Brevet FR2692724A1 — publié le 19931224

L'invention a trait au domaine des connecteurs de fils destinés à connecter des conducteurs isolés Il existe sur le marché de nombreux dispositifs dont la plupart exigent que les conducteurs isolés soient dénudés et torsadés pour5 réaliser la connexion électrique Il existe également sur le marché une autre forme de connecteur dans lequel des fils isolés peuvent être placés à l'intérieur d'un boîtier et, lorsque les deux parties du boîtier sont fermées, l'isolant est percé par un élément électriquement conducteur se10 trouvant à l'intérieur du boîtier afin que les conducteurs soient connectés entre eux L'invention a trait en par- ticulier à un connecteur de fils qui utilise la technique de perçage de conducteurs isolés à l'aide d'un élément conduc- teur Les conducteurs non dénudés et non torsadés sont placés à l'intérieur d'un boîtier du connecteur de fils dans lequel plusieurs espaces parallèles sont prévus pour les conduc- teurs Des guides de fils à l'intérieur du boîtier alignent convenablement les conducteurs et constituent aussi une butée, limitant la distance sur laquelle les conducteurs peuvent pénétrer dans le boîtier, suivant le diamètre des conducteurs Les espaces entre les guides de fils dirigent les conducteurs de perçage d'isolant et sont d'une largeur juste suffisante pour recevoir les saillies, empêchant ainsi les saillies de fléchir et de ne pas établir de contact avec le fil à l'intérieur de l'isolant du conducteur. L'invention concerne des connecteurs de fils et en particulier un connecteur de fils qui peut connecter plusieurs conducteurs isolants de différentes tailles sans dénudage ou torsadage des conducteurs. Un but principal de l'invention est de procurer un connecteur de fils qui connecte simultanément une mul- titude de conducteurs ayant des diamètres de fils variables, sans que les conducteurs ne soient dénudés et/ou torsadés. Un autre but de l'invention est de procurer un connecteur de fils dans lequel les connecteurs sont guidés et disposés par rapport au dispositif de déplacement d'isolant afin d'assurer une pénétration sûre et appropriée par ce dispositif. Un autre but de l'invention est de procurer un connecteur de fils dans lequel des conducteurs sont maintenus temporairement en position tandis que d'autres conducteurs sont insérés, le tout avant d'achever l'application du connecteur sur les conducteurs. Un autre but de l'invention est de procurer un connecteur de fils pouvant interconnecter des conducteurs isolés de tailles variées en utilisant des pinces classiques. Un autre but de l'invention est de procurer un connecteur de fils du type décrit, lequel peut être ré- utilisé. Un autre objet de l'invention porte sur un connecteur de fil pour connecter électriquement et simul- tanément une multitude de conducteurs lors d'une opération économisant du travail, car elle élimine le dénudage et/ou le torsadage des extrémités des fils. Un autre objet de l'invention porte sur un ensemble à connecteurs de fils dans lequel des connecteurs de fils multiples du type décrit peuvent être reliés entre eux. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan de dessus d'un connecteur de fils du type décrit, montrant des conducteurs isolés mis en place à l'intérieur de ce connecteur; la figure 2 est une vue de côté du connecteur de la figure 1 dans lequel des conducteurs isolés sont mis en place; la figure 3 est une vue de côté du connecteur de fils montrant le capot dans une position relâchée; la figure 4 est une vue de dessus du boîtier du connecteur de fils, les trajets des conducteurs étant représentés en traits tiretés; la figure 5 est une vue en coupe éclatée suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une vue en coupe, similaire à la figure 5, montrant le connecteur de fils dans une position fermée; la figure 7 est une vue en plan de l'élément de pénétration positionné à 1 'intérieur du capot du connecteur; la figure 8 est une vue de côté de l'élément de pénétration; la figure 9 est une vue en plan de l'élément de pénétration; la figure 10 est une vue de côté de l'élément de pénétration suivant la ligne 10-10 de la figure 9; la figure Il est une vue en coupe de l'élément de pénétration suivant la ligne 11-11 de la figure 9; la figure 12 est une vue en coupe de l'élément de pénétration suivant la ligne 12-12 de la figure 9; la figure 13 est une vue en coupe de l'élément de pénétration suivant la ligne 13-13 de la figure 9; la figure 14 est une vue en plan de dessus d'une autre forme de réalisation du connecteur de fils dans lequel les conducteurs isolés sont mis en place; la figure 