Brevet FR2727798A1 — publié le 19960607

" Connexion électrique à broche constituée sur la section de contact au moins de trois pièces de contact " Etat de la technique. L'invention concerne une connexion électrique à broche avec un connecteur qui présente un boîtier de con- necteur, avec un porte- contact disposé dans le boîtier de connecteur, réalisé en une matière plastique électriquement isolante, dans lequel est disposé au moins une chambre de réception et dans laquelle on peut enfoncer et positionner un élément de contact orienté dans le sens de la longueur le long d'un axe longitudinal, élément de contact qui, du côté terminal, présente une section de fixation pour une ligne électrique, une section centrale et une section de contact située du côté terminal, se raccordant à la section centrale, section de contact qui peut être reliée en étant électriquement conductrice avec une pièce de contact cor- respondante du connecteur oppose. Il est connu par le document DE 41 15 119 Al, dans le cas d'une connexion électrique à broche qui con- siste en un connecteur et un connecteur opposé associé au premier, de disposer dans le connecteur des chambres de ré- ception, dans lesquelles on insère un élément de contact en le verrouillant de façon amovible, élément de contact qui est raccordé à une ligne électrique, et on le relie, quand la connexion à broche est en position enfoncée à une pièce de contact du connecteur oppose. On a monté sur le connecteur en le séparant des éléments de contact, dans une rainure périphérique du con- necteur, un moyen d'étanchéité constitué sous la forme d'un joint d'étanchéité profilé, moyen d'étanchéité qui repose sur une surface intérieure du connecteur opposé, qui en- toure en partie le connecteur et qui ferme la connexion à broche à cet endroit d'accouplement. Dans le cas d'impulsions d'accélérations agis- sant sur la connexion à broche, par exemple sous la forme de secousses lors du fonctionnement d'un moteur à combus- tion interne, il se produit, dans le cas d'une connexion à broche enfoncée, entre l'élément de contact et la pièce de contact qui est enfoncée dans la section de contact consti- tuée du côté terminal sur l'élément de contact, des mouve- ments relatifs, car l'élément de contact n'est pas soutenu par le moyen d'étanchéité et le point de connexion entre l'élément de contact et la pièce de contact peut, dans le cadre du jeu latéral qui existe dans les chambres de récep- tion perpendiculairement à l'étendue longitudinale de ces organes de contact, engendrer des mouvements d'oscillation. Ceci conduit à ce que les surfaces en contact de l'élément de contact et de la pièce de contact peuvent s'écorcher et à ce que la mise en contact a lieu alors via le matériau de support de l'élément de contact et de la pièce de contact qui est davantage mis en péril par la corrosion et donne un moins bon contact quand la corrosion s'est produite, ce qui a pour conséquence que la sûreté de contact de la connexion à broche est compromise. Avantages de l'invention. La connexion à broche selon l'invention est ca- ractérisée en ce que l'on constitue sur la section de con- tact au moins trois pièces de contact, pour mise en contact avec la pièce de contact, les pièces de contact étant dis- posées en étant décalées les unes par rapport aux autres sur la section de contact dans le sens d'enfichage de la pièce de contact et qui dans le cas o la connexion à bro- che est fermée, reposent alternativement sur la pièce de contact par engagement à friction. La connexion à broche selon l'invention a par rapport à l'état de la technique l'avantage que les incon- vénients mentionnés ci-dessus sont évités et que l'on réa- lise une connexion à broche dont le fonctionnement est sûr. Pour cela, l'élément de contact présente une section de contact, qui, avec au moins trois pièces de con- tact, qui sont décalées les unes par rapport aux autres, reçoit la pièce de contact du connecteur opposé à la ma- nière d'un montage à trois points ou d'un montage à davan- tage de points et s'appuie dans ce cas de telle façon que l'on évite largement un mouvement relatif entre la pièce de contact et l'élément de contact même dans le cas d'accélé- rations agissant sur la connexion à broche et que de cette façon la sûreté de contact de la connexion à broche reste stable même sur une longue période dans ces conditions de fonctionnement. