Brevet FR2643512A1 — publié le 19900824

Ensemble de raccordement entre un faisceau multiconducteur commun et un faisceau multiconducteur de dérivation. La présente invention concerne un ensemble de raccorde- ment entre un faisceau multiconducteur commun et un faisceau multi- conducteur de dérivation, une paire de conducteurs dans chaque faisceau étant destinée à effectuer un contrôle de raccordement "série". Dans de nombreuses applications, se pose le problème de raccorder un certain nombre d'appareils, voire un grand nombre, en dérivation sur un faisceau multiconducteur commun qui émerge d'une unité de commande. Tant qu'il s'agit d'effectuer des simples raccordements en parallèle entre les conducteurs du faisceau commun et ceux du faisceau de dérivation, il existe de nombreuses solutions utili- sant, notamment, des faisceaux en nappe et des connecteurs à perfo- ration d'isolant à pincer sur la nappe. Le problèmesous-jacent à la présente invention est celui du raccordement lorsque deux des conducteurs du faisceau commun doivent servir à effectuer un contrôle de raccordement en série, pour lequel les techniques de connecteurs à pincer sur nappe n'apportent pas de solution. Afin de résoudre ce problème, l'invention propose un ensemble de raccordement électrique entre un faisceau de commande à n conducteurs, et au moins un faisceau dérivé à n conducteurs, un des conducteurs au moins du faisceau dérivé étant relié en paral- lèle à l'un des conducteurs du faisceau de commande, et deux des conducteurs du faisceau dérivé étant reliés en série à l'un des conducteurs du faisceau de commande, caractérisé en ce qu'il com- prend une première pince de fixation et de raccordement sur le faisceau de commande, dotée d'au moins un contact destiné à assurer un contact électrique avec le conducteur du faisceau de commande à raccorder en parallèle, au moins un organe de coupe destiné à couper le conducteur à raccorder en série et au moins deux contacts destinés à assurer des contacts électriques de part et d'autre de l'organe de coupe avec le conducteur à raccorder en série. 2643 5 1 2 Les détails et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description qui va suivre en se réfé- rant aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure I est un schéma de raccordement entre un faisceau multiconducteur commun et des faisceaux dérivés; - la figure 2 illustre globalement les ensembles de con- nexion selon l'invention; - les figures 3 et 4 sont des vues de détail d'une pince de connecteur faisant partie de l'invention; - les figures 5 et 6 sont des vues de détail d'une seconde pince de connecteur faisant partie de l'invention; - les figures 7 et 8 illustrent les détails d'emboîtement des pinces des figures 3 à 6; - la figure 9 est une vue en détail d'un contact de con- necteur; et - la figure 10 est une coupe schématique de l'ensemble de connecteur. Comme illustré schématiquement à la figure 1, le but de la présente invention est de réaliser-des ensembles de connexion électrique 10 entre un faisceau multiconducteur de commande 12 commun et des faisceaux multiconducteurs dérivés 14a, 14b, 14c, etc., qui soient d'une fabrication et d'une mise en oeuvre simple, économique, sans risque d'erreur. Ce type de réseau est destiné à raccorder une unité de commande unique 16, de laquelle part le faisceau commun, et une pluralité d'appareils 18a, 18b, 18c, etc., auxquels aboutissent les faisceaux dérivés. Le faisceau commun comporte n conducteurs, 5 dans l'exemple illustré, soit C1, C2, C3, C4 et C5, dont deux, C et C2, sont destinés à un contrôle de raccordement "série" de tous les appareils 18, les autres conducteurs C3, C4, C5 servant à véhiculer des instructions de commande analogiques ou numériques aux appa- reils, par un raccordement en "parallèle". Pour ce faire, chaque faisceau dérivé a également n con- ducteurs, les deux premiers D1 et D2 étant raccordés au conducteur C du faisceau commun de part et d'autre d'une coupure 20 de celui- ci, et les trois suivants D3, D4, D5 sont raccordés respectivement aux conducteurs C3, C4, C du faisceau commun. Le conducteur C1 du faisceau commun est destiné au retour du raccordement "série" assuré comme décrit ci-dessus sur le con- ducteur C2. A cet effet, les conducteurs C1 et C2 sont reliés l'un à l'autre par un court-circuit 22 à leur extrémité opposée à l'unité de commande, grâce à un ensemble de connexion terminal 24 également visé par la présente invention et décrit plus loin. Comme illustré à la figure 2, le faisceau multiconducteur commun 12 est réalisé sous forme d'une nappe 25 à n conducteurs parallèles, munie sur l'un de ses bords d'un moyen de détrompage 