15 est une vue de côté, avec coupe partielle, de la forme de réalisation du connecteur de fils de la figure 14; la figure 16 est une vue de côté d'une autre forme de réalisation du connecteur de fils; la figure 17 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation de l'élément de pénétration; la figure 18 est une vue de côté de l'élément de pénétration de la figure 17; la figure 19 est une vue en coupe de l'élément de pénétration suivant la ligne 19-19 de la figure 17; et la figure 20 est une vue en coupe de l'élément de pénétration suivant la ligne 20-20 de la figure 17. Le connecteur de fils selon l'invention est constitué de trois éléments: un boîtier 10, un capot pour le boîtier indiqué en 12 et un élément de pénétration 14 Le boîtier 10 comprend des parois latérales 16 et 18, une paroi arrière 20 et une paroi avant 22 Il y a un fond 24 et l'ensemble du boîtier est formé d'une matière plastique et moulé d'un seul bloc.10 La paroi avant 22 du boîtier 10 présente plu- sieurs ouvertures contiguës 26 pour fils conducteurs, de dimensions égales Plusieurs saillies effilées 28, qui définissent entre elles des espaces 30 de forme globalement en V, sont adjacentes aux ouvertures 26 et s'étendent depuis la paroi avant 22 Chaque espace 30 est aligné avec une ouverture 26 et les espaces ou encoches servent de moyens pour maintenir temporairement un conducteur en position, une fois qu'il a été inséré à travers une ouverture 26 dans le boîtier 10. Plusieurs guides de fils, indiqués en 32, 34 et 36, sont formés à l'intérieur du boîtier 10 Le guide 32 de fils présente plusieurs ouvertures 38 qui sont alignées coaxialement avec les ouvertures avant 26 et qui sont de la même dimension Le guide 34 de fils présente plusieurs ouvertures 40 qui sont alignées coaxialement avec les ouvertures 38 et 26 et qui ont une partie 40 a d'une dimension égale à celle des ouvertures 38 et une partie 40 b légèrement plus petite que les ouvertures 38 Une butée 40 c sépare les parties 40 a et 40 b de dimensions inégales des ouvertures Le guide 36 de fils présente plusieurs ouvertures 42 qui, comme précédemment, sont alignées coaxialement avec les ouvertures mentionnées précédemment et sont de dimensions égales à celles des parties d'ouvertures légèrement plus petites 40 b. Lors de l'utilisation, lorsque plusieurs ou de multiples conducteurs isolés doivent être connectés électri- quement, des conducteurs ayant une dimension de fils plus petite que celle des ouvertures 26 et des ouvertures 38 et plus grande que celle des ouvertures 42 passent uniquement dans les ouvertures 26, à travers le guide 32 de fils et à5 travers le guide 34 de fils jusqu'à la butée 40 c Un conduc- teur isolé d'une dimension plus petite passe dans les ouvertures des trois guides de fils Un épaulement 40 c dans le guide 34 de fils fonctionne à la manière d'une butée limitant la distance sur laquelle des conducteurs isolés plus10 gros peuvent être insérés dans le boîtier Les ouvertures de différentes dimensions des guides de fils et la butée dans le guide 34 de fils limitent la profondeur d'insertion des conducteurs Cependant, les ouvertures constituent un moyen pour maintenir les conducteurs insérés dans une position15 donnée pendant que 1 'élément de pénétration s' enfonce ensuite dans l'isolant pour connecter électriquement les fils. Un espace 44 existe entre le guide 32 de fils et la paroi avant 22 du boîtier 10 Similairement, un espace 46 existe entre les guides 32 et 34 de fils, un espace 48 existe entre les guides 34 et 36 de fils et un espace 50 existe entre le guide 36 de fils et la paroi arrière 20 La dimen- sion et la fonction de ces espaces seront décrites ci-après. Un capot 12 à élément de pénétration présente une cavité 52 de forme globalement rectangulaire pour loger un élément de pénétration 14 L'espace 52 est défini par les parois 54 et des extrémités opposées de la surface extérieure du capot 12 peuvent comporter des saillies 56 et 58 qui s'enclenchent avec des crochets 59 dépassant des parois 20 et 22 du boîtier pour maintenir fermement le capot en position sur le boîtier après que le connecteur de fils a été assemblé. Les extrémités opposées du capot comportent aussi des saillies 56 a et 58 a qui s'enclenchent avec les crochets 59 pour maintenir le capot dans une position captive, partiellement ouverte Le capot est ainsi assemblé en usine avec le boîtier 10 Une fois que les fils ont été insérés, le capot est fermé complètement. L'élément de pénétration 14, qui est avantageuse- ment réalisé en métal électriquement conducteur, de faible épaisseur, comprend une base 60 et quatre rangées de