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: - au moins l'une des pièces de contact est disposée sur un élément à ressort susceptible de faire ressort en ar- rière, qui pénètre dans une chambre de contact de la sec- tion de contact. - l'élément à ressort est sollicité par engagement à fric- tion par un ressort d'appui constitué à partir de l'élé- ment de contact. - l'élément à ressort est constitué sous la forme d'une branche de ressort ayant une extrémité libre et présente un dôme de contact en forme de calotte en tant que pièce de contact. - deux listels de contact orientés dans le même sens s'étendant perpendiculairement au sens d'enfichage, sont associés au dôme de contact, listels qui sont disposés axialement l'un en face de l'autre sur une seconde paroi latérale de la section de contact, le long de l'axe lon- gitudinal, en étant décalés symétriquement et pénètrent dans la chambre de contact. - on a constitué sur d'autres parois latérales qui se rac- cordent à angle droit à la paroi latérale, des ressorts d'appui et/ou des listels d'appui et/ou des bosses d'ap- pui qui, quand la liaison à broche est fermée, en étant décalés à angle droit par rapport aux listels de contact, reposent sur la pièce de contact par engagement à fric- tion. Dessins. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de quatre modes de réalisa- tion représentés sur les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 montre la connexion à broche avec un élément de contact dans une coupe longitudinale sous une forme de partie simplifiée, - les figures 2, 4, 6, 8 montrent l'élément de contact des quatre exemples de réalisation selon une vue latérale et, - les figures 3, 5, 7, 9 montrent l'élément de contact des autres exemples de réalisation en coupe longi- tudinale. Description des exemples de réalisation. Sur la figure 1 on a représenté sous une forme simplifiée en tant que partie d'une connexion à broche d'un premier exemple de réalisation un connecteur 11 de façon fragmentaire, qui est couplé avec un contact opposé 12 re- présenté schématiquement. Le connecteur 11 présente un boî- tier de connecteur 13, qui contient un porte-contact 14 réalisé en une matière électriquement isolante. Le porte-contact 14 est constitué sous la forme d'un corps allongé de forme approximativement carrée dans lequel est contenu un nombre de chambres de réception cor- respondant au nombre de pôles du connecteur à broche. Les chambres de réception 16 sont, quand le porte-contact 14 est enfoncé, disposées les unes à côté des autres selon une rangée. L'une des chambres de réception 16 est représentée en coupe à travers un axe longitudinal 17 constituant l'axe de symétrie de la chambre de réception 16. Dans la chambre de réception 16 on a inséré un élément de contact 18, représenté plus en détail sur les figures 2 et 3, élément de contact 18 qui est constitué comme un manchon étiré d'enfichage réalisé sous la forme d'une pièce en tôle profilée, dans le sens axial le long de l'axe longitudinal 17, de telle sorte que l'axe longitudi- nal 17 constitue aussi l'axe longitudinal de l'élément de contact 18. L'élément de contact 18 présente du côté termi- nal d'une part une section de contact 19 servant à recevoir une pièce de contact 21, plate, en forme de lame de couteau du connecteur opposé 18 et d'autre part une section de fixation 22 pour une ligne électrique 23. Entre la section de contact 19 et la section de fixation 22 on a disposé une section centrale 24 en forme de boîte, en tant que corps de base de l'élément de contact 18. La section de contact 19 est limitée du côté de son pourtour par une première paroi latérale 31, une se- conde paroi latérale 32 en regard de celle-ci et par une troisième et une quatrième paroi latérale 33, 34, qui joux- tent les parois 31, 32 perpendiculairement. Les parois 31 à 34 entourent une chambre de contact 36, qui s'ouvre du côté frontal, à l'extrémité de l'élément de contact 18, au moyen d'une ouverture de réception 37 servant à l'entrée de la pièce de contact 21 dans la chambre de contact 36. A partir de l'ouverture de réception 37 une branche de ressort 41, partant de la première paroi laté- rale 31, ayant une forme de base rectangulaire, pénètre dans le sens longitudinal dans la chambre de contact 36. La largeur et la longueur de la branche de ressort 41 sont largement adaptées à la dimension de la pièce de contact 21 qui se trouve dans la chambre de contact 36 quand la con- nexion à broche est fermée. La branche de ressort 41 est reliée en forme d'arc, dans la zone de l'ouverture de ré- ception 37, à la première paroi latérale 31, et s'étend de façon inclinée par son étendue longitudinale vers la se- conde paroi latérale 32, quand la connexion à broche est encore ouverte, en formant un angle aigu par rapport à l'axe longitudinal 17, compte tenu du type de liaison avec la première paroi latérale 31, la branche de ressort 41 est capable de faire ressort en arrière, de telle sorte qu'elle repose, quand la connexion à broche est