26, constitué avantageusement dans le cadre de l'invention par une bande latérale 28 plus épaisse que la nappe. La surépaisseur pourra faire saillie sur une seule face, ou de préférence les deux. En variante, le moyen de détrompage pourra consister simplement en une indication visuelle, comme une bande latérale de couleur différente de celle de la nappe. Ainsi, les conducteurs de la nappe se trouvent indexés à partir de la bande latérale 28, le conducteur C1 étant le plus proche et le conducteur C5 le plus éloigné. De même, les faisceaux dérivés 14 sont réalisés sous la forme d'une nappe 30 de structure analogue ou de préférence iden- tique, leurs conducteurs D1-D5 étant indexés de la même manière par rapport à la bande latérale 2B. Bien entendu, pour des faisceaux à n conducteurs, on comprendra que les énumérations ci-avant seront exprimées par C1 Cn et D1 Dn - Chaque ensemble de connexion 10 est constitué de deux pinces 100 et 200, assemblées respectivement sur la nappe du fais- ceau principal et sur la nappe du faisceau dérivé comme il va être décrit en relation avec les figures 3 à 8. La première pince 100 destinée au faisceau principal, illustrée aux figures 3 et 4, comporte une embase 102 en matériau isolant munie d'une face supérieure sensiblement plane 104 de laquelle font saillie un certain nombre de contacts et un poinçon 108 ou organe de coupe. Les contacts sont des pièces métalliques qui seront décrites plus en détail en relation avec la figure 9. Ils sont reçus dans des logements 110 de l'embase sensiblement perpendicu- lairement à la face supérieure 104. Seules leurs extrémités actives 112, à double pointe acérée, font saillie de la face supérieure; elles sont destinées à établir un contact avec les conducteurs de la nappe 25 par perforation de l'isolant. La face supérieure 104 de l'embase comporte un jonc périphérique 136 légèrement en saillie et destiné à pénétrer l'isolant de la nappe pour asurer l'étanchéité comme il sera vu ci-après. A une extrémité de la face supérieure 104, l'embase com- porte un gradin 114 destiné à recevoir la bande latérale 28 de la nappe 25. Elle se prolonge, au-delà du gradin 114, par un organe de guidage 116 s'étendant perpendiculairement à la face supérieure. Dans l'exemple illustré, l'organe de guidage a un profil mâle à section en forme de T, mais il va de soi que de multiples variantes sont concevables. A l'autre extrémité de la face supérieure 104, l'embase porte un pontet 118 en saillie, destiné à constituer un organe de maintien pour une griffe 120 d'un couvercle 122 qui va maintenant être décrit. Le couvercle 122, également en matériau isolant, présente une face inférieure sensiblement plane 124 dotée d'évidements 126, 128 destinés à recevoir respectivement les extrémités acérées des contacts et la tête du poinçon 108. De même, la face inférieure 124 du couvercle comporte un jonc périphérique 137 d'étanchéité. La griffe 120 fait saillie latéralement par rapport au couvercle à une extrémité du couvercle. A l'autre extrémité de la face inférieure 124, le cou- vercle comporte également un gradin 130 destiné à recevoir la bande latérale de la nappe 25. Il se prolonge, au-delà du gradin, par un organe de guidage 132 s'étendant perpendiculairement à la face inférieure et complémentaire de l'organe de guidage 116 de l'embase. Dans l'exemple illustré, l'organe de guidage 132 a un 2643 5 12 profil femelle à section en forme de T. A la figure 4, le couvercle 122 est partiellement engagé sur l'embase 102 par coopération de leurs organes de guidage res- pectifs 116, 132, de manière à laisser entre leurs faces supérieure 104 et inférieure 124 une fente 134 par laquelle peut être intro- duite latéralement la nappe 25. L'embase et le couvercle sont alors rapprochés l'un de l'autre jusqu'à ce que leurs faces planes 104, 124 ou leurs joncs (136, 137) viennent en contact avec les faces de la nappe, comme illustré aux figures 7 et 8, la bande latérale de la nappe en surépaisseur venant se loger dans les gradins 114 et 130. On notera qu'il n'est donc pas possible de serrer les deux parties de la pince, si la bande latérale de la nappe est pré- sentée du mauvais côté. En effet, cette bande latérale fera obstacle entre les faces planes 104, 124 de l'embase et du couvercle, au voisinage du pontet 118 et de la griffe 120, et empêchera le rapprochement de l'embase et du couvercle. Lors du serrage, les pointes acérées des contacts traver- sent l'isolant de la nappe pour venir faire contact avec les con- ducteurs, sans les interrompre. Lorsque l'embase et le couvercle sont serrés sur la nappe, ils restent dans cette condition grâce à l'encliquetage de la griffe 120 sous le