Brevet FR2600827A1 — publié le 19871231

L'invention concerne un élément de connexion pour câble électrique monoconducteur à connexion axiale. Afin d'assurer la connexion de câbles élec5 triques de type monoconducteurs, on a jusqu'à ce jour utilisé des éléments de connexion à connexion dite transversale. Ce type de connecteur ou élément de connexion de type borne présente une douille de connexion dans laquelle le conducteur à connecter 10 est introduit, l'extrémité de ce dernier ayant été dénudée, et un moyen de serrage,tel qu'une vis orientée transversalement par rapport à la direction axiale du conducteur,étant mis en oeuvre pour assurer le blocage mécanique du conducteur contre la douille et le 15 contact électrique avec celle-ci. Ce type de connecteur ou élément de connexion a jusqu'à ce jour donné satisfaction, notamment dans les applications domestiques ou les applications pour lesquelles un nombre réduit de conducteurs doit être 20 relié, les éléments de connexion étant solidaires mécaniquement pour former des réglettes ou barrettes formant connecteur. Toutefois, ces éléments de connexion se prêtent mal à des utilisations industrielles, notam25 ment pour la réalisation de circuits électriques de commnnde et de puissance d'automates ou de circuits d'électronique industrielle. En effet, le blocage par vis du conducteur à connecter produit un écrasement de ce dernier sur la zone de contact de la douille, ce qui 30 le plus souvent a pour effet de provoquer des contacts de mauvaise qualité, notamment dans le cas o des mouvements relatifs du conducteur et de la douille sont produits périodiquement, par des vibrations mécaniques par exemple. En outre, le montage des conducteurs à con5 necter ne peut être réalisé facilement, les éléments de connexion à connexion transversale de l'art antérieur devant le plus souvent être dégagés de leur logement ou de leur élément de connexion complémentaire pour permettre le blocage du conducteur consi10 déré au moyen de la vis transversale. Une amélioration des qualités de contact électrique de ce type d'élément de connexion a pu être obtenue par la mise en oeuvre d'un élément de connexion ou connecteur électrique male ou femelle par la De15 manderesse. Ce connecteur a fait l'objet d'une demande de brevet français n 79 24849 déposée le 5 Octobre 1979 au nom de la Demanderesse. Toutefois, l'élément de connexion ou connecteur tel que. décrit dans cette demande de brevet ne 20 permet pas d'apporter de solution satisfaisante au problème du montage d'une pluralité de conducteurs à connecter puisque ce type d'élément de connexion ou connecteur reste un élément de connexion ou connecteur à connexion transversale. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités par la mise en oeuvre d'un élément de connexion ou connecteur à connexion sensiblement axiale. Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un élément de connexion ou connecteur dans lequel l'écrasement du conducteur à connec- 3 2600827 ter par la vis est totalement supprimé. Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un connecteur, constitué d'une pluralité d'éléments de connexion, de grande fiabi5 lité d'utilisation,dans lequel l'effet de dégradation des contacts électriques, du fait par exemple de la fatigue mécanique, dû aux vibrations ou mouvement relatif du contact entre le conducteur à connecter et la zone de contact de l'élément de connexion 10 ou connecteur est sensiblement supprimé. Un autre objet de la présente invention est également la mise en oeuvre d'un élément de connexion ou connecteur de faible coût. L'élément de connexion pour câble électrique 15 monoconducteur, objet de la présente invention est remarquable en ce qu'il comprend un corps d'élément de connexion en matériau isolant. Le corps d'élément de connexion présente une forme sensiblement parallélépipédique d'axe longitudinal (A). Le corps d'élé20 ment de connexion comporte, ménagée dans l'infrastructure de celui-ci, unechambre de connexion, laquelle présente un conduit de connexion sensiblement parallèle à l'axe longitudinal et abouchant sur une face du corps d'élément de connexion et par lequel le conduc25 teur à connecter peut être introduit. La chambre de connexion comprend en outre un étrier conducteur, mobile