saillies de pénétration d'isolant, indiquées en 62, 64, 66 et 68. Comme représenté en particulier sur les figures 9 à 13, les saillies varient en dimension et en configuration Les saillies 62, qui sont positionnées dans l'espace 44 lorsque l'élément de pénétration est assemblé sur le boîtier, sont les saillies de la plus faible dimension avec l'écartement plus grand entre elles Elles sont destinées à recevoir les conducteurs isolés ayant les plus grandes dimensions, qui sont mis en place dans le boîtier et qui passent dans les ouvertures de guidage de fils seulement jusqu'à la butée 40 c. Les fils conducteurs s'ajustent dans les espaces 63 entre les saillies et les côtés des saillies pénètrent dans l'isolant. Les saillies 64 et 66 se présentent sous la forme de dents et les pointes de ces saillies percent l'isolant Les espaces entre les guides de fils qui reçoivent les saillies ont une dimension qui n'est que légèrement supérieure à l'épaisseur du métal formant les saillies Ceci assure que les saillies ou dents ne fléchissent pas et sont introduites à force dans l'isolant et amenées à force en contact avec les conducteurs intérieurs Les saillies 64 et 66 sont de la même dimension, et les saillies 68 qui sont placées dans l'espace 50 forment entre elles un espace plus petit et fonctionnent de la même manière que les saillies 62 par le fait que les côtés des saillies pénètrent dans l'isolant des conducteurs Les saillies de diverses dimensions assurent que tous les conducteurs, quelles que soient les dimensions, peuvent être reçus dans les ouvertures du boîtier, ont leur isolant percé et sont en contact métal-sur-métal avec l'élément de pénétra- tion Par conséquent, les conducteurs de diverses dimensions peuvent tous être interconnectés. Il est avantageux de former l 'élément de pénétra- tion 14 d'une seule pièce emboutie Ainsi, les saillies 64 et 66 sont découpées dans le corps 60 et les saillies extrêmes 62 et 68 sont découpées ou formées dans le processus d'embou- tissage Il convient de noter que la profondeur des saillies varie en ce sens que les saillies 62 et 68 pénètrent sur une plus grande distance dans le boîtier que les saillies 64 et 66 Ceci est dû au fait que, dans le cas des saillies 64 et 66, c'est la pointe de la saillie qui, en fait, pénètre plutôt que les côtés, comme dans le cas des saillies 62 et 68. Une forme constituant une variante de l'élément de pénétration est montrée sur les figures 17 à 20 Dans ce cas, toutes les saillies sont de la même hauteur et toutes pénètrent par le côté dans l'isolant des conducteurs. L'élément de pénétration 70 est formé de deux pièces em- bouties indiquées en 72 et 74 La pièce emboutie 72 comporte les saillies d'extrémité qui peuvent être identiques aux saillies 62 et 68 représentées sur les figures 10 et 13 Les saillies intermédiaires formées dans la pièce emboutie 74 sont représentées sur les figures 19 et 20, les saillies intermédiaires étant désignées en 76 et 78 Il convient de noter que les saillies 78 sont essentiellement identiques aux saillies 62 par le fait qu'elles reçoivent des fils de plus grandes dimensions et que ces saillies s'ajustent à l'inté- rieur de l'espace 46 entre les guides 32 et 34 de fils Les saillies 76 sont identiques aux saillies 68 et elles s'ajus- tent dans l'espace 48 entre les guides 34 et 36 de fils. Tous les éléments de pénétration fonctionnent essentiellement de la même manière par le fait qu'il y a des saillies qui percent l'isolant des conducteurs pour établir un contact métallique avec les fils La différence essen- tielle entre les deux types d'éléments de pénétration porte sur des considérations de fabrication. Lors de l'utilisation, les fils conducteurs sont placés de façon aléatoire dans le boîtier en étant d'abord introduits dans les ouvertures 26 puis dans les ouvertures situées dans les guides de fils, suivant la dimension des 5 conducteurs Après qu'un conducteur particulier a été introduit dans l'ouverture 26, il peut être replié et maintenu dans l'espace 30 entre des saillies adjacentes 28. Ceci assure que le conducteur n'est pas enlevé accidentel- lement du boîtier une fois qu'il a été ainsi mis en place pendant que l'électricien place d'autres conducteurs du boîtier Une fois que tous les conducteurs ont été con- venablement placés à l'intérieur du boîtier, le capot 12, comportant l'élément de pénétration 14 placé à l'intérieur de la cavité 52, est poussé et fermé, les saillies 56 et 58 et15 les crochets 59 assurant un verrouillage entre le capot et le boîtier afin que le connecteur à fils soit totalement fermé. Normalement, une paire de pinces d'électricien est