pontet 118. A titre complémentaire, on prévoira avantageusement un agencement à encliquetage également du côté des organes de guidage 116, 132, comme cela apparaîtra clairement à l'homme de métier et n'a donc pas été représenté. Si l'on se reporte à nouveau à la figure 3, on remarque que les contacts sont disposés en deux rangées perpendiculaires au gradin 114, donc à la nappe. Sur la première rangée on trouve quatre contacts, F5, F4, F3 et F2, disposés à des distances décroissantes par rapport au gradin 114, de telle sorte que ces contacts viennent exactement en correspondance des conducteurs C5, C4, C3 et C2 de la nappe 25. Sur la seconde rangée, on trouve un seul contact F1i, dis- posé à la même distance du gradin 114 que le contact F2, donc éga- lement en correspondance du conducteur C2 de la nappe 25. Le poinçon 108 est disposé entre les deux contacts F1 et F F2. Ainsi, lorsque l'embase 102 et le couvercle 122 de la pince 100 sont assemblés et serrés, le poinçon vient poinçonner la nappe face au conducteur C2 et créer une coupure sur celui-ci, tandis que les deux contacts F1, F2 viennent en contact électrique avec ce conducteur C2 de part et d'autre de la coupure. Bien entendu, la tête de poinçon doit être réalisée en matériau isolant, ou tout au moins recouverte d'un tel matériau. Les contacts se prolongent vers la partie inférieure de l'embase, comme il sera décrit plus loin. La seconde pince 200 illustrée aux figures 5 et 6 destinée au faisceau dérivé a une construction analogue à celle de la première pince et ses composants analogues y seront désignés par des chiffres de référence augmentés d'une valeur 100. Elle n'en diffère essentiellement que par la disposition des contacts et par la conformation de la partie inférieure de son embase 202. Les contacts G5, G4, G3 et G2 sont disposés dans ce cas suivant la seconde rangée, face aux conducteurs D5, D4, D3 et 02 de la nappe 30; le contact G1 est disposé seul sur la première rangée face au conducteur D1 et l'embase est dépourvue de poinçon. Le couvercle 222 est identique. On remarque aux figures 7 et 8 la seconde pince 200 serrée sur la nappe de dérivation 30. Sur ces mêmes figures, on remarque les formes d'emboite- ment complémentaires des embases 102 et 202. L'embase 102 est de type femelle et comporte une cavité intérieure 140 bordée de gorges 138 ouvertes vers l'intérieur de la cavité, dans lesquelles sont reçues les queues des contacts 106. L'embase 202 est de type mâle et comporte un bloc 240 sur le pourtour duquel sont ménagées des gorges 238 ouvertes vers l'extérieur et recevant les queues de contacts. Lorsque le bloc 240 de l'embase 202 est reçu dans la cavité 140, les gorges 138 et 238 se correspondent, de telle sorte que les queues de contacts 106 et 206 peuvent s'appliquer les unes contre les autres latéralement. Une jupe 250 extérieure assure l'étanchéité de l'emboîtement. Plus précisément, la figure 9 montre la forme en perspec- tive d'un contact individuel F ou G. Un tel contact est obtenu par poinçonnage/estampage d'une bande de-métal 300. Sa tête 302 portant les pointes acérées 112, 212 et sa queue de raccordement 304 sont déportées l'une par rapport à l'autre d'une distance égale à la moitié du pas P des conducteurs des nappes. La queue 304 comporte des bossages 305 en saillie latérale. Comme l'illustre la coupe schématique de la figure 10, les deux embases sont conçues de manière que les queues 304 des contacts 300 soient déportées, par rapport aux conducteurs des nappes, de la manière suivante: dans l'embase 102 de la pince 100, les quatre queues des contacts F5, F4, F3 et F2 sont déportées en direction de la bande latérale 28 de la nappe 25, de même que la queue du contact F1 situé dans la seconde rangée et représenté pour cette raison en pointillé à la figure. Dans l'embase 202 de le pince 200, les queues des con- tacts G5, G4, G3 et G2 sont déportées également en direction de la bande latérale, tandis que la queue du contact G1 située dans la seconde rangée est déportée en sens contraire. Ainsi, lorsque les deux embases sont emboîtées l'une dans l'autre, les contacts F1 à F5 sont en continuité électrique avec les contacts G1 à G5, grâce aux bossages de leurs queues respectives, réalisant les connexions du schéma de la figure 1. On remarque que l'ensemble de connexion 10 selon la pré- sente invention est particulièrement simple, léger, économique à fabriquer et à mettre en oeuvre. Les deux pinces qui le composent sont de petite taille, puisqu'en effet une nappe à 5 conducteurs espacés par exemple au pas d'un dizième de pouce, soit 2,54 mm, a une largeur totale, bande latérale en surépaisseur comprise, inférieure à 