en translation selon la direction de l'axe longitudinal (ô), l'étrier comportant au moins un orifice susceptible de venir en prolongement du con30 duit de connexion. La chambre de connexion comprend 4 =2600827 en outre une lame souple, fixe par rapport au corps d'élément de connexion. La lame souple permet le guidage du conducteur à connecter en prolongement du conduit de connexion et est engagée dans l'orifice de l'étrier mobile. Le corps d'élément de connexion présente en outre des moyens d'entraînement et de blocage en translation de l'étrier par rapport à la chambre de connexion et/ou à la lame souple, de façon que, le conducteur à connecter étant engagé dans le 10 conduit de connexion et dans l'orifice de l'étrier, le contact électrique entre le conducteur et la lame souple et/ou l'étrier soit assuré par coincement. L'invention trouve application pour la connexion de circuits électriques d'électronique industrielle et en particulier d'automates ou automatismes industriels. Elle sera mieux comprise à la lecture de la description et à l'observation des dessins ci-après dans lesquels: - la figure la représente une vue en perspective d'un élément de connexion conformément à la présente invention, - la figure lb représente une vue en perspective arrachée de la figure la, suivant une section 25 selon un plan P de la figure la, - la figure 2 représente une vue en coupe de la figure la selon un plan de coupe parallèle au plan P précédemment cité, contenant l'axe longitudinal de symétrie (A) de l'élément de connexion repré30 senté en figure la, - la figure 3a représente un connecteur formé d'un arrangement d'une pluralité d'éléments de 26008-27 connexion tels que représentés en figure la, - la figure 3b représente une vue en coupe de la figure 3a selon un plan de coupe Q2 de symétrie de deux éléments de connexion en vis-à-vis. L'élément de connexion pour câble électrique monoconducteur objet de l'invention, sera tout d'abord décrit en liaison avec lesfigures la et lb précitées. Par câble monoconducteur, on entend bien 10 entendu, tout câble comportant un seul conducteur susceptible d'être connecté au moyen de l'élément de connexion objet de l'invention ou également une pluralité de câbles monoconducteurs reliés entre eux de façon à présenter une seule extrémité susceptible 15 d'être elle-même connectée par l'élément de connexion objet de l'invention, l'ensemble des conducteurs étant alors au même potentiel électrique défini par les parties de connexion de l'élément de connexion objet de l'invention. Ainsi qu'il apparaît en figure la notamment, l'élément de connexion objet de l'invention comprend un corps d'élément de connexion noté 1 en matériau isolant. Le corps d'élément de connexion peut présenter une forme sensiblement parallélépipédique ou tout au moins une forme allongée d'axe longitudinal noté a. Ainsi qu'il apparaît en outre en figure lb, le corps d'élément de connexion comporte ménagé dans l'infrastructure de celui-ci, une chambre de connexion 30 notée 10. La chambre de connexion présente un conduit de connexion noté 100, sensiblement parallèle à l'axe longitudinal e et abouchant sur une face du corps d'élément de connexion 1. Le conducteur C à connecter peut ainsi être introduit dans le conduit de connexion , afin d'atteindre la chambre de connexion 10 précitée. En outre, ainsi qu'il est également représen5 té en figure lb, la chambre de connexion 10 comprend un étrier conducteur noté 101, mobile en translation selon la direction de l'axe longitudinal '. L'étrier mobile 101 comporte au moins un orifice noté 1010, susceptible de venir en prolongement du conduit de 10 connexion 100 précité. On comprendra bien entendu, que selon la position de l'étrier conducteur mobile 101, 1' orifice 1010 peut ainsi être amené en prolongement du conduit de connexion 100. Ainsi qu'il apparalt en outre en figure lb, 15 la chambre de connexion 10 comprend une lame souple notée 102, fixe par rapport au corps d'élément de connexion 1. La lame souple 102 permet le guidage du conducteur C à connecter, en prolongement du conduit de connexion 100 -; elle est engagée dans l'orifice 20 1010 de l'étrier 101, celui-ci étant donc mobile en translation selon la direction longitudinale t par rapport au corps