Brevet FR2656469A1 — publié le 19910628

BORNE DE CONTACT ELECTRIQUE ET CONNECTEUR EN COMPORTANT APPLICATION L'invention concerne les contacts électriques du type dit 11a déplacement d'isolant", ayant une partie avant enfichable et une partie arrière de connexion permanente à un conducteur électrique toronné à gaine isolante, ces contacts ayant au moins une fourche de réception de conducteur dont les deux branches ont des arêtes parallèles délimitant un couloir d'introduction et de réception du conducteur perpendiculairement à sa direction longitudinale et de liaison électrique avec ce conducteur, le couloir comportant une portion convergente d'entrée destinée à couper l'isolant. La fourche des contacts de ce type est généralement réalisée soit par découpe de l'extrémité arrière d'un flan en feuillard et repliement de cette extrémité autour d'une ligne orthogonale à la direction du conducteur, soit (lorsque le contact comporte deux fourches parallèles) par repliement latéral des deux fourches à partir d'une face latérale. Ces deux solutions conduisent à des contacts dont la résistance électrique est souvent élevée, dont le trajet de dissipation de chaleur est peu favorable et/ou dont la robustesse est limitée et peu adaptée au montage sur un conducteur de forte section. La présente invention vise à fournir un contact électrique à déplacement d'isolant répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment par une compacité accrue, une résistance électrique réduite, une meilleure dissipation thermique et/ou une meilleure robustesse à épaisseur égale, cela tout en restant de fabrication simple. Dans ce but, l'invention propose notamment un contact d'une seule pièce, en feuillard découpé et plié, ayant un fond, deux flancs repliés orthogonalement au fond autour de lignes longitudinales parallèles au conducteur à recevoir, ayant une arête terminale en biseau et présentant deux rebords repliés transversalement à la direction longitudinale, chaque couple de rebords appartenant à deux flancs en regard constituant une fourche qui délimite une fente ayant une zone d'entrée convergeant vers le fond et une zone de largeur constante de contact permanent avec le conducteur. Un tel contact trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans la réalisation de connecteurs destinés à être fixés sur des câbles en nappe. La forme en biseau des deux flancs permet de découper l'isolant entre conducteurs adjacents. La gaine isolante qui subsiste autour de chaque conducteur est entamée dans la zone convergente de chaque fourche, et l'isolant est chassé dans la zone de largeur constante où le conducteur vient en contact avec les rebords. La longueur de la zone de largeur constante est proportionnée à cette largeur et à la dimension du conducteur à recevoir, qui au cours de son introduction dans la fourche se déforme pour passer d'une section circulaire à une section allongée (le rapport final entre la grande dimension et la petite dimension de la section étant, après raccordement du conducteur, généralement compris entre 2 et 3). Pour faciliter le déplacement de l'isolant, la zone convergente peut, elle aussi, être délimitée par des arêtes biseautées. La partie avant du contact a une constitution quelconque, par exemple celle décrite dans le document EP-A-O 310 487, percée sur deux faces opposées d'un trou de verrouillage dans un boîtier de réception. L'invention propose également un connecteur comprenant un boîtier muni de moyens de réception et de retenue de plusieurs contacts électriques parallèles du genre défini ci-dessus et un couvercle pouvant coulisser parallèlement aux flancs pour enfoncer les conducteurs dans les fourches, munies de moyens d'encliquetage sur le boitier. Pour cela, le couvercle comporte des saillies formant marteaux d'enfoncement individuel des fils. Des cloisons prévues sur le boitier et/ou sur le couvercle se placent entre contacts adjacents et empêchent les flancs de s'écarter. Le couvercle et le boîtier seront généralement en matière plastique, éventuellement renforcée. Le couvercle est avantageusement en matériau transparent, afin d'autoriser une vérification visuelle des connexions. Pour faciliter la liaison du connecteur avec un câ- ble, et notamment avec un câble plat, le couvercle comporte avantageusement une ouverture d'entrée ayant la taille du câble plat à fixer et il est muni de moyens permettant de le retenir sur le boîtier dans une position telle que le câble puisse être inséré. L'opération de fixation consiste alors simplement à introduire