Brevet FR2615662A1 — publié le 19881125

Organe de connexion électrique d'un câble sur un plot. L'invention concerne un organe de connexion électrique du type comprenant une pièce conductrice possédant une extrémité de réception d'un câble électrique et une extrémité propre à une connexion sur un plot, en raccordement latéral, transversalement à la direction du câble. On connais déjà des organes de connexion électrique de ce type, que l'on appelle parfois "cosses". Ces organes de connexion, du genre femelle, trouvent de multiples applications, notamment dans les dispositifs d'allumage de véhicules automobiles, pour assurer une connexion sur un plot ou une borne, habituellement de forme générale cylindrique, faisant partie d'une bobine, d'un distributeur ou d'une bougie d'allumage. Ces organes de connexion doivent pouvoir assurer un certain nombre de connexions et déconnexions, sans que les propriétés de contact électrique de la connexion en soient notablement affectées. Un exemple d'organe de connexion connu de ce type comprend un tube. métallique fendu et coudé à angle droit, de manière à former une branche de réception d'un câble électrique et une branche de connexion sur un plot. La branche de connexion fait ainsi partie d'un tube ouvert, de section généralement circulaire, dont le diamètre interne au repos est inférieur au diamètre externe du plot correspondant. Lorsque la branche de connexion est mise en placé sur le plot, elle subit une expansion radiale pour s'adapter au diamètre externe du plot. Du fait des propriétés élastiques du métal, la branche de connexion a tendance à retourner vers sa configuration au repos et à enserrer ainsi le plot. Toutefois, à la suite de plusieurs opérations de connexion et de déconnexion, il existe un risque pour que la branche de connexion subisse une déformation permanente au-delà de sa limite élastique. Ce risque est également accru du fait que la connexion sur le plot se fait transversalement, dans l'exemple à 90 degrés, par rapport à la direction du câble. En effet, lorsqu'on sépare l'organe de connexion du plot, on a tendance naturellement à exercer une traction sur l'organe et cela par sa-branche de réception du câble. Du fait que cette traction s'effectue dans une direction différente de celle du plot, le dispositif subit alors des déformations de torsion élevées. I1 en résulte que les propriétés de contacts mécanique et électrique de l'organe sur le plot sont alors réduites, ce qui peut conduire à la création d'un arc électrique et à une détérioration de l'organe de connexion et du plot, surtout lorsqu'il s'agit de faire passer des courants de-tension élevée, comme c'est le cas dans les dispositifs d'allumage des véhicules automobiles. Par ailleurs, les organes de connexion du type précité sont habituellement logés dans un capuchon isolant en caoutchouc ou en matière analogue, qui présente un passage de réception du câble et un passage d'introduction du plot. Pour assurer une bonne étanchéité, le passage de réception du câble doit avoir un diamètre interne au repos inférieur au diamètre externe du câble. Le montage du câble est d'autant plus malaisé que l'encom- brement de l'organe de connexion est très supérieur au diamètre du câble et que cet organe a une forme coudée. En pratique, on est conduit à enfiler le câble dans le capuchon et cela par l'extrémité du câble qui'n'est pas reçue dans l'organe de connexion. C'est l'un des buts de l'invention de procurer un organe de connexion électrique qui évite les inconvénients ci-dessus. C'est un autre but de l'invention de procurer un organe de connexion électrique qui peut subir des opérations de connexion et de déconnexion répétées, sans que ses propriétés de contacts mécanique et électrique avec le plot en soient affectées. C'est encore un but de l'invention de procurer un organe de connexion de ce type qui peut être facilement monté à l'intérieur d'un capuchon isolant de protection. L'invention a plus particulièrement pour objet un organe de connexion du type défini en introduction, dans lequel l'extrémité de connexion est définie par une spire élastique de connexion, ouverte, prolongeant la pièce et s'enroulant autour d'un axe transversal à la direction générale de réception du câble, et dans lequel l'extrémité libre de la spire traverse librement une