d'élément de connexion 1 et par rapport à la lame souple 102. Ainsi qu'il est en outre représenté sur les 25 figures la et lb précitées, le corps d'élément de connexion 1 présente en outre des moyens d'entraînement en translation de l'étrier 101; moyensnotés 2, assurant également le blocage de l'étrier en position selon la direction de translation longitudinale 30. a précitée, par rapport à la chambre de connexion et/ou par rapport à la lame souple 102. Ainsi, le conducteur C à connecter étant engagé-dans le con- 7 2600827 duit de connexion 100 et dans l'orifice 1010 de l'étrier, le contact électrique entre le conducteur C et la lame souple 102 et/ou l'étrier 101, peut être assuré par coincement. Une description plus détaillée de l'agencement respectif de l'étrier mobile 101 et de la lame souple 102 dans la chambre de connexion 10 sera décrite plus en détail en liaison avec la figure 2. La figure 2 précitée représente une vue en 10 coupe de la figure la, par exemple, le plan de coupe étant un plan parallèle au plan P représenté sur la figure la, mais contenant l'axe longitudinal 2 de l'élément de connexion. Selon la figure 2 précitée, l'orifice 1010 de l'étrier 101 est incliné avantageusement par rapport à la direction de l'axe longitudinal 4, l'inclinaison ou angle d'inclinaison étant noté o sur la figure 2. De manière avantageuse mais non limitative, l'angle d'inclinaison précité peut être pris égal à 45 . En outre, l'orifice 1010 de l'étrier 101 présente avantageusement une section sensiblement rectangulaire, les petits côtés de la section précitée étant sensiblement orthogonaux à la direction d'axe longitudinal A. Ainsi, l'engagement de la lame 102 dans l'orifice rectangulaire 1010 permet le libre jeu, lors du déplacement de l'étrier 101, de celui-ci, par rapport à la chambre de connexion 10 et par rapport à la lame souple 102. Dans ce but, la lame souple 102 présente une dimension, dans une direction orthogonale 30 à l'axe longitudinal à, sensiblement égale au petit côté de la section rectangulaire de l'orifice 1010 de l'étrier 101. Afin de réaliser l'étrier 101, celui-ci pourra être obtenu par usinage d'une barre de matériau conducteur, munied'un orifice axial de section rectangulaire déterminée. Ce matériau est normale5 ment disponible dans le commerce. En outre, l'étrier 101 peut également, de manière avantageuse, être réalisé par moulage d'un matériau tel que le matériau connu sous le nom de "ZAMAC". Ainsi qu'il apparatt en outre en figure 2, en vue d'assurer le guidage et le contact électrique du conducteur à connecter C, la lame souple peut être conformée de façon d présenter une première partie notée 1021, de faible inclinaison par rapport à la direction de l'axe longitudinal d. Cette première 15 partie est disposée en prolongement du conduit de connexion 100, sensiblement, et permet ainsi d'assurer le guidage du câble ou conducteur à connecter C, jusque dans l'orifice 1010 de l'étrier 101, lorsque celui-ci est par exemple amené en butée contre la paroi de l- a chambre de connexion 10. De manière avangageuse non limitative, la première partie 1021 de la lame souple 102. peut avantageusement être engagée dans un logement 12 ménagé dans le corps d'élément de - connexion 1, de façon à assurer une bonne fixation de la lame 102 par rapport à la chambre de connexion et par rapport au corps de l'élément de connexion 1. En outre, la lame souple 102 comporte une deuxième partie notée 1022, en prolongement de la première partie 1021, cette deuxième partie 1022 présen30 tant sensiblement une même inclinaison que l'inclinaison.de l'orifice 1010 de l'étrier 101. En outre, la lame souple 102 comporte une troisième partie 1023, en prolongement de la deuxième partie 1022, cette troisième partie permettant d'assurer sensiblement l'obturation de l'orifice 1010 5 de l'étrier 101, à l'extrémité opposée à celle du conduit de connexion. La troisième partie 1023, prend en outre appui sur un épaulement noté 11 du corps d'élément de connexion, ainsi que représenté en figure 2. Bien entendu, en vue d'assurerle contact élec10 trique avec un contact électrique mâle ou femelle correspondant, la troisième partie 1023 de la lame souple 102, peut être prolongée par tout contact électrique femelle ou mâle