16 mm. Bien entendu, cette largeur pourra être inférieure si le pas choisi est inférieur. Les couvercles sont identiques et seules les deux bases diffèrent, de sorte qu'il suffit de trois moules pour les réaliser. OS De même, tous les contacts sont identiques et peuvent facilement être produits sur des machines en continu. Les pinces peuvent être livrées préassemblées, de sorte qu'il suffit, après avoir introduit la nappe entre le couvercle et l'embase, de les resserrer à l'aide d'un simple outil de serrage, avantageusement un outil à main. Il est enfin remarquable de constater que le même ensemble peut servir à réaliser le connecteur terminal 24. En effet, et l'on se reportera utilement à la figure 2, on fixera au voisinage de l'extrémité de la nappe 25 du faisceau de commande une pince identique à la pince 200 décrite ci-avant, puis, à quelque distance de celle-ci, une pince identique à la pince 100, et l'on emboîtera les deux pinces l'une sur l'autre. A l'examen de la figure 10, on constatera que les conduc- teurs C5, C4, C3 et C2 sont simplement raccordés sur eux-mêmes via les contacts F5, F4, F3, F2 et G5, G4 3, 2 des deux pinces, tandis que les conducteurs C1 et C2 seront mis en court-circuit via les contacts F1 et G1. 2643 5 12 REVENDICATIONS 1. Ensemble (10) de raccordement électrique entre un faisceau (25) de commande à n conducteurs (C1-Cn), et au moins un faisceau dérivé (30) à n conducteurs (D1-Dn), un des conducteurs au moins (D3) du faisceau dérivé étant relié en parallèle à l'un des conducteurs (C3) du faisceau de commande, et deux des conducteurs du faisceau dérivé (D1, D2) étant reliés en série à l'un des conducteurs (C2) du faisceau de commande, caractérisé en ce qu'il comprend une première pince (100) de fixation et de raccordement sur le faisceau de commande (25), dotée d'au moins un contact (F3) destiné à assurer un contact électrique avec le conducteur du faisceau de commande à raccorder en parallèle, au moins un organe de coupe (108) destiné à couper le conducteur à raccorder en série et au moins deux contacts (F1, F2) destinés à assurer des contacts électriques de part et d'autre de l'organe de coupe avec le conducteur (C2) à raccorder en série. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également une seconde pince de fixation (200) et de raccordement sur le faisceau dérivé (30), dotée de contacts (Gi-Gn) destinés chacun à assurer un contact électrique avec l'un des conducteurs du faisceau dérivé. 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les première (100) et seconde (200) pinces comportent des organes d'emboîtement complémentaires (140, 240). 4. Ensemble selon l'une des revendications 2 ou 3, carac- térisé en ce que chacune des deux pinces comporte une embase (102, 202) dotée d'une face (104, 204) destinée à venir au contact du faisceau (25, 30) et de contacts (300) à perforation d'isolant en saillie de ladite face, et d'un couvercle (122, 222) doté d'une face (124, 224) destinée à venir au contact du faisceau et de moyens de fixation (120, 118, 116, 132, 220, 218, 216, 232) sur ladite embase. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les contacts (300) dans chaque pince comportent une tête (302) à pointes acérées (112, 212) enrsaillie de ladite face (104, 204) de l'embase, et une queue (304) s'étendant dans lesdits organes d'emboîtement (140, 240). 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les têtes (302) et les queues (304) de contact (300) sont déportées d'une distance (P/2) égale à la moitié de celles (P) des conducteurs de faisceau. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les faisceaux sont constitués par des nappes à multiconducteurs parallèles. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que les nappes comportent une bordure (28) en surépaisseur. 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que les pinces (100, 200) comportent des gradins (114, 130, 214, 230) destinés à loger ladite bordure en surépaisseur. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les contacts dans chacune des pinces sont arrangés suivant deux rangées parallèles. 11. Ensemble selon la revendication 10, caractérisé en ce que la première pince (100) comporte sur une première rangée un nombre de contacts égal à n - 1 et (F2 - Fn) sur la seconde rangée un seul contact (F1) face à l'un des contacts (F2) de la première rangée, l'organe de coupe (108) étant disposé entre ces deux contacts. 12. Ensemble selon la revendication 11, caractérisé en ce que la seconde pince (200) comporte sur sa seconde rangée un nombre de contacts (G2 - Gn) égale à n - 1 et sur la seconde rangée un seul contact (G1) décalé par rapport aux autres.