fermée, par une face antérieure 42 sur la pièce de contact 21, par engage- ment par la forme et s'étend alors à peu près parallèlement à l'axe longitudinal 17. Sur la première paroi latérale 31 sort à la ma- nière d'une lame de ressort un ressort d'appui 43, qui est incliné par rapport à l'axe longitudinal 17 et orienté en direction de l'ouverture de réception 37. Par son extrémité libre, il repose par un contact à friction sur une face ar- rière 44 et de la branche de ressort 41 et il accompagne son aptitude à faire ressort en arrière lors de l'enfilage de la pièce de contact 21 dans la chambre de contact 36. Sur la première paroi latérale 31, sort un res- sort d'encliquetage 47, en forme de bande, mis entre le ressort d'appui 43 et la section de fixation 22, qui est incliné par rapport à l'axe longitudinal 17 et dont l'ex- trémité libre s'écarte de la seconde paroi latérale 32. Quand l'élément de contact 18 est complètement mis dans la chambre de réception 16, alors que la partie en forme d'arc de la branche de ressort 41 et une zone terminale opposée de la seconde paroi latérale 32, qui est constituée égale- ment en forme d'arc pour aider l'introduction de l'élément de contact 18 dans la chambre de contact 16, viennent en contact avec une délimitation frontale de la chambre de ré- ception 16, le ressort d'encliquetage 47 venant en prise par derrière par son extrémité libre avec un épaulement d'encliquetage 48 du porte- contact 14, qui fait saillie dans la chambre de réception 16 et s'étend perpendiculaire- ment à l'axe longitudinal 17. L'appui du ressort d'encli- quetage 47 sur l'épaulement d'encliquetage 48 constitue une sécurité axiale contre l'extraction axiale de l'élément de contact 18 hors de la chambre de réception 16. Sur la seconde paroi latérale 32 on a mis deux listels de contact 49 qui s'étendent perpendiculairement à l'axe longitudinal 17 et sur la branche de ressort 41, on a mis un dôme de contact 51 comme pièces de contact pénétrant dans la chambre de contact 36. Les listels de contact 49 sont décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens d'en- fichage de la pièce de contact 21 s'étendant le long de l'axe longitudinal 17 et sont disposés alternativement en direction du dôme de contact 51, qui a la forme d'une ca- lotte de telle sorte que, quand la connexion à broche est fermée, la pièce de contact 21 plate, en forme de lame de couteau, du connecteur opposé 12 vient en contact dans trois zones et est maintenue stable par l'engagement à friction, que la branche de ressort 41, renforcée par le ressort d'appui 43, produit en s'appuyant sur la seconde paroi latérale 32. Dans le porte-contact 14 on a constitué en de- hors des chambres de réception 16 une rainure 52 qui fait tout le tour pour recevoir un moyen d'étanchéité 53, intro- duit sous précontrainte à la manière d'une bague en caout- chouc. Quand la connexion à broche est fermée, comme on l'a représenté à la figure 1, le moyen d'étanchéité 52 est sol- licité par engagement à friction par une collerette d'étan- chéité 54 du contact opposé 12 et assure l'étanchéité de la connexion à broche à l'endroit de la liaison entre le con- necteur 11 et le connecteur opposé 12. La constitution décrite ci-dessus du premier exemple de réalisation de la connexion à broche, en parti- culier l'élément de contact 18 avec la branche de ressort 31, les listels de contact 51 et le ressort d'appui 46 sont également utilisés dans les autres exemples de réalisation de la connexion à broche. En outre, dans le cas du second exemple de réa- lisation on met sur l'élément de contact 18 selon les figu- res 4 et 5 sur la troisième paroi latérale 33 et la quatrième paroi latérale opposée 34 des ressorts d'appui en forme de bande, comme pièces de contact, qui sont inclinés par rapport à l'axe longitudinal 17, pénètrent dans la chambre de contact 36 et présentent sur les extrémités li- bres une courbure s'écartant de l'axe longitudinal 17 pour aider la pièce de contact 21 à s'introduire dans la chambre de contact 36. Dans le cas o la connexion à broche est fermée les zones qui pénètrent au plus loin dans la chambre de contact 36 des ressorts d'appui 56 à la hauteur du dôme de contact 51 de la branche de ressort 41 reposent par en- gagement à friction sur les côtés étroits de la pièce de contact 21 et stabilisent celle-ci davantage. Le troisième exemple de réalisation selon les figures 6 et 7 présente sur l'élément de contact 18, au contraire du deuxième exemple, un ressort d'appui 56 seule- ment sur la troisième paroi latérale 33 et sur la quatrième paroi latérale 34 un listel d'appui 57, opposé à celle-ci, comme pièce de contact sous la forme d'une empreinte péné- trant dans