correspondant respectivement, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la descrip15 tion. Ainsi qu'il a été également représenté en figure 2, les moyens d'entraînement 2 peuvent comporter de façon avantageuse non limitative un ensemble constitué par une vis 20 fixe par rapport au corps 20 de l'élément de connexion 1, et un orifice taraudé 21, ménagé dans l'étrier mobile 101, et dans lequel la vis est engagée.La vis 20 et l'orifice taraudé 21 présentent sensiblement un axe de symétrie longitudinal parallèle à l'axe longitudinal t précédemment 25 décrit. Conformément à l'invention et de manière avantageuse, la vis 20 abouche sur la même face du corps de l'élément de connexion que le conduit de connexion 100, par lequel le conducteur à connecter 30 C est introduit. La tête de vis de la vis 20 précitée peut ainsi apparaître au niveau d'une ouverture 13 ménagée sur la face précitée du corps de l'élément 2600827 de connexion. En outre, la vis 20 présente une extrémité en contact avec la lame souple 102, extrémité en contact opposéà la tête de vis précédemment décrite. De manière avantageuse, l'extrémité précitée peut présenter une forme conique dont le demi-angle d'ouverture est sensiblement égal à l'inclinaisonod de l'orifice 1010 de l'étrier 101, et par là même à l'inclinaison de la deuxième partie 1022 de la lame souple 102. Afin d'assurer le déplacement en translation de l'étrier 101 selon la direction longitudinale lorsque la vis 20 est engagée dans l'orifice taraudé 15 21, la vis 20 précitée peut présenter au voisinage de la tête de vis une gorge 200, permettant la fixation de cette vis dans la direction a précitée, mais la libre rotation de celle-ci par rapport à un bord 130 perpendiculaire à la direction a précédemment décrite. 20 Sur la figure 2, l'axe longitudinal de l'ensembleconstitué par la vis 20 et l'orifice taraudé 21 est noté D Selon une caractéristique avantageuse de l'élément de connexion objet de l'invention, le corps 1 d'élément de connexion peut être constitué, de manière non limitative, en un matériau plastique tel que le polycarbonate. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'élément de connexion objet de l'invention, la 30 lame souple 102 est constituée en un matériau électrique conducteur, tel que le cuivre, le laiton, le bronze au béryllium. Elle peut présenter au niveau de sa deuxième partie 1022, destinée à assurer le -11 i2600827 contact électrique avec le conducteur C, un revêtementconducteur protecteur, tel qu'un revêtement d'or, un étamage ou analogue. Ainsi, le conducteur C à connecter ayant été introduit au niveau de son extrémité dénudée jusque dans l'orifice 1010 de l'étrier 101, la mise en mouvement de la vis 20 permet le déplacement de l'étrier 101, lequel vient assurer le coincement du conducteur C et la réalisation du contact électrique souhaité. On comprendra bien entendu qu'en 10 raison du caractère plan de la surface de la deuxième partie 1022 de la lame souple 102 et de la face opposée de l'orifice 1010 de l'étrier 101, le contact électrique s'effectue entre le conducteur C et la deuxième partie 1022 précitée, et/ou la face opposée de l'étrier 101,en l'absence de tout écrasement néfaste du conducteur C. En outre, la qualité du contact électrique est amélioréedu fait de la dimension importante de la zone de contact entre le conducteur C, la deuxième partie 1022 de la lame souple 102 et la face 20 opposée de l'orifice 1010 de l'étrier 101. Afin d'assurer une bonne adhérence du conducteur C sur les faces de contact constituées par la deuxième partie 1022 de la lame souple 102 et par le bord opposé de l'orifice 1010 de l'étrier 101, ces faces ou zones de contact peuvent avantageusement présenter des aspérités, telles qu'un rainurage permettant une meilleure retenue du conducteur C. Bien entendu, et de façon non limitative, les aspérités précitées peuvent présenter une dimension ou relief 30 suffisant, de façon à permettre la réalisation de connexion de conducteur par déplacement d'isolant, 12 2600827 le conducteur C à connecter étant alors introduit dans le conduit de connexion 100 et dans l'orifice 1010 de l'étrier 101, sans dénuder l'extrémité de celui-ci au préalable. Un connecteur comportant une pluralité d'élémentsde connexion