Brevet FR2681739A1 — publié le 19930326

L'invention se rapporte à un dispositif de connexion électrique rapide sur un élément conducteur plat. De tels dispositifs de connexion sont notamment utilisés dans les équipements d'automatisme et/ou distribution ainsi que dans les petits équipements électriques afin de pouvoir y connecter ou déconnecter simplement et rapidement différents circuits et appareils. L'élément conducteur plat se présente alors souvent sous la forme d'une barre profilée en un point de la longueur de laquelle le dispositif peut se raccorder soit directement sur son champ, soit plus fréquemment sur une languette que porte à cet effet ce champ. Généralement, cet élement conducteur présente une longueur suffisante pour pouvoir recevoir de nombreux dispositifs de connexion. Dans les équipements précités, on trouve généralement plusieurs conducteurs plats conduisant chacun l'une des polarités ou phase avec entre elles un certain écartement. Ces conducteurs plats sont généralement insérés chacun au fond d'une des gorges profondes que présente à cet effet une gaine isolante pour éviter tout contact des doigts avec les conducteurs. Cette gaine est par exemple fixée par encliquetage sur des taquets transersaux portés par le bâti de l'équipement considére. Dans l'une des formes de réalisations connues (FR-A-2.435.832), le dispositif de connexion comprend une pince en forme de lyre dont les branches présentent sur leurs faces en vis à vis des bossages prenant appui élastiquement sur les faces principales d'une languette plane de faible épaisseur portée par un élément conducteur et cette pince est reliée à une borne à laquelle se raccorde une ligne électrique d'alimentation de l'élément conducteur ou de distribution à partir de l'élément conducteur. La pince et la borne sont logées dans un étui en matériau isolant ouvert à une extrémité pour dégager l'entrée de la pince en vue du passage de la languette et à son autre extrémité pour le passage de la ligne électrique jusqu'à la borne. Ce type de dispositif présente de nombreux inconvénients dont celui de n'assurer que des contacts quasi ponctuels sur la languette ce qui limite bien entendu le courant transmis et celui d'avoir un encombrement incompatible avec l'écartement réduit d'environ cinq millimètres qui existe habituellement dans les équipements entre les différents éléments conducteurs plats. Dans une autre forme de réalisation connue (FR-A-2.613.145) applicable seulement pour un raccordement sur une languette de dimension prédéterminée, le dispositif de connexion rapide consiste en une cosse formée dans un feuillard dont une extrémité a ses champs roulés pour être ramenés vers le bord de la partie centrale qui est plane afin, sur chaque bord, de presser la languette contre la partie centrale de cette première extrémité de cosse tandis que l'autre extrémité est roulée autour de la ligne électrique à raccorder électriquement à la languette. Ces cosses, généralement dénommées "cosses clips FAST ON" peuvent être isolées préalablement ou aprés la pose. La faible section des cosses et languettes et la faible surface de contact des languettes sur la cosse limitent le courant transmis à une valeur de l'ordre de 32 ampères qui, pour une ligne secondaire de distribution, est généralement suffisante. On a vu que dans les équipements indiqués plus haut, les conducteurs plats assurent l'alimentation de plusieurs lignes secondaires. Aussi, la ligne primaire d'alimentation de l'élément conducteur plat doit elle transmettre à cet élément via son dispositif de connexion un courant beaucoup plus important ce qui, dans cette forme de réalisation, oblige à alimenter l'élément conducteur par un dispositif comprenant plusieurs cosses montées en parallèle et, par exemple, par trois cosses pour atteindre sensiblement cent ampères. Malheureusement, ce dispositif qui occupe donc plusieurs languettes réduit le nombre des emplacements disponibles sur l'élément pour des lignes secondaires. Par exemple, pour le montage en parallèle des cosses, on fait appel à des cosses spéciales recevant à chacune de leurs extrémités une languette, à l'une des extrémités, la languette appartient à l'élément conducteur plat, à l'autre extrémité à une des languettes d'une patte reliée par exemple par soudure à la borne de raccordement se présentant sous la forme d'un tube de forte section, d'axe parallèle à l'axe longitudinal de l'élément conducteur, dans lequel tube