Brevet FR2506528A1 — publié le 19821126

Dispositif de connexion destiné au raccordement d'une extrémité d'un fil à un appareil électrique. L'invention a pour objet un dispositif de connexion destiné au raccordement d'une extrémité d'un fil conducteur ou câble avec ou sans embout à un appareil électrique. Le dispositif de la présente invention se propose de réaliser une connexion indépendante de la force de l'opérateur, robuste, d'emploi facile et rapide. De plus, il faut que l'opération de raccordement soit réversible, c'est-à-dire que les fils conducteurs puissent être débranchés. De tels dispositifs permettant le raccordement d'un fil conducteur à un élément de contact, relié à un appareil électrique, existent déjà et utilisent un dispositif à vis, dont l'inconvénient majeur est de ne pas être d'emploi rapide et de présenter un effort de serrage qui diminue lorsque les brins du câble se tassent. Un dispositif de connexion rapide est déjà connu dans la demande de brevet DE-2922477 qui divulgue un dispositif comportant une lame élastique jouant le rôle, en position de travail, d'élément d'ancrage du fil conducteur en venant pincer le fil conducteur entre l'extrémité de la lame élastique et un élément d'appui en forme de gouttière. La lame élastique est actionnée par une languette prenant appui sur le côté de la lame, cette languette faisant partie d'un levier de basculement commandé par effort exercé sur le manche d'un tournevis dont la pointe est enfoncée dans un logement prévu à cet effet dans le levier. Dans sa position de repos, la lame vient obstruer l'or i- fice d'introduction du fil, tandis su'en faisant basculer le levier autour de son axe, la languette vient appuyer sur un bord de la lame, qui dégage l'orifice et permet l'introduction du fil à raccorder. En relachant l'effort sur le manche du tournevis le levier va revenir dans sa position de repos et la lame élastique viendra pincer le fil conducteur contre la gouttière. Pour démonter la connexion, on procédera de façon inverse. Le dispositif de l'art antérieur présente les inconvénients suivants La lame élastique assurera un ancrage du fil d'autant moins bon que le diamètre du fil sera important. En effet, plus le diamètre du fil sera important, plus la lame viendra en contact tangentiellement avec le fil et il sera alors facile de déconnecter le fil en tirant dessus. Le levier de déblocage comporte une languette qui doit passer sur un côté du dispositif et sera donc fragile, car très mince, ou bien limitera, pour une dimension donnée du dispositif, les diamètres de fil admissibles, ou bien conduira à un dispositif beaucoup plus encombrant pour un diamètre donné. L'invention se propose donc d'éliminer les inconvénients de l'art antérieur et de réaliser un dispositif assurant un meilleur ancrage, quelles que soient les dimensions du fil conducteur variant entre 0,75 et 4 mm2 de section, d'encombrement plus réduit et plus robuste. Selon l'invention, ae résultat est atteint grace au fait que le dispositif de connexion comprend une cage rigide constituant l'armature du dispositif et comportant au moins une première surface d'appui, des moyens constituant au moins un axe de rotation situé dans un plan perpendiculaire à la direction d'introduction du fil, au moins un levier d'ancrage monté à rotation autour dudit axe et ayant une face d'ancrage destinée à l'engagement avec le fil et une face opposée, ledit levier ayant une première extrémité , une partie centrale et une seconde extrémité, et comportant des dents à sa seconde extrémité , sur la face d'ancrage, la face opposée constituant une seconde surface d'appui ; des moyens élastiques prenant appui sur lesdites première et seconde surfaces d'appui pour repousser le levier en direction de l'élément de contact de façon à venir bloquer le fil conducteur entre les dents d'ancrage et l'élément de contact ; des moyens constituant bras de levier permettant de faire basculer ledit levier d'ancrage par la manoeuvre de moyens de déblocage. La présente invention est expliquée plus en détails dans la description suivante, faite en référence aux figures 1 à 13 représentant différents modes de réalisation. La figure la représente une vue latérale