Brevet FR2680053A1 — publié le 19930205

E 1 ELEMENT DE CONNEXION ELECTRIQUE A MONTER SUR UNE BARRE METALLIQUE La présente invention concerne un élément de connexion électrique destiné à être monté sur une barre métallique, en particulier un type d'élément utilisable pour réaliser des connexions sur un conducteur électrique tel qu'une barre omnibus servant de rail d' alimentation électrique. Dans certaines applications, par exemple certains réseaux d'alimentation électrique de véhicules, on utilise une paire de tiges métalliques rigides, appelées barres omnibus, qui sont raccordées aux deux pôles d'une alimentation électrique L'énergie électrique pour les appareils consommateurs est prélevée en différents points des barres au moyen d'éléments de connexion qui sont fixés aux barres Comme les courants ont souvent une forte intensité, les éléments de connexion doivent assurer un bon contact électrique afin de limiter le plus possible réchauffement ohmique De préférence, on doit pouvoir facilement monter les éléments de connexion sur les barres omnibus et les démonter pour permettre la maintenance, le remplacement ou l'adjonction d'appareils supplémentaires En outre, les éléments de connexion doivent être robustes et capables de supporter des vibrations. La présente invention a pour objet un élément de connexion agencé pour être monté sur une barre et apte à remplir les exigences men- tionnées ci-dessus. A cet effet, un élément de connexion selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un corps métallique rigide ayant une paire de branches opposées s'engageant sur des côtés opposés de la barre, en ce que lesdites branches sont séparées l'une de l'autre à une extré- mité et sont reliées à leur extrémité opposée par une zone de contact profilée conformément à une surface de la barre, et en ce que l'élément de connexion comporte une lame métallique flexible, placée dans la zone de contact pour être en contact sur une de ses faces avec le corps et sur son autre face avec la barre, et un verrou bloquant ledit élément sur la barre. De préférence, le verrou comporte une cheville et une ouverture correspondante ménagée dans chaque branche et dans laquelle est placée la cheville La cheville peut comporter un épaulement agencé pour s' appuyer contre la barre et presser celle-ci contre la lame métallique quand la cheville est insérée dans lesdites ouvertures. L'élément de connexion comporte de préférence un manchon électriquement isolant qui entoure le corps et retient la cheville dans lesdites ouvertures. Le corps métallique peut avoir une partie à section circulaire De préférence, la barre a une section circulaire et la zone de contact est de forme semi-circulaire Le corps métallique peut comporter une rainure le long de la zone de contact, la lame métallique flexible étant placée dans cette rainure Dans une forme préférée, la lame métallique flexible comporte plusieurs doigts latéraux le long de deux bords opposés Le corps métallique peut comporter un alésage taraudé, l élément de connexion comportant un embout fileté monté dans ledit alésage taraudé et raccordé à un câble flexible. Pour mieux faire comprendre rinvention, on décrira ci-dessous un exemple de réalisation d'un élément de connexion selon l'invention et son application dans un réseau d' alimentation électrique dans un véhicule, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un réseau d'alimentation électrique pourvu de deux barres omnibus, la figure 2 est une vue en élévation latérale partiellement coupée d'un élément de connexion selon l'invention, la figure 3 la figure 4 est une vue en bout de l'élément de connexion suivant la flèche III de la figure 2, le dessin étant clarifié par suppression de la cheville de verrouillage et par une coupe partielle de la barre omnibus, est une vue d'une cheville de verrouillage de l'élément de connexion, la figure 5 la figure 6 la figure 7 la figure 8 représente la cheville de la figure 4, vue de dessous suivant la flèche V, est une vue en perspective d'une lame métallique de l'élément de connexion, est une vue en élévation d'une variante de rlélément de connexion, et est une vue en plan d' une autre variante de l'élément de connexion. En référence à la figure 1, le réseau d' alimentation comporte une unité d' alimentation électrique 2 dont le pôle positif et le pôle négatif sont formés par des conducteurs 4 et 6 raccordés respectivement à une