Brevet FR2848347A1 — publié le 20040611

L'invention concerne un contact électrique à rappel élastique et un élément de connexion électrique muni d'au moins un tel contact. Les contacts électriques à rappel élastique notamment à pression en bout sont bien connus. Selon un mode de réalisation, ils comportent une tête de contact qui vient en prise élastique avec un contact antagoniste sous l'action d'un ressort hélicodal qui entoure un conducteur déformable telle une tresse, connecté à un câble, éventuellement par l'intermédiaire d'une borne ou cosse de raccordement. Outre les problèmes inhérents aux déformations répétées du conducteur 10 déformable, ces contacts connus présentent une longueur importante et créent des résistances supplémentaires dues aux zones de sertissage des différentes pièces. Pour certaines applications on a aussi imaginé de maintenir une tête de contact fixe à l'extrémité d'un câble au moyen d'une lame formant ressort comme par exemple dans le document EP-0 643 444 au nom du même demandeur. Toutefois dans ce cas, le mouvement élastique ne peut pas s'effectuer dans l'axe longitudinal général du conducteur. L'inventeur a cherché et trouvé un moyen pour réaliser un contact électrique simple à rappel élastique permettant notamment une connexion à pression en bout pour diverses applications dont il sera question ciaprès. En outre, l'invention permet 20 notamment de réduire l'encombrement du contact et d'éliminer et réduire certaines résistances électriques. A cet effet, l'invention propose un contact électrique à rappel élastique qui est notamment remarquable en ce qu'il comporte au moins une lame flexible constituée par une partie de la surface frontale d'une pièce conductrice munie d'au moins une 25 entaille ménagée à son extrémité, la lame pouvant ainsi travailler en flexion sous l'action de la pression exercée par un contact antagoniste. Selon un mode de réalisation, la pièce conductrice est cylindrique et la lame flexible est en forme de segment ou zone circulaire ou elliptique et dans ce cas, pour un contact comportant une seule lame et une seule entaille, la profondeur de celle-ci 30 est supérieure au rayon de la pièce cylindrique. Par exemple, mais sans être obligatoire, l'entaille de la pièce conductrice est ménagée selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de ladite pièce. De préférence, l'épaisseur de l'entaille est au plus égale à la flèche maximale qui est admise par la lame flexible avant que celle-ci n'atteigne sa limite élastique et qui est fonction de la nature des matériaux utilisés et de la profondeur de l'entaille, de telle sorte que la lame ne peut pas dépasser cette limite. Selon un mode de réalisation, un ressort de compression est aménagé derrière la lame en prenant appui dans le fond d'un logement ménagé à cet effet dans la pièce conductrice afin de contribuer au retour de la lame en position initiale. De préférence, la lame flexible est en outre pourvue sur au moins une partie de sa surface d'une pastille d'argent destinée à améliorer le passage du courant électrique entre ledit contact et le contact électrique antagoniste. Un contact selon l'invention est destiné à équiper de nombreux appareils qui 10 font également partie de l'invention, comme par exemple un élément de connexion électrique unipolaire sous la forme d'un socle de prise de courant ou d'une prise mobile, muni d'un contact électrique selon l'invention comportant au moins une lame flexible, lequel est destiné à établir une connexion électrique avec un contact électrique antagoniste sous forme d'une broche d'une fiche ou d'un socle de 15 connecteur à accoupler, ladite broche venant exercer une pression sur la lame selon une direction parallèle à l'axe de la pièce conductrice. Dans ce cas par exemple, la pièce conductrice du contact électrique de l'élément de connexion est munie d'un filetage qui se termine au voisinage de son entaille et qui est destiné à coopérer avec un anneau de vissage aménagé sur la fiche 20 ou le socle de connecteur afin d'assurer une fixation de cette ou ce dernier avec ledit élément de connexion en position d'accouplement. L'invention sera bien comprise et d'autres particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'une prise mobile selon l'invention et respectivement d'une fiche destinée à s'accoupler à la prise mobile de manière à constituer un prolongateur, - les figures 3 et 4 sont des coupes axiales de la prise mobile et respectivement de la fiche des figures 1 et 2, - la figure 5 est une coupe axiale montrant la prise mobile et la fiche des figures 1 à 4 connectées entre elles pour former un prolongateur, - les figures 6 et 7 représentent un détail de l'intérieur du prolongateur de la figure 5, seul l'anneau de vissage étant représenté en coupe et l'isolant frontal de la prise mobile étant retiré pour plus de clarté. Sur les dessins, on peut voir à titre d'exemple un prolongateur unipolaire formé d'une prise mobile 1 et d'une fiche 2 (figures 1 à 5). La fiche 2 est destinée à venir s'accoupler avec la prise mobile 1 pour prendre la position de connexion représentée en coupe sur la figure 5. La fiche 2 comporte un carter