrepartie plusieurs problèmes de construction ou limitations d'emploi, essentiellement liés au fait que deux conducteurs, éventuellement de section circulaire et multifilaires, sont pressés l'un sur l'autre par la vis contre le plancher.Notamment, un réarrangement de la disposition adoptée par les conducteurs, apparaissant après le serrage de la vis, peut conduire à un accroissement de la résistance de contact; la vis a tendance, par écrasement tournant, à endommager les conducteurs, surtout les conducteurs multifilaires; lorsque l'un au moins des conducteurs ntest pas constitué d'un matériau ayant le même coefficient de dilatation que la borne, des variations de température peuvent provoquer une diminution ou même l'annulation de la force de serrage des conducteurs, ce qui entraîne une augmentation intolérable de la résistance de contact, elle-même responsable à son tour d'une variation de température; en raison de l'importance de la force de serrage à appliquer sur les deux conducteurs, la borne doit présenter une-structure très rigide, alors que l'une des qualités essentielles que l'on attend de telles bornes est9 pour un.encombrement donné, de permettre la connexion de conducteurs de section la plus importante possible; or il est clair que la réduction de l'encombrement et l'augmentation de la résistance mécanique sont antinomiques. La borne décrite dans le brevet français 2 427 698 résout en partie, par destination ou de façon incidente, certaines des difficultés précédemment évoquées, notamment en adoptant une structure capable de subir au serrage, sous forme d'une tension élastique des ailes de l'anneau et d'une compression élastique d'une rondelle tronconique disposée sur le plancher, une certaine déformation réversible capable de compenser le flottement qui pourrait, dans le cas contraire,.apparaitre entre les conducteurs, en cas de variation de température, en raison d'un phénomène de dilatation différentielle. Toutefois la présence, dans cette borne, d'une rondelle élastique tronconique, augmente la complexité de-structure et le prix de revient de cette borne, et la rend en outre peu utilisable à la connexion de conducteurs qui ne se présenteraient pas sous forme de barre- pleine mais qui se présenteraient par exemple sous forme multifilaire à section circulaire. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer une borne de structure simple, mais qui soit toutefois susceptible d'accumuler une tension élastique propre à absorber les effets de différences de dilatation, et qui soit en outre susceptible d'être utilisée pour connecter tous types de conducteurs, notamment les conducteurs multifilaires à section circulaire. A cette fin, la borne de la présente invention qui, comme il est dit précédemment, comprend de façon connue un anneau métallique et une vis de serrage, l'anneau comprenant un étrier formé d'un flan plié en U dé façon à définir un plancher et deux ailes attenantes à deux bords opposés de ce plancher, et la vis étant vissée dans l'anneau entre les deux ailes et en direction du plancher, est essentiellement caractérisée en ce que lesdites ailes convergent l'une vers l'autre, au voisinage de leur extrémité libre, à la manière des lignes d'un profil de goulot de bouteille, adoptent à ces extrémités la forme de portions d'une même surface cylindrique d'axe perpendiculaire audit plancher2 et présentent à ces mêmes extrémités un taraudage axial recevant ladite vis de serrage. Par leur profil en goulot de bouteille, les ailes de l'étrier peuvent supporter une déformation élastique d'amplitude importante, permettant d'appliquer sur les- conducteurs une force de serrage adéquate, même en cas de dilatation différentielle de la borne par rapport aux conducteurs, sans avoir recours à d'autres moyens élastiques, tels qu'une rondelle tronconique. De préférence, l'anneau comprend en outre une frette essentiellement constituée par un flan percé d'une découpe centrale etprésentant des rabats de chaque cbté de cette découpe, ladite découpeétant traversée à force par les extrémités libres des ailes de l'étrier en U, et lesdits rabats étant repliés contre les bords libres de ces ailes et prenant appui, en position de serrage de la vis, sur les faces internes de ces mêmes ailes pour les entretoiser. Cette frette, qui a donc non seulement pour fonction de maintenir rapprochées les extrémités libres taraudées des ailes, mais aussi de maintenir éloignées les faces internes de ces mêmes ailes dans la zone où elles sont sensiblement parallèles, élimine pratiquement le risque de