la ligne est retenue par une vis de pression traversant un trou radial taraudé dans le dit tube. Le tube est lui-même repris dans un étui isolant dont la paroi est percée de maniere à laisser accés à la tête de vis. Pour éviter un contact avec cette tête de vis qui, selon la grosseur du fil sort plus ou moins de l'étui, un bouchon amovible est posé dans l'entrée du percage de l'étui. Ce dispositif est donc complexe et coûteux. De plus, il est encombrant longitudinalement et transversalement ce qui interdit également de placer côte à côte de tels dispositifs sur des éléments conducteurs regroupés dans une même gaine isolante. On connaît également des dispositifs de connexion rapide dans lesquels l'élément conducteur plat pénètre dans un étui en matériau isolant où il est sur au moins l'une de ses faces soumis à une certaine pression exercée par une lame de ressort reliée à la ligne électrique. Dans ces dispositifs de connexion (FR-A-2.536.593 et 2.519.198), la lame de ressort, qui appuie l'élément contre une face de l'étui isolant ou qui est repliée sur elle-même pour appuyer sur les deux faces de l'élément conducteur, assure localement à elle seule la liaison électrique entre la borne et l'élément conducteur plat. Outre que l'acier à ressort n'est pas le matériau donnant à la lame la conduction optimale, pour son élasticité, le ressort est nécessairement de faible épaisseur et de ce fait la qualité de ces dispositifs est plutôt mauvaise. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un dispositif de connexion rapide sur un élément conducteur plat qui permette une connexion de puissance tout en étant peu encombrant longitudinalement et transversalement et d'un coût modéré. A cet effet, elle a pour objet un tel dispositif de connexion notamment caractérisé en ce que - la lame de ressort est combinée à une broche en matériau bon conducteur de l'électricité de manière à constituer avec elle la pince apte à saisir l'élément conducteur, - la broche a une section suffisante pour à elle seule pouvoir assurer la connexion sous la puissance souhaitée, - cette broche présente en vis à vis de la lame de ressort une zone plane offrant un large appui à l'une des faces de l'élément conducteur plat susceptible de prendre place dans cette pince et, - la dite broche est directement reliée à la ligne électrique via la borne. Elle sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement : - figure 1 : le dispositif vu en coupe, - figure 2 : une broche vue de face, - figure 3 : une broche vue de profil, - figure 4 : un élément conducteur pourvu de languette, - figure 5 : l'étui vu de profil, - figure 6 : la borne vue de face, - figure 7 : une gaine avec plusieurs éléments conducteurs. En se reportant au dessin, on voit que le dispositif 1 permet la connexion rapide d'une ligne électrique 2 et d'un élément conducteur plat 3. L'élément conducteur plat 3 se présente ici sous la forme d'une barre profilée en un point de la longueur de laquelle le dispositif 1 peut se raccorder soit directement sur son champ 4 (figure 3), soit sur une languette 5 que porte à cet effet ce champ (figure 4). Cet élément (figure 4) présente une longueur suffisante pour recevoir de nombreux dispositifs de connexion 1. Plusieurs éléments conducteurs 3 conduisant par exemple chacun l'une des polarités ou phases peuvent être disposés parallèlement entre eux et, par exemple, chacun au fond d'une gorge profonde 6 que présente à cet effet une gaine isolante 7. Cette gaine est par exemple fixée par encliquetage sur des taquets tranversaux 8 portés par un bâti (non représenté). Le dispositif de connexion 1 comprend une pince 9 saisissant l'élément conducteur plat 3 et reliée à une borne 10 à laquelle se raccorde la ligne électrique 2 dont l'extrémité dénudée 11 est fixée dans la borne par serrage d'une vis 12. La pince 9 et la borne 10 sont logées dans un étui 13 en matériau isolant qui, à une extrémité, présente une ouverture 14 dégageant l'entrée 15 de la pince 9 en vue du passage de l'élément plat et par ailleurs présente un passage 16 pour l'extrémité de la ligne électrique de même qu'un passage 17 permettant d'accéder à la tête 18 de la vis 12 de la borne 10. Dans ce dispositif de connexion 1, l'élément plat 3 est soumis à une pression exercée par une lame de ressort 19. Au lieu que la lame de ressort 19 soit pliée sur elle-même, pour exercer sa pression sur les deux faces 20, 21 de l'élément conducteur plat 3 ou appuie