Brevet FR2798516A1 — publié le 20010316

L'invention concerne les contacts électriques élastiques à pression en bout et plus particulierement les ressorts de ces contacts. De tels contacts sont bien connus et fréquemment utilisés pour notamment équiper des socles de prises de courant. Ils comportent chacun un élément, ou tête de contact, qui est amené à subir des translations d'une certaine amplitude dans un puits de guidage et qui doit donc être relié à cosse ou borne fixe de raccordement par un conducteur déformable. La tête de contact est destinée à venir en prise élastique sous l'action d'un ressort hélicoïdal avec un contact antagoniste rigide, ou lui-même élastique, aménagé par exemple dans une fiche. Le ressort hélicoïdal susmentionné, qui est logé dans un puits de guidage et qui travaille à la compression, entoure le conducteur déformable et prend appui chacune de ses extrémités respectivement sur un épaulement la borne et sur épaulement de la tête de contact. Les contacts électriques connus de ce type utilisent comme conducteur formable tresse métallique. La tresse utilisée a d'abord été tubulaire, encore appelée "tresse creuse", puis de manière avantageuse, on a imaginé une tresse dite "tresse pleine", comme décrit dans brevet FR-2 365 872 au nom du même titulaire, c'est-à-dire sous forme d'un cable natté. Pour les raisons évoquées dans le brevet précité, au montage, le contact pré-comprimé dans son puits de guidage de telle sorte que le ressort et la tresse sentent un écrasement initial, écrasement qui bien sûr s'accentue lorsque, au moment de l'enclenchement, le contact antagoniste vient repousser la tête de contact. On qu'en position active, le contact a une "flèche" qui correspond à l'écra sement du ressort entre la position initiale pré-comprimée du contact et une position dans laquelle est comprimé par le contact antagoniste. Au cours de l'écrasement de la tresse et donc même au repos, il est clair que celle-ci se déforme par gonflement et plus particulièrement dans sa partie médiane. Toutefois, on comprend que pour un diamètre donné de tresse, correspon dant à une certaine intensité de courant, le gonflement de celle-ci, qui est donc fonc tion de la flèche dudit contact, est limité par le diamètre du ressort et du puits de gui dage, alors que pour des raisons évidentes d'encombrement et de coût de revient, on cherche à utiliser des diamètres les plus faibles possibles. C'est pourquoi le gonflement de la tresse peut entraîner vite un bourrage à l'intérieur des spires du ressort, limitant la flèche possible et créant des risques d'usure et de pincement de la tresse. Pour éviter ou du moins diminuer le bourrage précité, on pourrait utiliser un ressort ayant pas de grande dimension. Toutefois, on sait que la raideur et le taux de travail d'un ressort sont inver sement proportionnels au nombre de spires dudit ressort. La raideur K (kg/mm) d'un ressort répond en effet à la formule: P = Force donnée par le ressort sous une flèche = f (la flèche f est l'écrasement du ressort comme déjà dit ci-avant). f = Flèche ressort donnant la force P G = Module d'élasticité en torsion du métal du ressort d = Diamètre du fil du ressort n = Nombre spires du ressort Dm = Diamètre moyen d'enroulement du ressort. Le taux travail R (Kg/mm2) d'un ressort est égal quant à lui à: 2,55 x Dm soit encore, du fait que P = fK, R = , sachant que K est inversement proportionnel au nombre de spires n. En conséquence, en augmentant le pas du ressort et donc en réduisant son nombre de spires pour une longueur donnée du ressort, on augmente sa raideur de telle sorte qu'un faible écart d'écrasement du ressort, lié par exemple aux variations dimensionnelles des pièces, crée une grande variation de la force de contact ainsi une grande dispersion de la résistance électrique du contact (cette résistance electri- que étant fonction de la pression de contact) et donc une dispersion de son échauffe ment. De la même manière, le taux de travail d'un ressort hélicoïdal tel que précisé ci-avant étant également inversement proportionnel au nombre de spires, pour pas atteindre le taux de travail limite autorisé par la matière constitutive du ressort, a donc aussi intérêt à multiplier le nombre de spires. Pour résoudre ces besoins contradictoires (un pas plus grand et un grand nombre de spires), l'invention propose un contact électrique élastique à pression bout comportant classiquement une tête de contact mobile, reliée à une cosse ou borne raccordement par un conducteur déformable par gonflement sollicitée par un ressort hélicoïdal travaillant à la compression, ledit ressort entourant conducteur déformable et prenant appui à chacune de ses extrémités, respectivement sur la borne, une partie reliée à celle-ci, et sur ladite tête de contact, mais est remar quable ce que le ressort hélicoïdal présente un pas plus important dans sa partie médiane qu'à au moins l'une de ses parties d'extrémité. Selon un mode de réalisation, la partie médiane du ressort hélicoïdal est comprise entre deux zones ou parties d'extrémité ayant des pas sensiblement égaux et inférieurs au pas de ladite partie médiane du ressort. De la sorte, on comprend que l'on peut réduire le nombre de spires dans la zone de plus grande déformation du conducteur tout en conservant un nombre suffi sant de spires, celles-ci étant donc plus nombreuses aux extrémités. Un ressort à pas variable selon l'invention permet donc pour un contact donné d'augmenter la flèche sans risquer le phénomène précité de bourrage. On peut également augmenter la section du conducteur déformable d'un contact donné afin d'augmenter l'intensité admissible du courant pour un même vo lume contact et par conséquent optimiser les dimensions et le coût de l'appareil à équiper tels contacts. comprend en outre que la fabrication et la manière d'utiliser un contact de ce type sont inchangées par rapport à un contact classique et que le surcoût d'un tel ressort négligeable au regard des gains engendrés par la diminution d'encombre ment appareils à équiper. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 et 2 représentent un contact électrique élastique à pression en bout classique de l'art connu, destiné à coopérer avec un contact antago niste également dessiné, lesquels contacts sont respectivement représentés en position déconnectée et en position de connexion, - les figures 3 et 4 représentent les ressorts hélicoïdaux dans l'état où ils se trouvent dans les contacts selon les figures respectivement 1 et 2, - les figures 5 à 8 correspondent aux figures 1 à 4, avec un contact électrique selon l'invention. Sur les dessins, on peut voir des contacts électriques élastiques comprenant de manière traditionnelle une tête de contact 1 et une cosse ou borne 2 de raccorde ment à un conducteur électrique d'alimentation ou de départ, ladite cosse ou borne présentant généralement sous la forme d'un serre-fils. La tête de contact 1 et la borne 2 sont reliées par un conducteur déformable par gonflement, sous forme ici d'une tresse 3 qui est entourée par un ressort hélicoïdal 4 (figures à 8), ou 4' (figures 1 à 4). ressort hélicoïdal 4, 4' prend appui, d'une part, sur un épaulement de tête de contact 1 et d'autre part, sur un épaulement de la borne 2. contact électrique décrit ci-avant est destiné à être monté dans un puits guidage appareil (non représenté), par exemple dans le socle d'une prise de cou rant. Généralement, même au repos le ressort 4, 4' exerce sur la tête 1 une force élastique residuelle (au moyen d'une surface de butée aménagée dans le puits de - dage précité) de telle sorte que le ressort 4, 4' présente alors au repos un écrasement initial. contact ainsi décrit est destiné à coopérer avec un contact antagoniste qui peut etre, comme représenté, sous la forme d'une broche rigide, mais qui pourrait être lui-meme du type élastique et qui est aménagé par exemple dans une fiche. Comme on peut le voir sur les dessins, le ressort hélicoïdal classique 4' des figures 1 a 4 présente un pas constant alors que le ressort hélicoïdal 4 selon l'inven tion des figures 5 à 8 présente un pas variable et en l'occurrence ici, un pas plus grand dans sa partie médiane Pm que dans ses zones ou parties d'extrémité Pe (figures 7 et 8), c'est-à-dire que le nombre de spires dans la partie médiane est moins grand pour une longueur donnée que dans les parties d'extrémité. Au cours de l'accouplement, autrement dit de la connexion en bout du contact élastique avec le contact antagoniste 5, c'est-à-dire en passant des figures 1 et 3 aux figures 2 et 4, et respectivement des figures 5 et 7 aux figures 6 et 8, le ressort 4, 4' subit un écrasement ou une compression et la tresse 3 comme représentée, gonfle ou s'expanse. On constate aisément que sur la figure 2 représentant l'art antérieur, en posi tion comprimée du contact, tresse 3 est boudinée dans le ressort 4' et subit ainsi à chaque connexion un frottement avec risque de pincement. Au contraire, avec ressort 4 selon l'invention et comme le montre la figure 6, pour une même flèche ressort, c'est-à-dire pour un même écrasement, la tresse 3 possède dans la partie mediane Pm du ressort un espace où elle peut gonfler avec moins de gêne et donc moins de risques. En outre, on constate que le nombre total de spires du ressort 4 est presque le même que celui du ressort 4' et on peut même envisager d'augmenter pour le res sort 4 le nombre de spires diminuant le pas des parties d'extrémités Pe. De la sorte, la raideur et le taux de travail dudit ressort qui sont inversement proportionnels au nombre spires et dont il a déjà été question ci-avant, peuvent conserver des valeurs tout a fait acceptables. REVENDICATIONS 1) Contact électrique élastique à pression en bout comportant une tête de contact mobile reliée à une cosse ou borne de raccordement (2) par un conduc teur déformable par gonflement et sollicitée par un ressort hélicoïdal (4) travaillant à la compression, ledit ressort entourant le conducteur déformable et prenant appui à chacune de ses extrémités, respectivement sur la borne (2) ou une partie fixée a celle- ci et sur ladite tete de contact (1), caractérisé en ce que le ressort hélicoïdal pré sente un pas plus important dans sa partie médiane (Pm) qu'à au moins l'une ses parties d'extrémité (Pe). 2) Contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mediane (Pm) du ressort hélicoïdal (4) est comprise entre deux zones ou parties d'extrémité (Pe) ayant des pas sensiblement égaux et inférieurs au pas de ladite partie médiane (Pm) du ressort.