extrémité des barres omnibus 8 et 10 au moyen d'éléments de connexion connus 12 et 14 Chacune des barres 8 et 10 est une tige rigide en cuivre à section circulaire, ayant par exemple 300 cm de longueur et 13 mm de diamètre Dans d'autres exécutions, les barres omnibus pourraient être tubulaires si les courants électriques sont plus faibles Le long de chaque barre, il est prévu une gaine isolante 16 en matière synthétique Tel que représenté, le réseau comporte sur chaque barre omnibus quatre raccords ou éléments de connexion 20 qui sont tous semblables Les éléments 20 servent à alimenter, à partir des barres omnibus 8 et 10, quatre appareils électriques différents 100, 200, 300 et 400. En référence aux figures 2 à 6, l'élément de connexion 20 comporte un corps rigide fait d'un bloc de laiton 22 en forme de U, ayant une partie de base 24 d'o partent deux branches parallèles 26 et 28 Le bloc 22 pourrait être réalisé en d'autres métaux, tels que le cuivre. Le bloc 22 a par exemple une longueur de 35 mm et une largeur de 23 mm, les deux branches 26 et 28 étant espacées l'une de l'autre dans une mesure égale au diamètre des barres 8 et 10, c'est-à-dire 13 mm Comme on le voit dans la figure 3, la surface extérieure du bloc est partiellement cylindrique entre deux faces latérales plates parallèles 21 et 23, les branches 26 et 28 ayant une surface extérieure convexe sur toute leur longueur La partie de base 24 comporte une zone de contact 30 présentant une forme semi-circulaire entre une branche et l'autre et sur le pourtour de laquelle est ménagée une rainure dépouillée 32 d'environ 9 mm de largeur La forme de la zone de contact 30 est choisie de manière à être conforme à la surface des barres omnibus Dans la rainure 32 est placée une lame métallique flexible de contact 34, représentée plus en détail à la figure 6 La lame 34 est commercialisée par la société Sotax A G sous le numéro de catalogue 8-0 2 Ag et comporte un substrat en béryllium revêtu d'argent La lame comporte des nervures transversales et, le long de ses bords opposés, des doigts latéraux proéminents 35 qui se logent dans les dépouilles latérales de flancs opposés de la rainure dépouillée 32 Les dimensions de la rainure et de la lame 34 se correspondent de façon que la lame puisse être insérée longitudinalement dans une extrémité de la rainure et soit maintenue en place par friction, ainsi que par contact avec la barre omnibus une fois que l'élément de connexion est monté sur la barre. Les deux branches 26 et 28 sont traversées, à leur extrémité libre, par des ouvertures circulaires 36 et 38 d'environ 8 mm de diamètre, alignées mutuellement de part et d'autre de 1 ' intervalle séparant les branches Les ouvertures 36 et 38 sont destinées à recevoir une cheville de verrouillage 40 représentée aux figures 4 et 5 La cheville est en acier inoxydable et a une section circulaire, à part un méplat 42 partant de son extrémité inférieure et un épaulement biais 43 situé entre le méplat et la partie circulaire de la cheville La cheville 40 a 23 mm de long et 8 mm de diamètre, ainsi que des chan- freins d'extrémité 44 et 46 La position des ouvertures 36 et 38 et la forme de la cheville 40 sont telles que le méplat 42 s'appuie contre un côté de la barre omnibus 8, 10 et la presse contre la zone de contact 30 et la lame métallique 34. L'extrémité de gauche de la partie de base 24 est plate et comporte en son centre un trou taraudé 50 Dans ce trou 50, il est possible de visser un embout fileté 52 qui est raccordé électriquement à un câble flexible 54 relié à l'appareil correspondant 100, 200, 300 ou 400 Il faut noter qu'il existe d'autres manières de raccorder le câble 54 au bloc de laiton 22, par exemple au moyen d'un connecteur rapide à broche ou douille qui peut faire partie intégrante du bloc. La lame métallique flexible 34 se conforme sur une surface au profil de la barre omnibus 8, 10 et sur l' autre surface à la rainure 32. L'insertion de la cheville 40 garantit un contact étroit entre la barre et la lame 34 et entre la lame et le fond de la rainure Il en résulte un bon contact électrique entre la barre omnibus et le bloc et donc une bonne connexion du câble 54 à la barre. La cheville 40 est retenue en position au moyen d'un manchon 60 en matière synthétique électriquement isolante Le manchon 60 a une forme cylindrique à section circulaire, avec un diamètre intérieur lui permettant de s'ajuster à