isolant 3 dans lequel est aménagée une broche de contact 4 (figures 2, 4, 5, 6 et 7) solidaire d'une pièce cylindrique métallique 5, ellemême raccordée par vissage, sertissage ou autre, à un câble 6. La pièce 5 est par exemple maintenue dans le carter 3 par une goupille 7 (figures 4 et 5). Dans le mode de réalisation représenté, la broche 4 est excentrée, mais elle 15 pourrait l'être moins ou pas du tout selon sa nature et/ou la disposition du contact de la prise mobile dont il sera question ci-après. Le câble 6 est en outre maintenu ici par un serre câble 8 tandis qu'une bague de serrage 9 est prévue pour actionner en l'entraînant en rotation un anneau de vissage 10 en partie taraudé dont il sera question ci-après et qui est destiné à 20 verrouiller l'accouplement de la fiche 2 et de la prise mobile 1, l'anneau de vissage 10 étant avantageusement métallique et la bague 9 en matière isolante. La prise mobile 1 comporte de manière semblable à la fiche 2 un carter isolant 11 dans lequel est aménagé un contact sous forme d'une lame flexible 12 solidaire d'une pièce métallique 13, ici cylindrique, qui est raccordée par vissage, 25 sertissage ou autre, à un câble 14. La pièce 13 est par exemple maintenue dans le carter 11 par une goupille 15. Dans l'exemple représenté, les câbles 6 et 14 sont raccordés aux pièces métalliques correspondantes, respectivement 5 et 13, par vissage mais un autre mode de réalisation connu et avantageux consiste à les sertir au moyen de tubes, ce qui 30 permet d'obtenir aisément plusieurs calibres avec les mêmes pièces. Le câble 14 est en outre maintenu ici par un serre câble 16 tandis que la pièce 13 est pourvue à son extrémité d'un filetage 17 destiné à coopérer avec l'anneau de vissage 10 de la fiche. Comme le montrent bien les figures, l'extrémité de la pièce métallique 13 de la prise mobile 1 est protégée à son extrémité frontale par un isolant 18 fixé sur ladite pièce 13, par exemple par une vis centrale 19 (figures 1 et 3), et bloqué en rotation par une goupille excentrée 20 (figure 3). Dans l'isolant 18, est prévu un ajour circulaire 21 (figures 1 et 3) qui est dans cet exemple excentré et qui est destiné au passage de la broche 4 de la fiche afin que l'extrémité de ladite broche puisse venir s'appliquer sur la lame 12 de la prise mobile dont il sera question plus en détail ci-après. Pour l'accouplement de la fiche et de la prise mobile, il suffit de faire pénétrer la broche 4 de la fiche dans l'ajour 21 de la prise 10 et de visser l'anneau 10 de la fiche sur le filetage 17 de la pièce 13 en faisant tourner la bague 9 de ladite fiche. On obtient ici ainsi une résistance mécanique de l'accouplement importante du fait du vissage de l'anneau de vissage métallique 10 sur la pièce 13 également métallique. Sur les figures 6 et 7, on peut voir plus en détail la pièce métallique 5 de la 15 fiche munie de sa broche 4 et de son anneau taraudé de vissage 10. L'anneau de vissage 10 est ici représenté en prise avec le filetage 17 de la pièce métallique 13 de la prise mobile 1. Comme déjà dit, pour plus de clarté sur les figures 6 et 7 qui représentent en partie la prise mobile 1 et la fiche 2 des figures précédentes sans leurs carters, on a 20 aussi retiré l'isolant 18 de la prise mobile. En effet ces figures sont plus particulièrement destinées à montrer le contact de la prise mobile sous forme d'une lame flexible 12. Comme le montrent lesdites figures 6 et 7, le contact de la prise mobile est constitué dans cet exemple par une lame flexible 12 en forme de segment circulaire 25 constitué par une partie de la surface frontale de la pièce cylindrique métallique 13 qui est munie d'une entaille 22 ménagée à son extrémité, dans cet exemple selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de ladite pièce 13. On comprend alors que le contact de la prise mobile sous la forme de la lame flexible 12 peut ainsi travailler en flexion sous l'action de la pression exercée par la 30 broche de contact 4 de la fiche 2 selon un direction parallèle à l'axe de la pièce 13. Sur les figures 6 et 7, la lame 12 n'a pas encore ou peu subi de flexion. Comme le montre en particulier la figure 6, la profondeur de l'entaille 22 est ici supérieure au rayon de la pièce cylindrique 13 tandis que la zone de contact de la broche sur la lame 12 est éloignée du fond de l'entaille 22. En outre, on comprend que l'épaisseur de l'entaille 22 est de préférence choisie de manière à être au plus égale à la flèche maximale qui est admise par la lame avant que celle-ci n'atteigne sa limite élastique, la lame dans ces conditions ne pouvant bien entendu pas dépasser cette limite puisqu'en flexion maximale elle viendrait au contact de la partie pleine de la pièce 13. De plus, ici un ressort de compression 23 est aménagé dans un logement 24 de la pièce 13 dans lequel il prend appui, pour solliciter la lame 12 de manière à contribuer si nécessaire au retour en position de la lame 12. Du fait dudit ressort 23, la lame 12 peut évidemment revenir à une position 10 initiale neutre dans laquelle elle est bloquée par l'isolant 18 de la prise mobile, mais ledit isolant peut être disposé de manière à permettre