la partie terminale du câble plat dans le couvercle déjà solidaire du boîtier et à enfoncer le couvercle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation et de variantes donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un contact conforme à un mode particulier de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique de côté d'un connecteur pouvant contenir des contacts suivant les figures 1 et 2 - la figure 4 montre un connecteur suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, en demi-vue de face et en demi-vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 5 - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4 - la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 4 ; - la figure 7, similaire à la figure 5, montre une variante de réalisation. Le contact 10 représenté sur les figures 1 et 2 est constitué en une seule pièce, en feuillard découpé et plié, par exemple en feuillard de laiton. Il peut être regardé comme comprenant une partie avant et une partie arrière. La partie avant a l'une quelconque des constitutions habituelles permettant d'accoupler le contact avec un contact complémentaire. I1 peut notamment s'agir d'une simple lame ou, comme dans le cas représenté sur la figure 1, d'une douille à section rectangulaire. Cette douille peut, notamment, avoir la constitution décrite dans le document EP-A-O 310 487 déja mentionné, présentant un trou de verrouillage 12 sur deux faces opposées. La partie arrière du contact se raccorde à la partie avant par le fond du contact et, dans le cas illustré sur la figure 1, par deux rebords 14 formant un U avec le fond et permettant d'augmenter la section de passage de courant entre la partie avant et la partie arrière. La partie arrière comprend, en plus du fond du contact, deux flancs orthogonaux au fond, dirigés longitudinalement, c'est-à-dire parallèlement au conducteur isolé lorsque ce dernier est en place. Ces deux flancs se terminent par une arete en biseau 18 ayant pour fonction de trancher l'isolant entre conducteurs adjacents en cas de connexion d'un câble en nappe. On voit sur la figure 1 que le biseau est dirigé vers ltextérieur, de façon que l'effort généré par la coupe de l'isolant ait une composante tendant à rapprocher les flancs 16 l'un de l'autre. Chaque flanc 16 comporte deux rebords 20 constitués par des bords du flanc tournés à 90" vers l'intérieur autour d'une ligne orthogonale au fond, ce qui constitue deux fourches de réception alignées.Les arêtes en regard des rebords 20 de chaque couple délimitent une fente de réception de conducteur isolé, dans laquelle le conducteur est introduit par déplacement orthogonal au fond, c'est-à-dire dans la direction de la flèche f sur les figures 1 et 2. La fente comporte au moins une zone convergeant vers le fond et une zone de largeur constante et inférieure au diamètre du conducteur à fixer au contact. Dans le cas illustré sur les figures 1 et 2, chaque rebord présente successivement, dans le sens d'enfoncement f - un pan oblique 22, destiné à entamer l'isolant, qui peut être biseauté, bien que ce ne soit pas indispensable dans la plupart des cas ; - un pan perpendiculaire au fond, destiné à couper l'isolant, délimitant avec le pan du rebord 20 en regard un intervalle de largeur supérieure au diamètre du conducteur, mais inférieure à celui de l'isolant ; - un pan 26 de raccordement - une partie 28 de contact permanent, définissant la zone de largeur constante de la fente, ayant une longueur 1 suffisante pour que le conducteur déformé par son introduction ne déborde pas des parties 28. Il n'est pas nécessaire, pour remplir cette dernière condition, que les rebords 20 s'étendent jusqu'au fond. Sur les figures 1 et 2, ces rebords s'arrêtent au-dessus du fond à une distance qui permet de laisser subsister, entre les parties avant et arrière, une zone en U qui augmente la section de passage du courant et la surface de dissipation thermique. Des contacts du genre montré en figure 1 et 2 sont notamment utilisables dans un connecteur 30 tel que celui de la figure 3, qui peut s'accoupler à un connecteur complémentaire. Le connecteur 30 se compose d'un boitier 32 et d'un couvercle 34, représenté séparé du boîtier. Dans le boîtier 32 sont ménagés des passages de réception de plusieurs contacts parallèles 10, au nombre de quatre par exemple. Le couvercle 34 est insérable par enfoncement dans la direction de la flèche f, dans une orientation déterminée. Pour éviter toute erreur d'orientation du couvercle 34, des moyens de détrompage peuvent