utilisée pour pousser fermement ces deux éléments l'un contre l'autre afin d'empêcher toute ouverture accidentelle. Le connecteur de fils peut être réutilisé par le fait que le capot 12 peut être enlevé et l'élément de pénétration peut être réutilisé car les saillies ou dents situées sur cet élément ne sont pas pliées du fait de leur maintien entre les guides de fils adjacents Lorsque le connecteur peut être réutilisé, les saillies 56 et 58 sont libérées des crochets 59; cependant, le capot est maintenu librement sur le boîtier par les saillies 56 a et 58 a. Dans certaines applications, il est avantageux pour l'électricien de disposer de connecteurs de fils du type décrit ici, reliés entre eux pour former un assemblage de connecteurs de fils La figure 16 montre un tel agencement dans lequel deux connecteurs de fils tels que décrits en regard des figures précédentes et indiqués en 80 et 82, sont reliés par une nervure 84 de liaison qui peut être d'une seule pièce avec les boîtiers des deux connecteurs Les fils sont insérés depuis l'extrémité supérieure du connecteur 80 et depuis l'extrémité inférieure du connecteur 82 La nervure 84 peut être suffisamment flexible pour que les connecteurs de fils puissent être pliés dans des positions différentes afin de s'adapter aux besoins particuliers du travail de câblage, ou pour pouvoir être coupée si l'espace disponible pose un problème. Une seconde forme de réalisation de l'invention utilisant des connecteurs de fils multiples dans un assem- blage unique de connecteurs de fils est montrée sur les figures 14 et 15 Dans ce cas, deux connecteurs de fils montrés sur les figures 1 à 13 sont moulés ensemble, dos à dos, avec une paroi de fond commune L'ensemble 86 peut être en tout point identique aux connecteurs des formes de réalisation des figures 1 à 13 et les fils sont insérés, comme montré sur la figure 15, depuis la même extrémité de l'ensemble En variante, un jeu de fils pourrait être introduit dans un connecteur à partir d'une extrémité et l'autre jeu pourrait être introduit à partir de l'extrémité opposée L'invention présente une souplesse suffisante en ce qui concerne les possibilités multiples de connecteurs de fils. Bien que l'invention décrive un connecteur de fils dans lequel la totalité des conducteurs multiples placés dans ce connecteur sont connectés électriquement, il convient de noter que les concepts des guides de fils présentant des ouvertures de dimensions variables, et d'un élément de pénétration comportant des saillies de dimensions variables, peuvent être utilisés pour connecter indépendamment des groupes multiples de fils, en fonction de la dimension des fils conducteurs et du nombre et de la disposition des éléments de pénétration. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au connecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Connecteur de fils destiné à connecter plusieurs conducteurs isolés, sans dénuder ou torsader les conducteurs, lesquels conducteurs peuvent être du même5 diamètre ou peuvent avoir des diamètres de fils différents, le connecteur de fil, qui comprend un boîtier ( 10) présentant plusieurs ouvertures ( 26) pour l'insertion de conducteurs isolés, étant caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs guides ( 32, 34, 36) de fils à l'intérieur du boîtier et s'étendant transversalement à des conducteurs placés à l'intérieur du boîtier, chaque guide de fils présentant des ouvertures ( 38, 40, 42) en alignement avec les ouvertures du boîtier, les ouvertures de chaque guide de fils étant de la même dimension, les ouvertures de guides de fils successifs variant de dimensions d'une manière telle que le guide de fils présentant les ouvertures les plus petites est le plus éloigné des ouvertures du boîtier, le connecteur comportant en outre un élément conducteur ( 14) de pénétration présentant plusieurs saillies ( 62, 64, 66, 68) de perçage d'isolant s'étendant entre les guides de fils pour pénétrer dans l'isolant des conducteurs afin d'interconnecter au moins une partie des conducteurs placés dans les ouvertures des guides de fils. 2 Connecteur de fils selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que les ouvertures du boîtier sont contiguës et de la même dimension. 3 Connecteur de fils selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que les ouvertures des guides de fils sont alignées coaxialement. 