déformations permanentes de la borne, qui nuiraient sérieusement à l'intensité de la force de serrage et à sa tenue dans le temps. De façon commode, le flan plié en U présente, outre les deux ailes attenantes à deux bords opposés du plancher, deux renforts attenants à deux autres bords de ce plancher, ces deux renforts étant repliés l'un vers l'autre à 1800 sur le plancher pour en accroitre la rigidité. Le plancher est ainsi renforcé sans avoir recours à une pièce de renfort séparée. Dans le mode de réalisation préféré de la borne, pour le serrage de conducteurs multifilaires, la vis de serrage présente une gorge annulaire péripherique au voisinage de son extrémité engagée dans l'anneau, et cette vis coopère avec un sabot d'application et de répartition de pression, disposé entre lesrenfortsde plancher et ladite extrémité engagée de la vis et -constitué par un étrier comportant des pattes rabattables enserrant ladite gorge annulaire périphérique. En outre, de façon avantageuse, la vis de serrage comporte un téton axial à son extrémité engagée dans l'anneau, et ledit sabot comporte un orifice central recevant ledit téton sans jeu latéral, de façon à maintenir le plan du sabot parallèle au plancher. Le sabot est ainsi guidé entre les ailes-de l'étrier pour éviter sa rotation, accroché par ses pattes rabattables à l'extrémité de la vis de façon à se déplacer avec elle lorsque la vis est serre ou desserrée, et assujetti par son orifice central et le têton axial de la vis à rester parallèle au plancher. Ce mode de guidage du sabot est particulièrement avantageux pour la connexion de conducteurs multifilaires. En effet, lorsque le sabot est seulement guidé par les ailes de l'étrier, le serrage de tels conducteurs prend un caractère aléatoire, le sabot ayant tendance à s'incliner par rapport au plancher et à se coincer contre les ailes de l'étrier ou à bloquer la vis. D'autre part, comme le sabot suit la vis dans son mouvement, le passage pour les conducteurs à connecter est automatìquement dégagé par dévissage de la vis et ces conducteurs ne peuvent être serrés qu'entre le sabot et le plancher. Enfin, lors du desserrage de la-vis, les pattes du sabot, rabattues dans la gorge de cette vis, pénètrent à l'intérieur de la frette, ce qui interdit leur déformation ; elles viennent ensuite buter contre cette frette, autorisant sans dommage un couple de desserrage important et rendant la vis imperdable. Dans un mode de réalisation simple et efficace, le sabot est formé à partir d'un flan rectangulaire- présentant, outre ledit orifice central, quatre entailles pratiquées chacune à partir d'un des deux grands bords du flan rectangulaire et perpendiculairement à celui-ci, ces quatre entailles, délimitant lesdites quatre pattes rabattables, étant symétriques deux à deux par rapport aux deux axes principaux de symétrie dudit flan rectangulaire ; lesdites pattes rabattables sont rabattues par paries par pliage autour de lignes, transversales pour le flan rectangulaire, passant au voisinage de deux entailles, et chacune desdites pattes rabattables est ensuite pliée le long d'une ligne, longitudinale pour le flan rectangulaire, passant au voisinage du fond d'une entaille. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront clairement à la lecture de la description qui en est faite cidessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective d'une borne conforme à l'invention, - la figure 2' est une vue de face d'une telle borne, - la figure 3A est une vue de dessus du flan servant à réaliser l'étrier de la borne, - la figure 3B est une vue de dessus de ce même flan après repliage des renforts sur le plancher et conformation des extrémités libres des ailes de ce flan - la figure 3C est une vue de face de l'étrier obtenu par pliage des ailes du flan représenté à la figure 3B, - la figure 3D est une vue de dessus correspondant à la figure 3C. - La figure 4 A est une vue de coté de la frette de la borne, qui est visible de face sur la figure 2; la frette est ici représentée seule pour la clarté du dessin, - La figure 4 B est une vue de dessus correspondant à la figure 4 A; la frette est ici représentée seule pour la clarté du dessin, - La figure 5 est une vue de dessus du flan utilisé pour la réalisation du sabot d'application de pression. Bien que les figures ne soient pas toutes à la même échelle, les éléments de la borne de l'invention seront aisément repérés d'une figure à l'autre non seulement par leur forme mais aussi en raison de ce qu'une seule référence sera affectée à chaque élément distinct