Brevet FR2857513A1 — publié le 20050114

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de contact pour une connexion électrique, notamment une connexion entre un appareil électrique et une batterie remplaçable pour assurer l'alimentation électrique de l'appareil électrique dont la pièce d'enfichage de la connexion a au moins une languette de contact avec deux surfaces de contact opposées, une pièce de réception de la connexion a au moins deux doigts de contact opposés entre lesquels s'introduit la pièce de contact, et qui sont encastrés par une extrémité, ces doigts étant souples et élastiques pour pincer entre eux la languette de contact introduite au niveau de leur extrémité libre en étant recourbés l'un par rapport à l'autre suivant un angle ou une forme convexe, avec au sommet de la partie courbe une surface de contact pressée contre la surface de contact voisine de la languette de contact. L'invention concerne également un appareil électrique alimenté par batterie et comportant un tel dispositif de contact. Etat de la technique Les dispositifs de contact du type défini ci-dessus sont utili- sés pour les outils électriques alimentés par batterie pour permettre la mise en place d'une batterie ou accumulateur dans l'appareil et la liaison électrique entre la batterie et le circuit électrique du moteur électrique de l'appareil. La batterie comporte pour cela deux languettes de contact pré- vues sur sa pièce de connexion ou pièce d'enfichage. Ces languettes de contact se logent entre chaque fois deux paires opposées de doigts de contact ou contacts en forme de U d'un contact en U prévu dans la pièce de réception de l'appareil électrique. Les doigts de contact opposés, dont une extrémité est reliée rigidement au corps de base du contact en U, pré- sentent les segments d'extrémité libre, divergents pour faciliter l'introduction des languettes de contact entre les doigts de contact. Entre les extrémités libres et le corps de base, les doigts de contact souples élastiques, opposés sont cintrés ou pliés suivant une forme pliée ou convexe de façon que leur distance dans la zone du sommet de la partie pliée ou cintrée soit la plus petite. A cet endroit, la distance libre de l'intervalle recevant la languette de contact entre les deux doigts de contact est inférieure à la dimension correspondante de la section de la languette de contact; les doigts de contact peuvent également s'appliquer l'un contre l'autre. Dans ces conditions, les surfaces de contact des som- mets des doigts de contact sont pressés respectivement contre la surface de contact voisine de la languette de contact pour garantir un bon contact et serrer la languette de contact entre les doigts de contacts opposés. Dans les dispositifs de contact utilisés jusqu'à présent, le sommet de la partie pliée ou cintrée de doigts de contact opposés sont di- rectement l'un en regard de l'autre. Lorsqu'on utilise des languettes de contact de faible section, il en résulte que l'on réalise une force de serrage insuffisante, sauf avec des matières particulières, lorsque les doigts de contact sont appliqués l'un contre l'autre sans pression avant l'introduction de la languette de contact. Pour augmenter les efforts de 1 o pincement, il est certes possible de donner une précontrainte aux doigts de contact en regard de façon à pouvoir être pressés sous pression l'un contre l'autre au niveau du sommet, lorsque la languette de contact est extraite de l'intervalle entre les doigts de contact. Les doigts de contact offrant une précontrainte située dans une bande de tolérance prédéfinie ne peuvent se fabriquer que difficilement. De plus il n'est pas possible de garantir une force de serrage suffisante par un contrôle de qualité effectué à vue ou en utilisant d'autres moyens; en effet cette force de serrage lors-que les doigts de contact sont précontraints ne se mesure que difficile-ment ou pas du tout. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un dispositif de contact du type défini ci- dessus caractérisé en ce que les sommets des deux doigts de contact sont décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction d'introduction de la languette de contact et avant l'introduction de la lan- guette de contact, ces languettes se chevauchent lorsqu'on regarde dans la direction d'introduction.. Le dispositif de contact selon l'invention a l'avantage de donner une force de serrage plus importante car les doigts de contact en regard se chevauchent grâce au décalage de leur sommet dans la direction d'introduction de la languette de contact en position de repos; c'est-àdire lorsque la languette de contact est extraite; cela permet d'augmenter le degré de déviation des doigts de contact entre la position de sortie et la position de serrage c'est-à-dire lorsque la languette de contact est intro- duite. On augmente ainsi l'amplitude de la force de serrage sans