l'élément conducteur plat contre une face interne de l'étui isolant 13 et que de ce faiL la liaison électrique ne se fasse localement que par cette lame de ressort 19, selon une caractéristique essentielle de l'invention - la lame de ressort 19 est combinée a une broche 23 en matériau bon conducteur de l'électricité de manière à constituer avec elle la pince 9 apte à saisir l'élément conducteur, - la broche a une section suffisante pour à elle seule pouvoir assurer la connexion sous la puissance souhaitée, - cette broche 23 présente en vis à vis de la lame de ressort une zone plane 24 offrant un large appui à l'une des faces 20, 21 de l'élément conducteur plat 3 susceptible de prendre place dans cette pince 9 et, - la dite broche est directement reliée à la ligne électrique 2 via la borne 10. La broche 23 est de préférence en cuivre et présente une section rectangulaire, par exemple, de dix sur deux millimètres, la zone plane 24 ayant une surface suffisante, par exemple de dix sur dix millimètres, pour offrir une aire de contact compatible avec la puissance à transmettre. Afin de guider l'élément conducteur plat 3 entre les branches 23, 19 de la pince 9, l'entrée 15 de cette pince présente une rampe 25 telle un chanfrein cassant l'arête entre l'extrémité de la broche et sa zone plane 24 qui est en vis à vis de la lame de ressort. La broche 23 et la lame de ressort 19 sont, en vue de leur combinaison directement reliées entre elles en dehors de la zone 34 susceptible d'être occupée par l'élément plat 3, par exemple, par au moins un rivet 26. En fonction de l'épaisseur de l'élément conducteur plat 3, au delà de la zone 34 susceptible d'être occupée par l'élément plat 3 au moins l'une des branches 23, 19 de la pince peut présenter un déport 27. La broche peut présenter en largeur au moins une excroissance 28 et l'étui peut localement présenter un logement recevant cette excroissance 28 et délimitant un rebord 30 limitant le coulissement de la broche 23 dans l'étui notamment dans la direction de l'entrée de la pince pour tenir compte de la force nécessaire à l'extraction de la pince de l'élément conducteur. Selon une caractéristique de l'invention, la borne 10 consiste en une cage à vis 31 sur une traverse 32 de laquelle s'appuie l'extrémité dénudée 11 de la ligne 2 sur laquelle appuie à son tour l'extrémité 33 de la broche 23 qui reçoit, quant à elle, la pression de la vis 12 qui se visse dans un trou 35 taraudé dans la traverse opposée 36 de la cage à vis 31. L'extrémité 33 de la broche coopérant avec la borne 10 présente avantageusement sur sa face d'appui sur l'extrémité li de la ligne 2 des stries 37 augmentant la force d'extraction de la ligne. Avantageusement, 1 'extrémité 33 de la broche 23 coopérant avec la borne 10 est rabattue selon un angle de l'ordre de 90" par rapport au reste de la broche afin que la vis 12 de la borne puisse être d'axe sensiblement vertical avec sa tête 18 tournée du côté opposé à l'entrée de la pince. De préférence, la vis 12 de la borne 10 est immobilisée en translation entre l'extrémité 33 de la broche 23 et une face 44 de l'étui 13 de sorte que la manoeuvre de la vis assure la translation de la cage sans provoquer la sortie de la tete de vis de l'étui. La lame de ressort 19 est réalisée en matière adaptée à la force souhaitée mais n'ayant qu'un office de pression peut être en matière non conductrice de l'électricité. Dans sa zone susceptible de coopérer avec l'élément conducteur, elle e comporte avantageusement des bossages 38 qui accentuent l'effort de pression et réduisent les effets de glissement. Ces bossages 38 sont positionnés et conformés de manière à ne pas gêner la fin d'insertion de l'élément conducteur dans la pince mais à durcir son extraction. Selon une caractéristique de l'invention, l'étui 13 présente à l'entrée de la a pince dans chacun de ses côtés une encoche 39, de largeur au moins égale à l'épaisseur de l'élément conducteur plat, centrée sur la position que l'élément plat est susceptible d'occuper dans l'étui et s'étendant sur une profondeur suffisante pour que l'élément plat 3 trouve sur la broche 23 de la pince une surface de contact suffisante notamment dans le cas où son champ est dépourvu de languette. L'étui 13 comprend autour du passage 16 de l'extrémité de la ligne 2 une couronne 40 guidant la ligne pour éviter sa flexion au droit du raccordement à la borne 10. L'étui est à sa partie supérieure fermé par un couvercle 41 par exemple