en coupe suivant AA d'un premier mode de réalisation d'un connecteur à cage simple, La figure lb représente une vue de face du premier mode de réalisation dont le capot a été enlevé, La figure lc représente une vue en perspective d'un détail de la barrette de connexion, Les figures 2 et 3 représentent chacune une vue latérale en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'un connecteur à cage double avec deux ressorts verticaux représentés respectivement en position repos et en position travail, La figure 4 représente une vue de face en coupe de la deuxième réalisation, La figure 5 représente une vue latérale d'un connecteur à ressort horizontal, Les figures 6 et 7 représentent respectivement une vue latérale en coupe et une vue de dessus d'un connecteur double avec un ressort de torsion double, Les figures 8, 8a et 8b représentent respectivement une vue latérale, une vue de face et une vue de dessus d'un connecteur double à ressort à lame travaillant en flambage, Les figures 9, 9a et 9b représentent une variante préférée de réalisation d'un connecteur double à lame, Les figures 10, 11 et 12 représentent respectivement une vue latérale, une vue de dessus et une vue de face d'une autre variante d'un connecteur double à ressort à boudin, et La figure 13 représente une vue latérale d'une autre variante de connecteur à ressort à lame et levier de déblocage. Les figures la et lb représentent un dispositif de connexion rapide et démontable de l'extrémité d'un fil électrique ou d'un câble sur un élément de contact solidaire d'un appareil électrique quelconque. Ce dispositif de connexion simple à ressort est constitué par une cage métallique 1 constituée par une plaque dont la partie centrale comporte un bossage 18 tourné vers un levier d'ancrage 3, ce bossage constituant une surface d'appui et de guidage d'un levier d'ancrage 3. Une branche latérale 2 perpendiculaire à la surface de la plaque constitue une surface d'appui pour l'extrémité d'un ressort de compression 4 ; cette extrémité est immobilisée en déplacement par un tenon rajouté ou une languette 15 découpée dans la branche latérale de la plaque et rabattue, ou tout autre dispositif similaire. Une deuxième branche latérale 5 perpendiculaire à la surface de la plaque obtenue par pliage, constitue une surface d'appui d'une barrette de connexion 6 solidaire du corps de l'appareil électrique. Cette barrette de connexion comporte une extrémité repliée de façon à assurer l'immobilisation de la deuxième branche latérale 5 de la cage dans un logement 7 prévu sur le corps isolant 8 de l'appareil et permettant la solidarisation de la cage avec le corps de l'appareil. Une languette 9, repliée de manière à être perpendiculaire à la surface de la plaque, constitue un axe d'articulation pour le levier d'ancrage 3 ; cette languette se trouve à l'extrémité de la plaque située au-dessus de l'ouverture d'introduction de l'extrémité du fil à raccorder. Un levier d'ancrage 3 est constitué par une ou plusieurs plaques métalliques découpées (en forme de L) comportant une extrémité avec une lumière permettant l'articulation sur la languette 9 de la cage et une exrémité d'ancrage comportant sur une face substantiellement parallèle à l'axe d'introduction du fil conducteur des dents d'ancrage 16 ayant une répartition et une forme telles que, quel que soit le diamètre du fil conducteur introduit, ces dents s'ancrent dans le fil de façon que toute tentative de retirer le fil par simple traction sur celui-ci augmente l'ancrage de ces dents sur le fil conducteur. La forme de la lumière d'articulation découpée dans le levier est constituée par deux quarts de cercle de même centre situés sur le même axe vertical, symétriques par rapport au centre de la lumière et dont la concavité est tournée vers le centre de la lumière. Ces deux quarts de cercle sont reliés entre eux par deux découpes en V dont la concavité est tournée vers l'extérieur de la lumière et dont chacune des branches d'un V est rattachée respectivement chacune à une extrémité de chaque quart de cercle situé du même côté par rapport au plan de symétrie vertical. Un ressort de compression 4 coopère avec la face de l'extrémité d'ancrage opposée à la face