pré- contrainte. Alors que dans les dispositifs de contact connus, la somme des débattements des deux sommets transversalement à la direction d'introduction de la languette de contact, lorsqu'on introduit celle-ci correspond au maximum à la dimension de la section de la languette de contact, dans le cas du dispositif de contact selon l'invention, on peut augmenter cette somme de 1,5 à 2 fois la dimension de la section de la languette de contact ou même plus suivant l'importance du chevauche-ment des sommets. Cela signifie également que l'on peut dimensionner la section de la languette de contact en tenant uniquement compte d'une résistance mécanique suffisante; cela permet le cas échéant de diminuer l'épaisseur de la languette car il n'est pas nécessaire de respecter une dimension minimale pour un débattement prédéterminé et ainsi obtenir une force de serrage. to De plus, on peut vérifier avec des moyens simples par contrôle à vue ou autre procédé optique que la force de serrage prédéfinie est respectée, si selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les doigts de contact ne se touchent pas en position de repos ou sont appliqués l'un contre l'autre sous pression, et ainsi lors du contrôle de qua- lité, optique, on peut déterminer si les doigts de contact à l'état non sollicité, prennent lorsqu'ils sont au repos, une position prédéterminée ou non. Toutefois les doigts de contact peuvent déjà être appliqués l'un contre l'autre avant l'introduction de la languette de contact ce qui augmente la force de serrage ou de pincement; les doigts peuvent même être pressés l'un contre l'autre avec précontrainte si l'on souhaite des forces de serrage très importantes. Selon un développement avantageux de l'invention, les deux doigts de contact sont pliés au niveau du sommet et les segments de doigts de contact adjacents de part et d'autre du sommet divergent princi- palement en ligne droite. Cela permet un débattement particulièrement important des doigts de contact entre leur position de repos et la position de pincement pour un encombrement réduit au minimum, si les deux doigts de contact dans leur position de repos dans la zone comprise entre leur sommet décalé, sont pratiquement parallèles en laissant une faible distance. En variante les doigts de contact peuvent toutefois également être cintrés de manière convexe et les segments de doigts de contact adjacents des deux côtés et au sommet auront des rayons de courbure identiques ou variables ou rejoignent les segments droits dans la direction des deux extrémités des doigts de contact. Pour éviter que du fait des bras de levier de longueur différente et pour une même épaisseur de matière, pour des forces d'application différentes, des sommets décalés exercent un couple plus important d'un côté de la languette de contact, on prévoit de préférence plusieurs paires de doigts de contact opposées, que l'on juxtapose et de façon avantageuse les sommets des doigts de contact juxtaposés d'un côté de la languette de contact sont alternativement décalés dans la direction d'introduction. Si l'on utilise des doigts de contact qui sont pratiquement symétriques en vue de face, par rapport au plan médian des languettes de contact, alors les couples appliqués sur la languette de contact compensent sensiblement. Pour éviter que les segments d'extrémité libre des deux doigts de contact de chaque paires ne viennent en saillie sur des ion- o gueurs différentes vers le côté, une autre réalisation préférentielle de l'invention prévoit des doigts de contact de longueur différente et le doigt de contact le plus court sera celui dont le sommet est le plus près de l'extrémité encastrée. De manière préférentielle, les doigts de contact voisins de chaque côté de la languette de contact sont alternativement plus longs et plus courts et les doigts de contact courts sont chaque fois opposés à des doigts de contact longs et les doigts de contact longs sont chaque fois opposés à des doigts de contact courts. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus 20 détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un contact en U pour réaliser le contact avec une languette de contact d'un accumulateur d'un appareil électroportatif; - la figure 2 est une vue de côté partiellement éclatée du contact en U avant l'introduction de la languette de contact; la figure 3 est une vue de face partiellement éclatée du contact en U lors de l'introduction de la languette de contact; - la figure 4 est une vue en perspective d'un autre contact en U avec une 30 autre disposition des doigts de contact; - la figure 5 est une vue de côté partiellement éclatée du contact en U de la figure 4 avant l'introduction de la languette de contact. Description des modes de réalisation Les contacts en U 2, métalliques représentés dans les des- sins servent à relier un circuit électrique d'alimentation d'un moteur élec- trique