la chambre de contact 36, et qui s'étend dans le sens de l'enfichage. Dans le cas du quatrième exemple de réalisation selon les figures 8 et 9, des bosses d'appui 58 sont dispo- sées, au contraire du troisième exemple de réalisation, les unes derrière les autres sur la quatrième paroi latérale 34 de l'élément de contact 18 à la place des listels d'appui 57 dans le sens de l'enfichage et qui pénètrent dans la chambre de contact 36. Tous les exemples de réalisation ont en commun le fait que, quand la connexion à broche est fermée, la pièce de contact 21 en forme de lame de couteau du connec- teur opposé 12 est sollicitée par engagement à friction dans l'élément de contact 18 du connecteur 11 au moins en trois endroits, en étant renforcée par le ressort d'appui 43 et on évite des mouvements de rotation entre l'élément de contact 18 et la pièce de contact 21, qui, quand des forces agissent sur la connexion à broche dans le cas des montages habituels à deux points, peuvent se produire sur la pièce de contact 21 du fait de la pression latérale exercée par deux branches de ressort. En outre, dans le cas du troisième et du qua- trième exemple de réalisation on met sur l'élément de con- tact 18 plusieurs éléments d'appui 56, 57, 58 sur les côtés étroits de la pièce de contact 21 quand la connexion à bro- che est fermée, éléments d'appui qui stabilisent encore da- vantage la mise en contact de la connexion à broche. Avec les exemples de réalisation décrits on réalise des connexions à broche, qui présentent une sûreté de contact stable sur une longue durée même si intervien- nent des forces d'accélération. lO0 R E V E N D I C A T I 0 N S 1) Connexion électrique à broche, avec un con- necteur (11) qui présente un boîtier de connecteur (12), avec un porte-contact (14) disposé dans le boîtier de con- necteur (13), réalisé en une matière plastique électrique- ment isolante, dans lequel est disposé au moins une chambre de réception (16) et dans laquelle on peut enfoncer et po- sitionner un élément de contact (18) orienté dans le sens de la longueur le long d'un axe longitudinal (17), élément de contact (18) qui, du côté terminal présente une section de fixation (22) pour une ligne électrique (23), une sec- tion centrale (24) et une section de contact (19) située du côté terminal, se raccordant à la section centrale (24), section de contact (19) qui peut être reliée en étant élec- triquement conductrice avec une pièce de contact correspon- dante (21) du connecteur opposé (12), connexion à broche caractérisée en ce que l'on constitue sur la section de contact (19) au moins trois pièces de contact (49, 51), pour mise en contact avec la pièce de contact (21), les pièces de contact (49, 51) étant disposées, en étant déca- lées les unes par rapport aux autres sur la section de con- tact (19) dans le sens d'enfichage de la pièce de contact (21) et qui dans le cas o la connexion à broche est fer- mée, reposent alternativement sur la pièce de contact (21) par engagement à friction. 2) Connexion à broche selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins l'une des pièces de contact (49, 51) est disposée sur un élément à ressort (41) suscep- tible de faire ressort en arrière, qui pénètre dans une chambre de contact (36) de la section de contact (19). 3) Connexion à broche selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément à ressort (41) est solli- cité par engagement à friction par un ressort d'appui (43) constitué à partir de l'élément de contact (18). 1l 4) Connexion à broche selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément à ressort (41) est consti- tué sous la forme d'une branche de ressort (41) ayant une extrémité libre et présente un dôme de contact (51) en forme de calotte en tant que pièce de contact. ) Connexion à broche selon la revendication 4, caractérisée en ce que deux listels de contact (49) orien- tés dans le même sens s'étendant perpendiculairement au sens d'enfichage, sont associés au dôme de contact (51), listels qui sont disposés axialement l'un en face de l'au- tre sur une seconde paroi latérale (32) de la section de contact (19), le long de l'axe longitudinal (17), en étant décalés symétriquement et pénètrent dans la chambre de con- tact (36). 6) Connexion à broche selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'on a constitué sur d'autres parois latérales (33, 34), qui se raccordent à angle droit à la paroi latérale (32), des ressorts d'appui (56) et/ou des listels d'appui (57) et/ou des bosses d'appui (58) qui quand la liaison à broche est fermée, en étant décalés à angle droit par rapport aux listels de contact (49), repo- sent sur la pièce de contact (21) par engagement à fric- tion.