fixé à l'aide de pattes 42 solidaires du couvercle 41 s'engageant élastiquement dans des encoches 43 de l'étui REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) de connexion électrique rapide sur un élément conducteur plat (3) comprenant une pince (9) saisissant l'élément conducteur plat (3) et reliée à une borne (10) à laquelle se raccorde la ligne électrique (2) dont l'extrémité dénudée (11t est fixée dans la borne par serrage d'une vis (12), dans lequel dispositif - la borne (10) et la pince (9) sont logées dans un étui (13) en matériau isolant qui, à une extrémité, présente une ouverture (14) dégageant l'entrée (15) de la pince (9) en vue du passage de l'élément plat et par ailleurs présente un passage (16) pour l'extrémité de la ligne électrique ainsi qu'un passage (17) permettant d'accéder à la tête (18) de la vis (12) de la borne (10), - l'élément plat (3) est soumis à une pression exercée par une lame de ressort (19), ce dispositif (1) étant CARACTERISE en ce que - la lame de ressort (19) est combinée à une broche (23) en matériau bon conducteur de l'électricité de manière à constituer avec elle la pince (9) apte à saisir l'élément conducteur, - la broche a une section suffisante pour à elle seule pouvoir assurer la connexion sous la puissance souhaitée, - cette broche (23) présente en vis à vis de la lame de ressort une zone plane (24) offrant un large appui à l'une des faces (20, 21) de l'élément conducteur plat (3) susceptible de prendre place dans cette pince (9) et, - la dite broche est directement reliée à la ligne électrique (2) via la borne (10). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'afin de guider l'élément conducteur plat (3) entre les branches (23, 19) de la pince (9), l'entrée (15) de cette pince présente une rampe (25) formée par un chanfrein cassant 1'arête entre l'extrémité de la broche et sa zone plane (24) qui est en vis à vis de la lame de ressort. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la broche (23) et la lame de ressort (19) sont, en vue de leur combinaison, directement reliées entre elles en dehors de la zone (34) susceptible d'être occupée par l'élément plat (3) par au moins un rivet (26). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'en fonction de l'épaisseur de l'élément conducteur plat (3), au delà de la zone (34) susceptible d'être occupée par l'élément plat (3) au moins l'une des branches (23, 19) de la pince présente un déport (27). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la borne (10) consiste en une cage à vis (31) sur une traverse (32) de laquelle s'appuie l'extrémité dénudée (11) de la ligne (2) sur laquelle appuie à son tour l'extrémité (33) de la a broche (23) qui reçoit quant à elle la pression de la vis (12) qui se visse dans un trou (35) taraudé dans la traverse opposée (36) de la cage à vis (31). 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'extrémité (33) de la broche (23) coopérant avec la borne (10) est rabattue selon un angle de l'ordre de 90" par rapport au reste de la broche afin que la vis (12) de la borne puisse être d'axe sensiblement vertical avec sa tête (18) tournée du côté opposé à l'entrée de la pince. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que la vis (12) de la borne (10) est immobilisée en translation entre l'extrémité (33) de la broche (23) et une face (44) de l'étui (13) de sorte que la manoeuvre de la vis assure la translation de la cage sans provoquer la sortie de la tete de vis de l'étui. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la lame de ressort (19), dans sa zone susceptible de coopérer avec l'élément conducteur, comporte des bossages (38) qui accentuent l'effort de pression et réduisent les effets de glissement. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que l'étui (13) présente à l'entrée de la pince dans chacun de ses côtés une encoche (39), de largeur au moins égale à l'épaisseur de l'élément conducteur plat, centrée sur la position que l'élément plat est susceptible d'occuper dans l'étui et s'étendant sur une profondeur suffisante pour que l'élément plat (3)- trouve sur la broche (23) de la pince une surface de contact suffisante notamment dans le cas où son champ est dépourvu de languette. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que l'étui est à sa partie supérieure fermé par un couvercle (41) fixé à l'aide de pattes solidaires du couvercle (41) s'engageant élastiquement dans des encoches de l'étui.