être prévus. Dans le cas montré en figure 3, ils comprennent une nervure 36 du boitier et une rainure de forme correspondante dans le couvercle 34.Des cliquets 38 prévus sur le boitier 32 constituent des moyens élastiques de retenue interdisant le retrait intempestif du couvercle 34 une fois qu'il a été mis en place. Les figures 4 à 6 montrent une constitution possible du boîtier et du couvercle. Sur ces figures, les éléments déjà représentés sur les figures 1 à 3 portent le même numéro de référence. Le boîtier 32 et le couvercle 34 peuvent être en matière plastique moulée, éventuellement renforcée par des charges. Les cliquets 38, constitués par découpe de la paroi du boitier 32, permettent de retenir le couvercle 34 dans la position de plein engagement où il est représenté en traits pleins sur la figure 4 et dans une position d'attente ou de préaccouplement (en traits mixtes). Pour cela, le couvercle présente deux épaulements internes d'accrochage 40 et 42 décalés dans le sens d'introduction f.Lorsque les cliquets sont engagés sur l'épaule- ment 42, le connecteur est dans un état de préaccouplement permettant d'insérer les fils ou le câble plat sans risque de séparation intempestive du boitier et du couvercle. La partie arrière du boîtier 32 peut être regardée comme constituant une cage de section rectangulaire, ayant des cloisons longitudinales parallèles 44 délimitant des passages pour les contacts 10. Ces cloisons empêchent les flancs de s'écarter ; elles sont complétées par des faces d'appui des rebords prévues sur le boîtier et supprimant le risque de verrouillage. Dans le mode de réalisation montré en figures 4 et 5, ces cloisons ne s'étendent que sur une hauteur relativement faible à partir du fond du boîtier. Le couvercle 34 est également constitué par une pièce moulée, ayant des zones en saillie que l'on peut qualifier de marteaux 46, dont le rôle est d'enfoncer les fils dans les fentes. Ces marteaux 46 ont une face libre concave, de façon à aligner les conducteurs isolés avec les fentes destinées à les recevoir. Dans le mode de réalisation montré en figures 4 et 5, le couvercle 34 présente également des nervures 46 constituant des parois minces, de même épaisseur que les cloisons 44, destinées à s insérer entre les flancs 16 et à éviter qu'ils ne s'écartent sous la pression des conducteurs isolés. La longueur des nervures 46 est proportionnée à celle des cloisons 44, de façon à reconstituer une paroi continue lorsque le couvercle est totalement enfoncé. Dans la face arrière du couvercle 34 montré en figures 4 à 6 est ménagée une ouverture 48 de forme correspondant à celle du câble plat à relier aux contacts 10 du connecteur. Ainsi il est possible de mettre en place la partie terminale du câble plat alors que le couvercle est dans sa position de préaccouplement. Le câble est ainsi dans une position correcte lorsqu'on enfonce le couvercle pour provoquer les liaisons électriques. Dans la variante de réalisation montrée en figure 7, le couvercle 34 est démuni de nervures 48 mais les cloisons 44 du boîtier s'étendent sur toute la hauteur des flancs 16. Les flancs extrêmes ne sont pas retenus par le couvercle 34, mais par des renflements 50 du boitier. Le connecteur est mis en oeuvre de la façon suivante. Le couvercle étant dans la position où il est représenté en traits mixtes sur la figure 4, la nappe de quatre conducteurs 52 est introduite à fond à travers la fenêtre 49. On enfonce ensuite le couvercle. Successivement, l'isolant de la nappe vient reposer sur le biseau terminal 18 des flancs 16. L'isolant de la nappe est coupé entre les conducteurs. La nappe fractionnée continue à s'enfoncer sous la pression des marteaux. L'isolant entourant chaque conducteur 54 vient se fendre sur les pans obliques 22, éventuellement en biseau. L'isolant est ensuite sectionné sur toute son épaisseur par les pans verticaux 24, éventuellement biseautés eux aussi. Les brins constitutifs du conducteur sont guidés par les pans de raccordement 26 et leur répartition change, la section droite passant d'une forme circulaire à une forme allongée.En fin de course du couvercle, chaque conducteur 54 occupe une zone approximativement rectangulaire, comme indiqué à la partie gauche de la figure 4. Le couvercle est encliqueté et ne peut s'échapper. A titre d'exemple, un connecteur destiné à recevoir un câble plat de quatre conducteurs de 2,8 mm de diamètre peut comporter des bornes de contact réparties au pas de 5 mm, en tôle de 0,36 à 0,40 mm d'épaisseur. Une hauteur de flanc de 8 mm