frottement doux sur rlextérieur du bloc 22. Le manchon 60 est ouvert à son extrémité de droite (selon la figure 2) et fermé à son extrémité de gauche par une paroi frontale plate 62 pourvue d'un orifice central 64 présentant la même taille et la même disposition que l'alésage 50 du bloc 22 Les côtés opposé du manchon 60 comportent deux encoches 65 et 66 s'étendant jusqu'à l'extrémité du manchon et à travers lesquelles passe la barre omnibus 8, 10 Une rondelle 67 recouvrant le capuchon 62 du manchon est pressée par l'embout 52 pour maintenir le manchon 60 en place En plus de retenir la cheville 40, le manchon 60 isole extérieurement l'élément de connexion La taille des encoches 65 et 66 du manchon 60 est juste suffisante pour entourer la gaine isolante 16 des barres omnibus 8, 10 afin que cette gaine pénètre dans les intervalles situés entre le manchon 60 et chaque face plate 21 et 23 De cette façon, le manchon recouvre l'isolation 16 des barres Dans un exemple typique de réseau comportant trois ou quatre connexions, chaque élément de connexion peut supporter environ 120 à 150 A sans échauffement excessif, jusqu'à la capacité maximale des barres omnibus. L'élément de connexion peut faire l'objet de diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention Par exemple, comme le montre la figure 7, l'élément de connexion 70 pourrait porter plusieurs prises de courant 72, 74, notamment une prise 74 située sur un côté de l'élément Une ouverture ou une encoche devrait alors prévue dans le manchon pour donner accès à la prise 74. Dans une autre variante, représentée par la figure 8, la surface de contact avec la barre omnibus 8, 10 est augmentée par utilisation de deux lames flexibles 34 ' et 34 " qui sont logées dans des rainures correspondantes 32 ' et 32 " Les rainures 32 ' et 32 " sont espacées l'une de 1 autre le long de la barre En augmentant la surface de contact, on augmente la puissance qu'il est possible de prélever à un seul endroit sans causer d'échauffement excessif à cet endroit. REVENDICATIONS 1 Elément de connexion électrique destiné à être monté sur une barre métallique, caractérisé en ce qu'il comporte un corps métallique rigide ( 22) ayant une paire de branches opposées ( 26 et 28) s'engageant sur des côtés opposés de la barre ( 8, 10), en ce que lesdites branches ( 26 et 28) sont séparées l'une de l'autre à une extrémité et sont reliées à leur extrémité opposée par une zone de contact ( 30) profilée conformément à une surface de la barre ( 8, 10), et en ce que l'élément de connexion ( 20) comporte une lame métallique flexible ( 34), placée dans la zone de contact ( 30) pour être en contact sur une de ses faces avec le corps ( 22) et sur son autre face avec la barre ( 8, ), et un verrou ( 40, 36, 38) bloquant ledit élément ( 20) sur la barre ( 8, 10). 2 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrou comporte une cheville ( 40) et une ouverture ( 36, 38) ménagée dans chaque branche ( 26, 28) et dans laquelle est placée la cheville ( 40). 3 Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cheville ( 40) comporte un épaulement ( 43) agencé pour s'appuyer contre la barre ( 8, 10) et presser celle-ci contre la lame métallique ( 34) quand la cheville est insérée dans lesdites ouvertures ( 36, 38). 4 Elément selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon électriquement isolant ( 60) qui entoure le corps ( 22) et retient la cheville ( 40) dans lesdites ouvertures ( 36, 38). Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps métallique ( 22) a une partie à section circulaire. 6 Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre ( 8, 10) a une section circulaire et en ce que la zone de contact ( 30) est de forme semi-circulaire. 7 Elément selon l' une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps métallique ( 22) comporte une rainure ( 32) le long de la zone de contact ( 30) et en ce que la lame métallique flexible ( 34) est logée dans cette rainure ( 32). 8 Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame métallique flexible ( 34) comporte plusieurs doigts latéraux ( 35) le long de deux bords opposés. 9 Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps métallique ( 21) comporte un alésage taraudé ( 50), en ce que l'élément de connexion ( 20) comporte un embout fileté ( 52) monté dans ledit alésage taraudé ( 50) et en ce que ledit embout ( 52) est raccordé à un câble flexible ( 54)