lumière de la pièce, au-delà de laquelle elle est munie d'un épaulement de butée plus large que la lumière, et situé à distance de celle-ci au repos. On autorise ainsi un débattement de la spire pour sa mise en connexion sur le plot, le diamètre interne de la spire étant alors augmenté en fonction des dimensions externes du plot pour venir enserrer celui-ci, sans que l'épaulement ne vienne en appui sur la pièce. Cette spire se comporte alors comme une spire élastique de type ouvert. En revanche, lors de la déconnexion de l'organe et du plot, l'épaulement peut venir en appui sur la pièce, par exemple si l'organe de connexion est déplacé suivant une direction s'écartant notablement de la direction générale du plot, ce qui permet de limiter les déformations de torsion subies par la spire. Cette dernière se comporte alors comme une spire élastique de type fermé. La spire de l'organe de connexion a alors un comportement intermédiaire entre celui d'une spire ouverte et celui d'une spire fermée ; elle présente les avantages propres à ces deux types de spire sans en avoir les inconvénients. En effet, si une spire ouverte est déformée au-delà de sa limite élastique, elle atteint alors le domaine plastique et ne peut revenir alors vers sa configuration au repos. Cet inconvénient ne se retrouve pas avec la spire de l'invention dans laquelle l'épaulement peut venir en appui sur la pièce et empêcher ainsi que la spire atteigne le domaine plastique. En pareil cas, la spire se comporte comme une spire fermée et présente les avantages d'une telle spire, en particulier la résistance à la déformation, sans en avoir les inconvénients, en particulier le manque d'élasticité. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, l'épaulement s'étend transversalement et de part et d'autre de l'extrémité libre de la spire, l'ensemble ayant ainsi la forme générale d'un T. De préférence, la pièce est généralement plane et l'extrémité libre de la spire, dans sa configuration au repos, traverse la lumière de la pièce suivant une direction généralement perpendiculaire au plan de celle-ci, cette extrémité libre étant ensuite pliée à angle droit, au-delà de la lumière, de manière que le prolongement s'étende dans un plan pratiquement parallèle à celui de la pièce. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la spire est munie, sur un de ses côtés, d'au moins un ergot faisant saillie en direction de l'axe d'enroulement de la spire, de manière à limiter l'introduction de la spire sur le plot. Avantageusement, la spire est munie, au voisinage de son côté opposé, d'au moins un bossage faisant saillie en direction de l'axe d'enroulement de la spire, pour permettre un clipsage sur un plot à section non constante et s'opposer au retrait de la spire. Bien entendu, l'organe de connexion de l'invention peut s'adapter également à des plots de forme générale cylindrique à section constante, auquel cas la présence de tels bossages est alors inutile. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'un plot utili sable avec un organe de connexion selon l'invention - la figure 2 est une vue en perspective d'un organe de connexion - la figure 3 est une vue de dessus et partiellement en coupe de cet organe de connexion - la figure 4 est une vue partielle de côté et partiellement en coupe de l'organe de connexion - la figure 5 est une vue partielle de dessus et partiellement en coupe de cet organe de connexion, dans deux configurations différentes de la spire - la figure 6 est une vue éclatée montrant l'introduction de l'organe de connexion dans un capuchon, représenté en coupe, et l'introduction du capuchon sur un plot. On se réfère, tout d'abord, à la figure 1, représentant un exemple d'un plot 10 pouvant être utilisé avec un organe de connexion selon l'invention. Le plot 10 a une forme générale de révolution autour d'un axe X-X. I1 est limité extérieurement par une surface d'entrée 12 généralement tronconique raccordée, d'une part, à une surface frontale 14 généralement circulaire et, d'autre part, à une surface 16 généralement cylindrique. Cette dernière se raccorde sur une surface de sortie 18, généralement tronconique, qui se raccorde ellemême à une surface 19 généralement cylindrique. Cette surface 19, de diamètre inférieur à celle de la surface 16, se raccorde par une surface