comportant les dents, de façon à pousser l'extrémité d'ancrage en direction du fil et de la barrette de connexion.Un tenon 17 prévu sur la face de l'extrémité d'ancrage tournée vers le ressort permet l'immobilisation en translation de l'extrémité du ressort. La partie centrale du levier d'ancrage, reliant l'extrémité d'articulation à l'extrémité d'ancrage comporte une découpe 14 permettant l'introduction de la pointe d'un tournevis de manière que les faces planes de la pointe du tournevis viennent s'appuyer sur les flancs de la découpe dans le levier d'ancrage pour l'entraîner en rotation dans le sens opposé à l'action du ressort 4. Le dispositif de connexion est introduit latéralement dans un logement 11 prévu dans un corps isolant 8 appartenant à l'appareil électrique sur lequel il doit être monté. Ce corps isolant comporte une ouverture 10 permettant l'introduction de la pointe d'un tournevis et le déplacement du tournevis dans le sens du basculement.Une deuxième ouverture 12 est prévue dans le corps pour permettre l'introduction du fil à raccorder. La barrette de connexion 6 permet d'immobiliser la cage dans le fond du logement et de solidariser le dispositif de connexion à l'appareil électrique. Cette barrette de connexion peut comporter, comme on le voit sur la figure lb, une gorge, en forme de V ou de U et comportant éventuellement des stries (29, figure lc) de direction perpendiculaire à la direction longitudinale constituant le fond de la gorge, permettant un meilleur guidage du fil conducteur et une bonne immobilisation latérale du fil. Le couvercle isolant 13 permet de fermer le logement prévu dans le corps de l'appareil et d'empêcher le déplacement latéral du levier d'ancrage. En fonctionnement, le connecteur permet le raccordement rapide d'un fil conducteur à un appareil sur lequel le dispositif de connexion est monté.Pour cela, on introduit la pointe d'un tournevis dans l'ouverture 10, jusqu'à ce que la partie plane du tournevis vienne se bloquer dans la découpe prévue dans le levier d'ancrage. En exerçant sur le manche du tournevis une force de direction parallèle à l'axe d'introduction du fil conducteur, mais de sens opposé au sens d'introduction du fil conducteur, on amène le levier d'ancrage à pivoter autour de l'articulation 9 dans le sens de la compression du ressort de manière à créer entre la barrette de connexion et le levier d'ancrage un espace suffisant pour permettre l'introduction du fil conducteur par l'ouverture 12. Ensuite, en relachant l'effort sur le manche de tournevis, le levier d'ancrage 3 sous l'action du ressort 4 va revenir vers la barrette de connexion et serrer entre ses dents d'ancrage et la barrette le fil à raccorder.Après avoir raccordé un fil électrique ou un câble et retiré le tournevis, si on exerce une traction sur le fil pour tenter de défaire la connexion, cette traction aura pour résultat d'entraîner le levier d'ancrage dans le sens de pivotement qui le rapproche de la barrette de connexion et d'augmenter l'ancrage des dents et , par là, la pression exercée par le levier sur le fil conducteur. Lorsque la rigidité du conducteur est suffisante, on peut assurer sa mise en place par pression directe de celui-ci sur le levier d'ancrage sans utiliser de tournevis pour opérer l'ouverture. Dans son fonctionnement normal, la pression sur le fil est donnée par la force du ressort et le dispositif assure donc une pression constante sur le fil et la barrette de connexion. Dans le cas où la barrette de connexion comporte une rainure en V, celle-ci permet une meilleure immobilisation pour éviter les mouvements latéraux du fil. Pour déconnecter le fil, il suffit d'introduire le tournevis dans le logement, de faire basculer le levier d'ancrage dans le sens de compression du ressort et de retirer le fil par simple traction sur celui-ci. Les figures 2, 3 et 4 représentent une autre variante de l'invention réalisant la connexion de deux fils conducteurs. On retrouve une cage double 1 en métal conducteur ayant la forme d'un étrier dont la partie centrale est pliée en forme de W pour assurer deux rainures de guidage pour les deux fils. Cette partie centrale peut également comporter des stries de direction perpendiculaire