donne des résultats satisfaisants. Les biseaux peuvent être constitués par matriçage après découpe et avant pliage. Une forme en U entre parties avant et arrière permet d'éviter une réduction de section nuisible du point de vue de la résistance électrique. Tout écartement des flancs est interdit par les cloisons 44 et éventuellement les nervures 48, ce qui garantit un maintien des liaisons électriques au cours du temps. Après mise en place du couvercle, le raccordement peut être rendu étanche par empotage, en injectant une résine durcissable dans l'espace compris entre le boîtier et le couvercle. L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. Si l'on souhaite augmenter la rigidité des flancs, ils peuvent être ondulés, les plis étant dirigés transversalement au fond. La surface de dissipation thermique peut être augmentée en prévoyant un volet rabattu prolongeant la zone intermédiaire. Le connecteur peut être prévu pour recevoir des contacts correspondant à plusieurs tailles de conducteurs, appartenant ou non à une même nappe. Pratiquement, l'invention permet d'effectuer la connexion de nappe de conducteurs élémentaires dont la section va jusqu'à 5 mm2. On ne décrira pas le procédé de fabrication des contacts 10, car il ne met en oeuvre que des techniques simples de découpage et de pliage d'un flan, similaires à celles déjà indiquees dans le document sP-A-0 310 487. REVENDICATIONS 1. Contact électrique à déplacement d'isolant, ayant une partie enfichable et une partie arrière de connexion permanente à un conducteur électrique toronné à gaine isolante, comprenant au moins une fourche de réception de conducteur dont les deux branches forment des arêtes obliques d'entrée destinées à découper l'isolant et des arêtes parallèles délimitant une fente de réception du conducteur, caractérisé en ce qu'il comporte un fond et deux flancs (16) parallèles repliés orthogonalement au fond autour de lignes longitudinales parallèles au conducteur à recevoir, ayant une arête terminale (18) en biseau et présentant deux rebords (20) repliés transversalement à la direction longitudinale, chaque couple de rebords constituant une fourche qui délimite une fente ayant une zone d'entrée convergeant vers le fond et une zone de largeur constante de contact permanent avec le conducteur. 2. Contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rebords présentent, successivement, à partir de l'entrée de la fente, un pan oblique d'attaque d'isolant, un pan sensiblement parallèle au fond destiné à découper l'isolant, un pan (26) de raccordement, et une partie (28) perpendiculaire au fond du contact. 3. Contact selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pans obliques (22) et/ou les pans (24) perpendiculaires au fond sont biseautés. 4. Contact selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que les rebords (20) s'arretent à distance du fond pour augmenter la section de passage de courant entre la partie enfichable et la partie arrière. 5. Connecteur caractérisé en ce qu'il comprend un boitier (32) muni de moyens de réception et de retenue de plusieurs contacts électriques (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un couvercle (34) pouvant coulisser sur le fond dans une direction parallèle aux flancs jusqu'à une position pour laquelle il retient les conducteurs électriques isolés dans la zone de largeur constante, entre les couples de rebords respectifs. 6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le couvercle comporte des nervures constituant marteaux (46) destinées à s' insérer entre les flancs des contacts et à enfoncer les conducteurs entre les rebords. 7. Connecteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le couvercle (34) et le boîtier (32) sont munis de moyens coopérants de retenue (38,40,42) permettant de retenir élastiquement le couvercle sur le boitier dans une position de plein engagement et dans une position permettant d'introduire dans le couvercle les conducteurs à fixer au connecteur. 8. Connecteur selon la revendication 5, 6 ou 7, caractérisé par des cloisons (44,48) ménagées sur le boitier (32) et/ou sur le couvercle (34), placées entre les flancs (16) de deux contacts (10) adjacents et empêchant les flancs de fléchir vers l'extérieur. 9. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le couvercle est suffisamment transparent pour permettre de vérifier la qualité des connexions. 10. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le boitier et le couvercle constituent un moule de réception de produit d'étanchéité.