tel que précédemment défini sera maintenant décrit en liaison avec les figures 3a et 3b. Sur les figures précitées, les éléments de 10 connexion constituant le connecteur sont notés respectivement Eci, Ecj. De manière avantageuse, ainsi que représenté notamment en figure 3a, les éléments de connexion Eci, Ecj peuvent être disposés l'un à côté de l'autre, selon au moins une rangée de façon à former une réglette ou barrette de connecteur. On remarquera en particulier sur la figure 3a, que le connecteur tel que défini peut comporter avantageusement deux rangées d'élémentsde connexion, l'élément de connexion 20 courant de chaque rangée étant respectivement noté Eci, Ecj. Ainsi qu'il apparait en outre en figure 3a, le connecteur tel que défini est tel que deux éléments de connexion en vis-à-vis notés Eci, Ecj, de l'une et l'autre rangée sont disposés symétrique25 ment par rapport au plan médian noté Q1. Sur la figure 3b, on a également représenté une vue en coupe transversale du connecteur représenté en figure 3a, la coupe étant réalisée selon un plan Q2, plan de symétrie transversale de deux élé30 ments de connexion en vis-à-vis Eci, Ecj. On notera bien entendu,que sur la figure 3b, chaque élément 13 2600827 de connexion Eci, Ecj comporte les mêmes éléments que les éléments représentés en figure 2. Sur la figure 3b, les éléments communs à chaque élément de connexion Eci, Ecj et à la figure 2, n'ont pas 5 été référencés, afin de ne pas nuire à la clarté du dessin de la figure 3b. En outre, ainsi que déjà mentionné précédemment dans la description, en vue d'assurer le contact électrique du connecteur ou des éléments de connexion 10 constituant celui-ci avec un contact électrique mâle ou femelle correspondant, la troisième partie notée 1023i, 1023j de la lame souple de chaque élément correspondant Eci, Ecj peut être prolongée par un contact électrique femelle ou mâle respectivement, ce contact électrique femelle ou mâle respectivement étant noté 1024i, 1025i, 1026i et 1024j, 1025j, 1026j. Ce contact électrique peut par exemple être constitué par des lames souples, formant contact de type lyre ou analogue. Le connecteur défini précédemment, tel 20 que représenté en figures 3a et 3b, peut alors,de manière avantageuse, constituerun connecteur de type enfichable multiconducteur. On comprendra bien entendu que l'utilisation de tels connecteurs est grandement améliorée dans la mesure o l'introduction des câbles ou conducteurs à connecter peut être effectuée sans déplacement du connecteur considéré, puisque du fait du caractère axial de la connexion, les vis permettant d'assurer la connexion abouchent sur la même face que les conduits de connexion correspondants.En 30 outre, en raison de la qualité améliorée, tant du point de vue mécanique qu'électrique,du contact entre 14 2600827 les conducteurs à connecter et les zones de contact des lames souples ou étriers de chaque élément de connexion, il est possible d'utiliser sans inconvénient le connecteur précédemment décrit, sous forme de connecteur enfichable sans inconvénient pour la liaison ou contact électrique entre les conducteurs et le connecteur. REVENDICATIONS 1. Elément de connexion pour câble électrique monoconducteur, caractérisé en ce qu'il comprend: - un corps (1) d'élément de connexion en matériau isolant, ledit corps d'élément présentant une forme sensiblement parallèlèpipédique d!axe longitudinal (), ledit corps (1) d'élément comportant, ménagée dans l'infrastructure de celui-ci, une chambre de connexion (10), ladite chambre de connexion présentant un conduit de connexion (100) sensiblement paral10 lèle à l'axe longitudinal (4) abouchant sur une face du corps (1) d'élément de connexion, par lequel le conducteur (C) à connecter est introduit, ladite chambre de connexion (10) comprenant: - un étrier conducteur (101) mobile en trans15 lation selon la direction de l'axe longitudinal (A), ledit étrier comportant au moins un orifice (1010) susceptible de venir en prolongement dudit conduit de connexion (100), - une lame souple (102), fixe par rapport 20 au corps (1) d'élément de connexion, ladite lame souple (102), permettant le guidage du conducteur (C) à connecter en prolongement dudit conduit de connexion, étant engagée dans l'orifice (1010) dudit étrier, ledit corps d'élément présentant en outre: - des moyens (2) d'entraînement et de blocage en translation de l'étrier (101) par rapport à la chambre de connexion (10) et/ou à la lame souple (102) de façon que,ledit conducteur(C) à connecter étant engagé dans le conduit de connexion (100) et dans l'orifice (1010) dudit étrier,le contact électrique entre le conducteur (C) et la lame souple (102) et/ou l'étrier (101) soit assuré par coincement. 