à la direction des deux rainures. Cette cage constitue directement l'élément dé connexion et est montée solidaire dans un logement du corps de l'appareil électrique. Sur chaque flanc latéral de l'étrier, on retrouve les bossages 18, ainsi qu'une découpe 19 permettant l'introduction d'un ressort à spires dans chaque logement constitué par chaque découpe. Chaque levier d'ancrage 3 vient pivoter sur chaque axe 9 constitué par des languettes découpées dans les bossages 18 et rabattues vers l'intérieur de façon à être perpendiculaires aux flancs de l'étrier.Le levier d'ancrage 3 comporte également une lumière d'articulation constituée par une découpe circulaire reliée au contour extérieur du levier par une fente 28 permettant la mise en place du levier en introduisant la languette 9 dans la fente 19 jusqu'à ce qu'elle se trouve dans le logement circulaire, le levier 3 étant alors libre de pivoter et de se mettre en position de repos. Le levier 3 comporte dans son extrémité supérieure une découpe 14 permettant l'introduction de la pointe du tournevis et sur son extrémité inférieure des dents d'ancrage 16 et une découpe 17 constituant un logement recevant une extrémité de chaque ressort héli cotidal. Un capot isolant 20 comportant une ouverture 21 pour l'introduction du tournevis est monté sur le corps isolant 8 de l'appareil dans le but de protéger le dispositif de connexion. Une pièce de séparation 22 pouvant être solidaire soit du capot isolant 20 soit du corps isolant 8, soit montée sur les axes de pivotement, évite les déplacements latéraux des leviers d'ancrage. I1 va de soi que la cage peut être indépendante comme dans la première réalisation et solidarisée au corps de l'appareil par deux barrettes de connexion, de la même manière que dans la première réalisation. Dans ce cas la partie centrale de l'étrier formant cage sera rectiligne au lieu d'avoir une forme en W. La figure 5 représente une autre forme de réalisation du dispositif de connexion double avec deux ressort horizontaux, cette figure représentant une coupe du double connecteur passant par l'axe de symétrie de l'étrier. Comme dans les réalisations précédentes, on retrouve une cage en forme d'étrier dont chaque flanc latéral comporte une découpe 19 de direction principale horizontale assurant le logement et le maintien de l'extrémité d'un ressort hélicoldal 4. Un axe de rotation 9 constitué par une goupille cylindrique montée en force dans un logement circulaire prévu sur les flancs de la cage, chaque axe pouvant être constitué par une goupille ou bien une seule et même goupille servant d'axe pour les deux leviers.La cage 1 peut être indépendante ou bien faire fonction également de barrette de connexion et, dans ce cas, comporter une prolongation en forme de langue qui sera noyée dans la masse du corps de l'appareil électrique. Le levier d'ancrage comporte une lumière d'articulation de forme circulaire de façon à pouvoir pivoter sur la goupille 9. Ce levier d'ancrage comporte en plus de la découpe 14 et des dents d'ancrage 16 une découpe 17 en forme de V aplati, ayant pour axe de symétrie l'axe horizontal dont la convexité est tournée vers le ressort et dont les branches du V constituent des faces d'appui pour le ressort.Les branches du V forment un angle tel que lorsque le levier se trouve dans la position de repos, une des branches du V forme avec l'axe de symétrie du ressort un angle droit tandis que l'autre branche formera un angle droit avec l'axe de symétrie du ressort lorsque le levier sera en position de travail. Un capot isolant peut aussi être prévu de façon à enfermer le dispositif et ne laisser qu'une ouverture pour l'introduction du fil et une autre pour l'introduction du tournevis. Les figures 6 et 7 représentent une autre variante d'un connecteur avec un ressort double de torsion, ce connecteur comportant sur chaque levier d'ancrage et sur la cage des découpes 17 et 19 permettant la fixation du ressort de torsion. Une paroi de séparation axiale 22 solidaire du capot isolant permet d'éviter le déplacement axial des leviers d'ancrage. Les figures 8, 8a et 8b représentent une autre variante de l'invention utilisant un ressort à lame double ou simple travaillant en