tronconique 20 et une surface cylindrique 21 au corps 22 du plot, réalisé en matière isolante. Ce plot, à section non constante, en forme d'olive, peut faire partie, par exemple, d'un distributeur, d'une bobine ou d'une bougie d'allumage pour véhicule automobile. On se réfère maintenant aux figures 2 à 4. L'organe de connexion représenté sur ces figures comprend une pièce conductrice monobloc 24 possédant une extrémité 26 de réception d'un câble électrique 28 (représenté en traits fantômes sur la figure 3)et une extrémité 30 propre à une connexion sur un plot 10 (figure 4), en raccordement latéral, transversalement à la direction du câble. Les extrémités 26 et 30 sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une partie centrale 32, plane et généralement rectangulaire. La partie centrale 32 est limitée latéralement par deux bords libres parallèles 34 et 36 et elle comporte une lumière rectangulaire 38. Cette dernière est limitée par deux bords 40 et 42 s'étendant parallèlement aux bords 34 et 36 et deux autres bords 44 et 46 qui s'étendent perpendiculairement aux bords 40 et 42 (figure 2). L'extrémité de réception 26 se raccorde à la partie centrale 32 par un bord replié 48 de largeur inférieure à celle de la partie centrale 32. Ce bord 48 forme un appui pour le câble 28 en limitant l'introduction de celui-ci (figure 3). L'extrémité 26 s'étend au-delà du bord replié 48 et comprend deux pattes de sertissage 50 et 52. Les pattes 50 et 52 s'étendent transversalement par rapport à la direction longitudinale de la pièce 24 et sont destinées à être repliées l'une vers l'autre pour serrer l'extrémité du câble 28 reçu dans l'extrémité 26. Dans l'exemple, l'extrémité du câble 28 n'est pas dénudée et les pattes 50 et 52 sont destinées à être répliées sur l'extérieur de la gaine du câble.Le contact électrique entre l'extrémité 26 et l'âme conductrice du câble est assuré, d'une manière en soi connue, par une agrafe métallique conductrice (non représentée) comprenant deux branches parallèles réunies entre elles par un coude. L'une des branches de l'agrafe est insérée entre l'âme et la gaine du câble, tandis que l'autre branche est insérée entre l'extrémité 26 et l'extérieur de la gaine du câble. L'extrémité de connexion 30 est définie par une spire élastique 56, ouverte, prolongeant la partie centrale 32 de la pièce 24 et s'enroulant autour d'un axe Y-Y s'étendant transversalement (dans l'exemple à 90 ) à la direction générale du câble 28 (figures 2 et 3). La spire 56 se raccorde à la partie centrale 32 par un bord replié 58 s'étendant sur toute la largeur de la partie centrale 32. La spire 56 s'étend sur près d'une circonférence entière et elle est limitée latéralement par deux bords 60 et 62 qui prolongent respectivement les bords 34 et 36, la spire 56 ayant la même largeur que la partie centrale 32. La spire 56 comporte une extrémité libre 64 qui traverse la lumière 38 et qui est munie, au-delà de cette lumière, d'un épaulement de butée 66. Cet épaulement 66 s'étend transversalement et de part et d'autre de l'extrémité libre de la spire, l'ensemble ayant ainsi la forme générale d'un T. L'extrémité libre 64 de la spire est généralement rectangulaire et de largeur plus faible que celle du reste de la spire 56.La lumière 38 a une dimension en largeur (telle que définie par les bords 40 et 42) supérieure à celle de l'extrémité libre 64 de la spire 56 et inférieure à celle de l'épaulement 66. Comme montré plus particulièrement à la figure 3, l'extrémité libre 64 de la spire 56, dans sa configuration au repos, traverse la lumière 38 de la pièce 24 suivant une direction généralement perpendiculaire au plan de celle-ci. Cette extrémité libre est ensuite pliée à angle droit, le long d'un bord replié 68, et audelà de la lumière 38, de manière que le prolongement 66 s'étende dans un plan parallèle à celui de la partie centrale 32 de la pièce 24. Ainsi dans la configurat-ion au repos de cette pièce, l'épaulement 66 est écarté d'une distance "a" (figure 3) du plan de la partie centrale 32. A titre d'exemple, pour un plot d'un diamètre externe maximal de 7 mm, la distance fa" peut être égale à environ 1 mm.C'est à l'homme de l'art qu'il appartient de déterminer cette distance pour que l'épaulement vienne en appui sur la pièce avant que celle ci n'atteigne son domaine de