sur toutes les figures. La borne de connexion de l'invention, particulièrement conçue pour équiper des compteurs d 'énergie électrique, mais utilisable dans toutes conditions équivalentes à celles qu'elle rencontre dans ces compteurs, comprend essentiellement un anneau métallique, de section approximativement rectangulaire constitué par un étrier I plié en U et une frette 2. L'étrier I est réalisé à partir d'un flan allongé adoptant, comme le montre la figure 3 A, sensiblement la forme d'une croix symétrique à deux branches principales et deux branches se croisant à angle droit dans la partie médiane de ce flan. Les branches principales constituent les ailes I a, I b de l'étrier et les branches secondaires constituent des renforts I c, I d de plancher, ce plancheretant formé par la partie médiane I e du flan. Les bords des extrémités libres 3 a, 3 b, des ailes I a, I b, c'est à dire des extrémités les plus éloignées du plancher, présentent des décrochements longitudinaux 4 a, 5.a et 4 b, 5 b (figure 3 A). Cet étrier I est réalisé dans un matériau à fort taux d'écrouissage, tel que l'alliage commercialisé par la société GIROSTEEL, sous la référence GIR 50, constitué par un acier ductile se travaillant à 40 hectobars et écroui à 80 hectobars. Les renforts I c, I d, de longueur sensiblement égale à la demi-largeur des ailes I a, I b, sont d'abord rabattus l'un vers l'autre à 1800 sur le plancher I e pour en augmenter la rigidité. Pendant la même phase opératoire, les ailes I a, I b sont, au voisinage de leur extrémité libre, soumises chacune, de façon symétrique, à deux pliages transversaux voisins et de sens inverse, respectivement 6 a, 7 a e-t 6 b, 7 b (figure 3 B) permettant de placer les extrémités libres 3 ass 3 b, de ces ailes à une même hauteur-au dessus du plan défini par le plancher I e; entre, ces extrémités libres 3 a, 3 b sont conforméesen portions- de surface cylindrique. Puis, les ailes I a, I b, sont, suivant les flèches E. èn pointillés de la figure 3 C, pliées l!une vers l'autre à 90 par rapport au plancher I e. Dans cette position, représentée notamment aux figures 3 C et 3 D, les ailes convergent llune-vers l'autre au voisinage de leur extrémité libre à la manière des lignes d'un profil de goulot de bouteille et l'intérieur des extrémités libres 3 a, 3 b définit, au moins de façon partielle, une surface cylindrique d'axe 8, perpendiculaire au plancher I e et équidistant des ailes I a, I b. La frette 2, (figures4 A, 4 B), par exemple réalisée dans le même matériau que l'étrier I, est constituée par un flan embouti présentant une ouverture centrale allongée 2 a et des bords 2 b, 2 c, destinés à être rabattus de chaque cêté de cette ouverture, de part et d'autre de sa plus grande dimension. Les bords 2 b, 2 c comprennent en fait les coins-2d, 2e, 2f, 2g de la frette et des oreilles 2h, 2i, 2j, 2k prenant naissance à une certaine distance de ces coins. Lorsque la frette 2 est enlace (figures I et 2), l'ouverture centrale 2 a est traversée à force par les extrémités libres 3 a, 3 b de l'étrier, dont l'écartement est ainsi interdit, et les bords 2 b, 2 c , sont repliés contre les bords libres I f à I i des ailes I a et I b de l'étrier I (repérés ourla figure 3 A). Dans cette position , les coins 2 d à 2 g.de la frette viennent se loger, dans le sens de leur épaisseur , dans les décrochements 4 a, 4b, 5 a, 5 b, tandis que les bords externes 2 1, 2 m, 2 n, 2 p des oreilles(figures 2 et 4 B) sont au voisinage immédiat des faces internes I j, I k des ailes de façon à s'appuyer contre ces faces et à les entretoiser pour interdire tout rapprochement ultérieur des ailes I a, I b, dès que la borne serre les conducteurs II a, II b, avec une pression suffisante pour assurer un bon contact électrique Après mise en place de la frette 2 sur l'étrier I, la -surface cylindrique d'axe 8 formée par les extrémités libres 3 a, 3 b des ailes I a, I b est taraudée, et reçoit la vis de serrage sans tête 9 Cette vis présente, au voisinage de son extrémité 9 engagée dans l'anneau, une gorge périphérique annulaire 9 b et, en bout, un têton cylindrique axial 9 c -(figure 2). L'autre extrémité 9 d de cette vis est, au niveau de la'fente 9 e et au delà, exempte de filetage afin d'en augmenter la résistance au couple de serrage. La vis due serrage 9 coopère avec un sabot d'application et de répartition de pression IO obtenu à partir du flan rectangulaire représenté à la figure 5. Ce flan présente, outre un orifice central circulaire IO a, destiné à recevoir exactement le téton axial 9 c de la vis de