une flexion possible de la lame vers l'extérieur afin d'augmenter l'amplitude de débattement en flexion de ladite lame. Un tel contact permet de réaliser un élément de connexion peu encombrant et peu onéreux tandis que la conception tout métal d'un seul bloc de la pièce 13 avec 15 la lame 12 permet d'assurer une faible résistance au passage du courant et une bonne fiabilité de connexion. D'autres moyens non décrits plus spécialement sont en outre prévus comme des joints toriques pour la fiche, ou encore et avantageusement des pastilles d'argent qui sont aménagées à l'extrémité de la broche 4 comme représenté en 25 sur la figure 20 1, et/ou dans la zone de la lame 12 o ladite broche 4 vient s'appliquer comme représenté en 26 sur les figures 3, 6 et 7. Toutefois, comme déjà dit, la broche 4 de la fiche pourrait présenter une autre forme, circulaire ou autre, et la lame 12 pourrait être décalée dans l'élément de connexion pour s'accoupler avec une broche d'une fiche disposée centralement ou 25 encore le contact pourrait comporter plusieurs lames formées de plusieurs segments circulaires ou autres avec des entailles perpendiculaires ou non à l'axe de la pièce conductrice. Grâce au contact décrit et aux moyens utilisés pour la fixation de l'accouplement, le prolongateur présente en plus un gros avantage contre les risques 30 de déconnexion par traction intempestive sur les câbles, ce qui pouvait être éventuellement le cas antérieurement lorsque l'élément câblé était directement sollicité par un ressort. Le mode de réalisation décrit est évidemment donné à titre d'exemple comme application possible. L'invention concerne en effet un contact électrique à rappel élastique particulier, ainsi que les éléments de connexion équipés d'au moins un tel contact. Au lieu d'une prise mobile destinée à constituer un prolongateur en coopérant avec une fiche, il pourrait bien sr s'agir d'une prise mobile destinée à constituer un 5connecteur en coopérant avec un socle de connecteur, ou il pourrait encore s'agir du socle d'une prise de courant destiné à coopérer avec une fiche. En outre, si l'invention est particulièrement bien adaptée à un dispositif de connexion unipolaire, ceci n'est pas exclusif. REVENDICATIONS 1) Contact électrique à rappel élastique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une lame flexible (12) constituée par une partie de la surface frontale d'une 5 pièce conductrice (13) munie d'au moins une entaille (22) ménagée à son extrémité, la lame pouvant ainsi travailler en flexion sous l'action de la pression exercée par un contact électrique antagoniste (4). 2) Contact électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce conductrice (13) est cylindrique et la lame flexible (12) est en forme de segment ou 10 zone circulaire ou elliptique. 3) Contact électrique selon la revendication 2 comportant une seule lame (12) et une seule entaille (22), caractérisé en ce que la profondeur de ladite entaille (22) est supérieure au rayon de la pièce cylindrique (13). 4) Contact électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 15 que l'entaille (22) de la pièce conductrice (13) est ménagée selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de ladite pièce (13). 5) Contact électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de l'entaille (22) est au plus égale à la flèche maximale qui est admise par la lame flexible (12) avant que celle-ci n'atteigne sa limite élastique et qui est 20 fonction de la nature des matériaux utilisés et de la profondeur de l'entaille, de telle sorte que la lame ne peut pas dépasser cette limite. 6) Contact électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un ressort de compression (23) est aménagé derrière la lame (12) en prenant appui dans le fond d'un logement (24) ménagé à cet effet dans la pièce conductrice (13) afin 25 de contribuer au retour de la lame (12) en position initiale. 7) Contact électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la lame flexible (12) est en outre pourvue sur au moins une partie de sa surface d'une pastille d'argent (26) destinée à améliorer le passage du courant électrique entre ledit contact et le contact électrique antagoniste (4). 8) Elément de connexion électrique unipolaire sous la forme d'un socle de prise de courant ou d'une prise mobile (1), muni d'un contact électrique comportant au moins une lame flexible (12) selon l'une des revendications 1 à 6 et qui est destiné à établir une connexion électrique avec un contact électrique antagoniste sous forme d'une broche (4) d'une fiche (2) ou d'un socle de connecteur à accoupler, ladite broche (4) venant exercer une pression sur la lame (12) selon une direction parallèle à l'axe de la pièce conductrice (13). 9) Elément de connexion électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pièce conductrice (13) du contact électrique est munie d'un filetage (17) qui 5 se termine au voisinage de son entaille (22) et qui est destiné à coopérer avec un anneau de vissage (10) aménagé sur la fiche (1) ou le socle de connecteur afin d'assurer une fixation de cette ou ce dernier avec ledit élément de connexion en position d'accouplement.