déformation permanente. Par ailleurs, la spire 56 est munie sur un de ses côtés, c'est-à-dire à proximité de son bord 60, de trois ergots 70 faisant saillie en direction de l'axe d'enroulement Y-Y de la spire 56. Ces trois ergots sont formés d'une seule pièce avec la spire 56 et sont disposés sensiblement à 120 degrés les uns par rapport aux autres. Ces ergots sont obtenus par pliage à angle droit par rapport à la spire et sont destinés à limiter l'introduction de cette spire sur le plot 10, comme montré à la figure 4. Lors de l'introduction de la spire sur le plot, les trois ergots 70 viennent en appui avec la surface frontale 14 du plot 10. En outre la spire est munie, au voisinage de son côté opposé, tel que limité par le bord 62, de trois bossages 72 disposés à 1200 les uns par rapport aux autres qui font également saillie en direction de l'axe d'enroulement Y-Y de la spire. Ces bossages, formés par estampage de la spire, sont destinés à permettre le clipsage sur le plot 10, ces bossages venant alors coopérer avec la surface tronconique 18 du plot 10 (figure 1) de manière à s'opposer au retrait de la spire 56 (figure 4). L'organe de connexion, tel que défini précédemment, est réalisé à partir d'une plaque métallique, par exemple en laiton ou en acier inoxydable, qui est découpée à la forme voulue et, ensuite, pliée pour obtenir la configuration définie en référence aux figures 2 à 4. Pour permettre l'introduction de l'épaulement 66 à travers la lumière 38, celui-ci est avantageusement replié autour des lignes 74 et 76 (figure 2). La spire 56 est conformée de manière à avoir, dans sa configuration au repos, un diamètre légèrement infé- rieur à celui de la surface cylindrique 16 du plot, tout en étant supérieur à celui de sa surface frontale 14. Pour introduire l'organe de connexion sur le plot, il suffit de placer cet organe de manière que l'axe Y-Y de ce dernier corresponde sensiblement avec l'axe X-X du plot, l'entrée de la spire 56, telle que définie par le bord 62, étant disposée en vis-à-vis de la surface d'entrée 12 du plot 10. Lorsque l'on exerce une poussée sur l'organe de connexion, dans la direction axiale X-X du plot, le diamètre interne de la spire 56 augmente en fonction des dimensions du plot 10. En fin d'introduction, les ergots 70 viennent en appui sur la surface frontale 14 et les bossages 72 viennent en appui sur la surface. tronconique 18 (figure 4), de manière à s'opposer au retrait de l'organe de connexion. Lors de la mise en place de cet organe de connexion sur le plot 10, l'épaulement 66 a tendance à se rapprocher de la partie centrale 32, sans toutefois venir au contact de cette dernière, si l'axe Y-Y de l'organe de connexion coincide pratiquement avec l'axe X-X du plot ou est légèrement écarté par rapport à celui-ci La déformation subie par la spire 56 est de type élastique, cette dernière ayant une structure généralement ouverte. Lorsque l'on souhaite déconnecter l'organe de cpnnexion du plot 10, on exerce sur cet organe de connexion un effort de traction qui est soit dans l'axe X-X du plot, soit écarté par rapport à la direction de cet axe. En ce dernier cas, la spire 56 a tendance à se déformer élastiquement, jusqu'à ce que l'épaulement 66 vienne en appui sur la partie centrale 32, la spire 56 ayant ainsi une structure fermée, ce qui augmente sa résistance mécanique à la déformation lors de la déconnexion. On se réfère maintenant à la figure 6. L'organe de connexion 24 dont l'extrémité 26 reçoit le câble 28 est destiné à être emmanché dans un capuchon isolant de protection 78, ce dernier étant propre à être adapté sur le plot 10. Le capuchon 8, réalisé en matériau électriquement isolant, par exemple en caoutchouc ou analogue, a une forme générale coudée et comporte une première branche 80 définissant un passage généralement cylindrique 82 de diamètre interne légèrement inférieur au diamètre externe du câble 28 et une branche 84 présentant un passage généralement cylindrique 86 de diamètre légèrement inférieur au diamètre externe du plot 10. Compte tenu de la configuration particulière de la pièce conductrice 24 de l'invention, cette dernière peut être introduite directement dans le passage 82 et cela jusqu'à ce que la spire 56 vienne dans l'axe du passage 86. Lorsque cette introduction a été effectuée, l'ensemble ainsi