4 Connecteur de fils selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier est formé de deux parties, les guides de fils étant placés dans une partie ( 10) et l'élément de pénétration étant placé dans l'autre partie ( 12). il Connecteur de fils selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'il présente des espaces transversaux ( 44, 46, 48, 50) entre les guides de fils pour recevoir les saillies de l'élément de pénétration.5 6 Connecteur de fils selon la revendication 5, caractérisé en outre en ce que les espaces entre les guides de fils ont une largeur qui n'est que légèrement supérieure à l'épaisseur des saillies de l'élément de pénétration afin d'empêcher les saillies de plier et afin d'assurer une pénétration dans l'isolant. 7 Connecteur de fils selon la revendication 5, caractérisé en outre en ce que les saillies de l'élément de pénétration sont disposées en rangées, les saillies dans chaque rangée étant de la même dimension et de la même configuration. 8 Connecteur de fils selon la revendication 7, caractérisé en outre en ce que la dimension des saillies dans les rangées varie, les saillies les plus grandes pénétrant dans l'espace transversal adjacent au guide de fils ayant les ouvertures plus petites. 9 Connecteur de fils selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'il comporte des moyens situés sur la partie extérieure du boîtier, à proximité immédiate des ouvertures du boîtier, pour maintenir temporairement des conducteurs. Connecteur de fils selon la revendication 9, caractérisé en outre en ce que les moyens de maintien temporaire comprennent plusieurs saillies présentant entre elles des ouvertures pour maintenir temporairement des conducteurs. 11 Connecteur de fils pour connecter électri- quement des conducteurs isolés, sans dénudage ou torsadage, lesquels conducteurs peuvent être du même diamètre ou peuvent être de diamètres de fils différents, ledit connecteur de fils étant caractérisé en ce qu'il comporte des guides ( 32, 34, 36) de fils définissant plusieurs espaces parallèles de maintien des conducteurs, lesdits guides de fils comprenant en outre des moyens destinés à limiter la distance sur laquelle un conducteur peut être inséré dans les guides de fils, suivant le diamètre du conducteur, et un élément conducteur ( 14) de pénétration portant plusieurs saillies ( 62, 64, 66, 68) de passage d'isolant pour connecter électri- quement les conducteurs isolés. 12 Connecteur de fils selon la revendication 11, caractérisé en outre en ce que les guides de fils présentent plusieurs ouvertures ( 38, 40, 42) alignées coaxialement, les ouvertures de chaque guide de fils étant de la même dimen- sion, mais les ouvertures des guides de fils adjacents étant de dimensions différentes.15 13 Connecteur de fils selon la revendication 12, caractérisé en outre en ce qu'un guide de fils intermédiaire comporte une butée intérieure ( 40 c) dans chaque ouverture pour limiter la pénétration des fils dans le connecteur de fils. 14 Connecteur de fils selon la revendication 13, caractérisé en outre en ce que les ouvertures de guides de fils sur des côtés opposés du guide de fils dont les ouver- tures contiennent des butées, sont d'une dimension égale à celle des ouvertures du guide de fils intermédiaire qui leur sont adjacentes. Connecteur de fils selon la revendication 12, caractérisé en outre en ce qu'un espace ( 44, 46, 48, 50) existe entre chaque guide de fils, lequel espace s'étend transversalement aux conducteurs isolés et présente une largeur qui n'est que légèrement supérieure à l'épaisseur des saillies de l'élément de pénétration afin d'empêcher les saillies de plier et afin d'assurer une pénétration dans l'isolant des conducteurs. 16 Connecteur de fils selon la revendication 11, caractérisé en outre en ce que l'élément de pénétration comporte des saillies ( 62, 64, 66, 68) de différentes hauteurs, les saillies situées à des extrémités opposées de l'élément de pénétration pénétrant sur une plus grande distance dans le connecteur de fils que les saillies inter-5 médiaires de l'élément de pénétration. 17 Connecteur de fils selon la revendication 16, caractérisé en outre en ce qu'au moins une rangée des saillies se présente sous la forme de dents dont les pointes percent l'isolant des conducteurs, d'autres rangées de saillies présentant des espaces entre les saillies pour recevoir les conducteurs isolés, les côtés des saillies perçant l'isolant. 18 Connecteur de fils selon la revendication 11, caractérisé en outre en ce que plusieurs connecteurs de fils ( 80, 82) sont joints ensemble pour former un assemblage de ces connecteurs. 19 Connecteur de fils selon la revendication 18, caractérisé en outre en ce que lesdits connecteurs sont joints bout à bout. 20 Connecteur de fils selon la revendication 18, caractérisé en outre en ce que lesdits connecteurs ont une paroi de fond commune.