flambage. Sur la figure, on retrouve le levier d'ancrage 3 présentant une encoche 17 permettant l'introduction et le maintien d'une lame d'un ressort double à lame, l'autre extrémité du ressort étant fixée dans deux encoches prévues dans chaque languette 2 des flancs de la cage repliée à l'intérieur de la cage sur les flancs latéraux de celle-ci comme le montre la figure 8b, les autres éléments reproduisant une des variantes déjà décrites antérieurement. Les figures 9, 9a et 9b représentent la variante préférée de réalisation de l'invention comportant une cage en forme d'étrier dont les languettes 2 en forme de T sont pliées de manière que la forme en T soit perpendiculaire aux flancs de l'étrier et ensuite les branches formant la barre transversale du T sont repliées pour former un logement en V dont la concavité est tournée vers l'intérieur de l'étrier, ces languettes formant ainsi des logements permettant le montage de ressorts obtenus comme le représente la figure 9a à partir du découpage suivant la ligne XX' du ruban. Les jambes du ressort venant s'insérer dans chaque logement 17 prévu sur chacun des deux leviers. Les figures 10, 11 et 12 représentent une autre variante du connecteur comportant une articulation en tenon. La figure 10 montre que le levier d'ancrage 3 comporte à son extrémité supérieure, un tenon 25 en forme de rotule s'articulant dans une fente constituée par deux languettes 23, 24 solidaires et perpendiculaires à la cage, et disposées à une distance telle que la fente située entre les languettes correspond à la dimension de la découpe en rotule du tenon. Ce tenon 25 comporte à son extrémité un épaulement évitant à l'articulation de se démonter. Une cloison centrale 22 solidaire du capot isolant (figure 12) permet d'éviter que les leviers se déplacent latéralement et que les tenons sortent de la fente.La figure 11 montre une forme de l'étrier dans lequel, après avoir effectué les découpes 19 des logements des ressorts, on effectue un bossage dans les flancs de l'étrier de manière que l'axe de symétrie des ressorts héli cotidaux 4 se trouve dans le plan de l'articulation et dans le plan de travail du levier d'ancrage. La figure 13 représente une autre forme de réalisation du connecteur dans laquelle l'extrémité supérieure du levier d'ancrage 3 comporte un prolongement 26 situé au-dessus de l'axe d'articulation et de dimension telle qu'il dépasse du corps de l'appareil dans lequel est monté le connecteur. Ce prolongement 26 joue le rôle de levier de déblocage et remplace le tournevis coopérant avec l'encoche. Le prolongement 26 comporte un capuchon isolant 27 permettant d'éviter tous risques pour l'opérateur. I1 va de soi que diverses modifications pourront être apportées au dispositif décrit et représenté, sans s'écarter de l'esprit de l'invention et que toute autre combinaison des différents moyens utilisés dans les différentes variantes fait partie de l'invention. Revendications de brevet. 1. Dispositif de connexion d'un fil ou câble électrique à un élément de contact relié à un appareil électrique, destiné à être placé dans un logement prévu sur ledit appareil électrique et muni d'un capot isolant comportant un orifice d'introduction dudit fil ou câble et une ouverture de passage d'un moyen de déblocage, caractérisé en ce qu'il comprend une cage rigide (1) constituant l'armature du dispositif et comportant au moins une première surface d'appui (2) ; des moyens (9) constituant au moins un axe de rotation situé dans un plan perpendiculaire à la direction d'introduction du fil ; au moins un levier d'ancrage (3) monté à rotation autour dudit axe et ayant une face d'ancrage destinée à l'engagement avec le fil et une face opposée, ledit levier ayant une première extrémité, une partie centrale et une seconde extrémité et comportant des dents (16) à sa seconde extrémité, sur la face d'ancrage, la face opposée constituant une seconde surface d'appui (17) des moyens élastiques (4) prenant appui sur lesdites première et seconde surfaces d'appui (2) pour repousser le levier en direction de l'élément de contact de façon à venir bloquer le fil conducteur entre les dents d'ancrage et l'élément de contact ; des moyens (14, 26) constituant bras de levier permettant de faire basculer ledit levier d'ancrage par la manoeuvre de moyens de déblocage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage (1) constitue elle-même l'élément de contact et comporte une surface opposée aux dents du levier ayant un profil en V. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de contact est constitué par une barrette de connexion (6), solidaire du corps de l'appareil et dont une extrémité repliée sert à l'immobilisation de la cage dans le logement. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (9) constituant un axe de rotation comprennent une languette solidaire de la cage, repliée perpendiculairement aux faces latérales de la cage, et située dans ledit plan perpendiculaire à la direction d'introduction du fil, associée avec une lumière découpée dans le levier d'ancrage. 5. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (9) constituant un axe de rotation comprennent une goupille montée en force dans un alésage prévu sur la cage, associée avec une lumière circulaire prévue dans le levier d'ancrage. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens constituant l'axe de rotation comprennent deux languettes (23, 24) disposées dans un même plan perpendiculaire à la direction d'introduction du fil de façon à ménager une fente et que le levier d'ancrage forme, à sa première extrémité, un tenon (25) formant rotule et destiné à s'engager dans ladite fente. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lumière découpée dans le levier d'ancrage est constituée par deux arcs opposés et égaux d'une même circonférence, dont les extrémités corespondantes sont reliées entre elles par deux découpes en V dont les pointes sont orientées vers le centre de ladite circonférence. 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lumière découpée dans le levier d'ancrage a une forme circulaire et est reliée au contour du levier par une fente permettant de glisser la languette dans la fente jusqu'à ce qu'elle se trouve dans la lumière. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués par un ressort à lame travaillant en flambage. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la direction dans laquelle travaille le ressort est verticale. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens constituant bras de levier comprennent une encoche prévue dans la partie centrale ou sur la première extrémité du levier d'ancrage et permettant l'introduction de la pointe d'un tournevis utilisé comme bras de levier. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens constituant bras de levier comprennent un prolongement de la première extrémité du levier d'ancrage dépassant du corps de l'appareil de façon à constituer un levier d'actionnement, ledit prolongement étant recouvert d'un capuchon isolant. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une cage double, montée dans le logement d'un appareil, que ladite cage est constituée par une plaque métallique pliée en forme d'étrier, dont la partie centrale a la forme d'un W permettant l'introduction de deux fils et dont les flancs latéraux de l'étrier comportent des surfaces d'appui des ressorts, ces flancs latéraux comportant des bossages constituant des surfaces de guidage des leviers, et des languettes rabattues perpendiculairement aux flancs de façon à constituer les axes de rotation. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les surfaces d'appui des ressorts sont constituées par des découpes prévues dans les flancs latéraux de la cage. 15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les surfaces d'appui sont constituées par des languettes en forme de T perpendiculaires aux flancs de la cage, et situées à la partie supérieure de ces flancs, ces languettes ayant la barre transversale du T pliée en angle dont la concavité est tournée vers le centre de la cage, de façon à constituer un logement pour les ressorts à lame. 16. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la cage double est montée dans un longement fermé par un capot amovible comprenant au moins une ouverture d'introduction du fil, au moins une ouverture d'introduction du tournevis et une cloison de séparation des deux leviers d'ancrage.