serrage, quatre entailles IO b à0 e pratiquées à partir de ses plus grands bords,-perpendiculairement à ceux-ci. Ces entailles, symétriques deux àdeux par rapport aux deux axes principaux de symétrie IO f, IO g du flan rectangulaire, délimitent quatre pattes rabat tables IO h à IO k. Ces pattes sont d'abord pliées, par paires, à 90 autour de lignes transversales IO 1, IO m passant entre l'orifice central IO a et deux entailles. Avec cette première configuration, le sabot IO est introduit entre les ailes I a, I b du collier I, entre le plancher I e et la vis 9, les pattes rabattables 10 h à IO k étant tournées vers celle-ci. Le têton axial 9 c est introduit dans l'orifice central IO a, puis les pattes rabattables sont repliées à 900 vers l'intérieur, autour de lignes IO n et IO p, longitudinales par rapport au flan 10 et passant au voisinage des fonds des entailles 10 b à 10 e; à la fin de cette opération les pattes IOh à 10 k enserrent la gorge 9 b de la vis 9. Comme le montre la figure 2, le plancher renforcé et la surface inférieure du sabot 10 permettent alors, par serrage de la vis 9, d'exercer une pression sur les conducteurs à connecter II a, II b. REVENDICATIONS 1. Borne de connexion électrique essentiellement constituée par un anneau métallique et une vis de serrage, l'anneau comprenant un étrier formé d'un flan plié en U de façon à définir un plancher et deux ailes attenantes à deux bords opposés de ce plancher, et la vis étant vissée dans l'anneau entre les deux ailes et en direction du plancher pour assurer, par pressage d' au moins deux conducteurs électriques ltun contre l'autre2 contre le plancher et entre les deux ailes, une connexion électrique directe de ces conducteurs, caractérisée en ce que lesdites ailes convergent l'une vers l'autre, au voisinage de leur extrémité libre, à la manière des lignes d'un profil de goulot de bouteille, adoptent à ces extrémités la forme de portions d'une même surface cylin drique d'axe perpendiculaire audit plancher, et présentent à ces mêmes extrémités un taraudage axial recevant ladite vis de serrage. 2. Borne due connexion suivant la revendication I, caractérisée en ce que ledit anneau comprend en outre une frette essentiellement constituée par un flan percé d'une découpe centrale et présentant des rabats de chaque catie de cette découpe, ladite découpe étant traversée à force par les extrémités libres desdites ailes,et les dits rabats étant repliés contre les bords libres de ces ailes et prenant appui, en position de serrage de la vis, sur les faces internes de ces mêmes ailes, pour les entretoiser. 3. Borne de connexion suivant la revendication I ou 2, caractérisée en ce que le flan plié en U présente, outre les deux ailes attenantes à deux bords opposés du plancher, deux renforts attenants à deux autres bords opposés de ce plancher2 ces deux renforts étant repliés l'un vers l'autre à 1800 sur le plancher pour en accroître la rigidité. 4. Borne de connexion suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite vis de serrage présente une gorge annulaire périphérique au voisinage de son extrémité engagée dans l'anneau, et en ce que ladite vis de serrage coopère avec un sabot d'application et de répartition de pression, disposé entre les renforts de plancher et ladite extrémité engagée de la vis et constitué par un étrier comportant des pattes rabattables enserrant ladite gorge annulaire périphérique. 5. Borne de connexion suivant la revendication 4, caracterisée en ce que ladite vis de serrage comporte, à son extrémité engagée dans l'anneau, un têton axial, et en ce que ledit sabot comporte un orifice central recevant ledit têton sans jeu latéral. 6. Borne de connexion suivant la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que ledit sabot est formé à partird"un flan rectangulaire présentant, outre ledit orifice central, quatre entailles pratiquées chacune à partir d'un des deux grands bords du flàn rectangulaire et perpendiculairement à celui-ci, ces quatre entailles, délimitant lesdites quatre pattes rabattables, étant symétriques deux à deux par rapport aux deux axes principaux de symétrie dudit flan rectangulaire. 7. Borne de connexion suivant la revendication 6, caractérisée en ce que lesdites pattes rabattables sont rabattues par paires par pliage autour de lignes, transversales pour le flan rectangulaire, passant au voisinage de deux entailles, et en ce que chacune desdites pattes rabattables est ensuite pliée le long d'une ligne, longitu finale pour le flan rectangulaire, passant au voisinage du fond d'une entaille.