formé par le capuchon 78 et par la pièce 24 et le câble 28, peut être adapté sur le plot 10. Il suffit alors de présenter la branche 84 dans l'alignement axial du plot et d'enfoncer ensuite le capuchon pour que la spire 56 vienne s'adapter autour du plot. Dans l'exemple particulier décrit précédemment, la spire 56 est prévue pour un plot de section non constante, en forme d'olive, telle que définie à la figure 1. Bien entendu, il est possible de prévoir un organe de connexion pouvant s'adapter à un plot de forme générale cylindrique, auquel cas la présence des bossages 72 est inutile. Dans l'organe de connexion décrit précédemment, le raccordement- sur le plot s'effectue transversalement à la direction du câble, dans l'exemple à 900 par rapport à cette direction. Toutefois ce raccordement transversal pourrait se faire suivant un autre angle, par exemple compris entre 450 et 1350. L'organe de connexion de l'invention est utilisable, de façon générale, pour permettre la connexion et la déconnexion d'un câble électrique sur un plot, notamment dans les dispositifs d'allumage des véhicules automobiles. Revendications. 1 - Organe de connexion électrique du type comprenant une pièce conductrice (24), possédant une extrémité (26) de réception d'un câble électrique (28) et une extrémité (30) propre à une connexion sur un plot (10), en raccordement latéral, transversalement à la direction du câble, caractérisé en ce que l'extrémité de connexion (30) est définie par une spire élastique de connexion (56), ouverte, prolongeant la pièce (24) et s'enroulant autour d'un axe Y-Y transversal à la direction générale de réception du câble (28) et en ce que l'extrémité libre (64) de la spire (56) traverse librement une lumière (38) de la pièce, au-delà de laquelle elle est munie d'un épaulement de butée (64), plus large que la lumière (38), et situé à distance de celleci au repos. 2 - Organe de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaulement (66) s'étend transversalement et de part et d'autre de l'extrémité libre (64) de la spire (66), l'ensemble ayant ainsi la forme générale d'un T. 3 - Organe de connexion selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre (64) de la spire (56) est généralement rectangulaire et de largeur plus faible que celle du reste de la spire (56). 4 - Organe de connexion selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lumière (38) de la pièce (24) a une dimension en largeur supérieure à celle de l'extrémité libre (64) de la spire (56) et inférieure à celle de l'épaulement (66). 5 - Organe de connexion selon une des revendications 1 à 4, caractérisé-en ce que l'extrémité- libre (64) de la spire (56), dans sa configuration en repos, traverse la lumière (38) de la pièce (24) suivant une direction généralement perpendiculaire au plan de celle-ci, cette extrémité libre étant ensuite pliée à angle droit, au-delà de la lumière (38), de manière que le prolongement (66) s'étende dans un plan pratiquement parallèle à celui de la pièce. 6 - Organe de connexion selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la spire (56) est munie, sur un de ses côtés (60), d'au moins un ergot (70) faisant saillie en direction de l'axe d'enroulement (Y-Y) de la spire (56) pour limiter l'introduction de la spire sur le plot (10). 7 - Organe de connexion selon la revendication 6, caractérisé en ce que la spire (56) est munie, au voisinage de son côté opposé (62), d'au moins un bossage (72) faisant saillie en direction de l'axe d'enroulement (Y-Y) de la spire pour permettre un clipsage sur un plot (10) à section non constante, par exemple en forme d'olive, et s'opposer au retrait de la spire. 8 - Organe de connexion selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité de réception (26) de l'organe comprend au moins une patte de sertissage (50,52). 9 - Organe de connexion selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est formé d'une pièce à partir d'une plaque ou bande de métal. 10 - Ensemble comprenant un organe de connexion tel que défini dans l'une des revendications 1 à 9, un câble électrique (28) reçu dans l'extrémité de réception (26) de l'organe de connexion et un capuchon isolant de protection (78) recouvrant l'organe de connexion et présentant un passage (82) pour le câble (28) et un passage (86) pour le plot (10).