16 2600827 2. Elément de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice (1010) dudit étrier est incliné par rapport à la direction d'axe longitudinal (a). 3. Elément de connexion selon l'une des re- vendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'orifice (1010) dudit étrier présente une section sensiblement rectangulaire, les petits côtés de ladite section étant sensiblement orthogonaux à la direction 10 d'axe longitudinal. 4. Elément de connexion selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite lame souple (102) présente une dimension, dans une direction orthogonale à l'axe longitudinal (6), sensiblement égale au petit côté de la section rectangulaire de l'orifice (1010) dudit étrier. 5. Elément de connexion selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que en vue d'assurer le guidage et le contact électrique du 20. conducteur à connecter ladite lame souple (102) présente: - une première partie (1021) de faible inclinaison par rapport à la direction d'axe longitudinal (A), ladite première partie étant disposée en pro25 longement du conduit de connexion (100), - une deuxième partie (1022), en prolongement de la première partie, de même inclinaison sensiblement que l'inclinaison de l'orifice (1010) dudit étrier, - une troisième partie (1023), en prolongement de la deuxième partie, permettant d'assurer sensiblement l'obturation dudit orifice (1010) de l'étrier à son extrémité opposée à celle du conduit 17 92600827 de connexion, ladite troisième partie prenant appui sur un épaulement (11) du corps d'élément de connexion. 6. Elément de connexion selon la revendication 5, caractérisé en ce que en vue d'assurer le contact électrique avec un contact électrique mâle ou femelle correspondant ladite troisième partie (1023) de la lame souple est prolongée par un contact électrique femelle ou mâle respectivement. 7. Elément de connexion selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement (2) comportent un ensemble constitué par une vis (20) fixe par rapport au corps (1) d'élément de connexion, un orifice taraudé (21) ménagé dans l'étrier mobile (101) et dans lequel la 15 vis (20) est engagée, la vis et l'orifice taraudé présentant sensiblement un axe de symétrie parallèle à l'axe longitudinal de (O), ladite vis (20) abouchant sur la même face du corps de l'élément de connexion que le conduit de connexion (100). 8. Élément de connexion selon la revendi-ation 7, caractérisé en ce que la vis (20) présente une extrémité en contact avec ladite lame souple (102) de forme conique, le demi-angle d'ouverture du cône étant égal sensiblement à l'inclinaison fi) dudit 25 orifice de l'étrier et de la deuxième partie de la lame souple. 9. Elément de connexion selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit corps (1) d'élément de connexion est constitué en 30 un matériau plastique tel que le polycarbonate. 10. Elément de connexion selon l'une des revendications 1 à 9, caractérise en ce nue ladite lame 18 26200827 souple (102) est constituée en un matériau électriquement conducteur tel que le cuivre, le laiton, le bronze au béryllium et présente au niveau de sa deuxième partie (1022) destinée à assurer le contact électrique avec le conducteur, un revêtement conducteur. 11. Connecteur, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'éléments de connexion (Eci) selon l'une des revendications 1 à 10. 12. Connecteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que les éléments de connexion sont disposés l'un à côté de l'autre selon au moins une rangée de façon à former une réglette ou barrette connecteur. 13. Connecteur selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte deux rangées, deux éléments de connexion de l'une et l'autre rangée étant disposés symétriquement par rapport au plan médian.