d'un appareil (outil) électroportatif comme par exemple une perceuse, une visseuse - perceuse à percussion, une meuleuse d'angle ou un élément analogue à un accumulateur échangeable, permettant l'alimentation électrique de l'outil en courant continu, sans branchement sur le réseau. De façon connue, l'accumulateur comporte une pièce de connexion qui s'introduit pour la fixation de l'accu à l'outil et pour réaliser s une liaison électrique entre l'accu et l'outil électrique dans une partie de réception prévue à l'extrémité inférieure de la poignée de l'outil pour for-mer une connexion par enfichage avec la pièce d'enfichage. La pièce d'enfichage de l'accumulateur (ou batterie) comporte deux languettes de contact 4 en saillie dont une seule est représentée formant le pôle positif i o et le pôle négatif; ces languettes de contact se présentent chacune sous la forme d'une mince plaque rectangulaire à section B relativement réduite. Le talon des languettes de contact 4 est accroché dans l'accu alors que les deux grandes surfaces larges 6 opposées, planes et parallèles forment des surfaces de contact. Ces surfaces viennent en contact avec l'un des contacts en U 2 lorsqu'on introduit la pièce d'enfichage dans la pièce de réception. Chacun des contacts en U 2 de l'outil électrique fabriqué par découpage et pliage d'une tôle métallique ayant de bonnes caractéristiques de conduction et une grande résistance à la corrosion, se compose principalement d'un corps 8 ayant en section horizontale une forme de U. Ses branches parallèles 10, 12 sont reliées par l'une des faces frontales du contact en U 2 par une traverse 14. Celle-ci comporte une patte de contact 16 qui déborde de la traverse. La patte de contact 16 a un perçage 18 permettant de souder un câble pour réaliser la liaison électrique entre le contact U 2 et le circuit électrique du moteur de l'outil électrique; le contact comporte également plusieurs paires de doigts de contact 20, 22 souples, élastiques qui se font face et entre lesquels se pince la languette de contact 4 de la batterie lorsqu'on introduit la pièce d'enfichage dans la pièce de réception. Pour la fixation dans la pièce de réception de l'outil électrique, les contacts en U 2 peuvent être montés directement dans une cavité de forme correspondante de la pièce de réception ou encore être accrochés préalablement dans un support de contact (non représenté) que l'on place ensuite dans la cavité. Les doigts de contact 20, 22, 24, 26 qui dépassent vers le bas au-delà des deux branches 10, 12 du corps 8 sont encastrés par une extrémité c'est-à-dire que leur extrémité supérieure 24 est réalisée en une seule pièce avec les branches 10, 12 du corps 8 fixé de manière rigide mais dans la zone de l'extrémité supérieure du doigt de contact 20, 22, 24, 26, les branches ne sont toutefois plus reliées avec la traverse 14 pour donner plus d'élasticité aux doigts de contact 20, 22, 24, 26. Les doigts de contact 20, 24, ou 22, 26 directement voisins pour chaque branche sont séparés par des fentes 28. Avant le pliage du contact en U 2 ces branches sont découpées dans la tôle. Les fentes peuvent s'étendre en ligne droite le long des doigts de contact 20, 22, 24, 26 jusqu'à leur extrémité inférieure libre. Ainsi les doigts de contact 20, 22, 24, 26 ont les mêmes dimensions de section sur toute leur longueur. Comme les contacts en U 2 sont fournis en vrac, les fentes peuvent toutefois avoir également des parties rétrécies pour éviter que les doigts de contact 20, 22, 24, 26 de plusieurs contacts en U ne s'accrochent. L'extrémité supérieure des fentes 28 se si-tue dans un plan horizontal E 1, à une faible distance en dessous de deux lignes de pliage 30 qui traversent toute la largeur des branches 10, 12 et au niveau de ces lignes, l'extrémité inférieure des branches 10, 12 est re- courbée l'une vers l'autre de façon à converger vers le bas. Comme cela apparaît le mieux aux figures 2 et 4, chacun des deux doigts de contact 20, 22 ou 24, 26 opposés par paire est plié en cornière et les segments supérieurs 32 droits, adjacents des branches 10, 12 des doigts de contact 20, 22, 24, 26 convergent vers le bas dans le prolongement des branches 10, 12, alors qu'aux extrémités libres adjacentes également des segments inférieurs 34, droits, divergent vers le bas en direction des extrémités libres. Cela facilite l'introduction des languettes de contact 4 par en dessous entre les extrémités libres des doigts de contacts 20, 24 et 22, 26. Le passage replié suivant une forme anguleuse entre le segment supérieur et le segment inférieur 32, 34 de chacun des doigts de contact 20, 22, 24, 26 correspond à un sommet 36. La surface du sommet 36 intérieure, tournée vers le doigt de contact opposé 22, 20, 26, 24 forme la surface de contact qui après introduction de la languette de contact 4 dans l'intervalle 38 délimité de chaque côté par tous les doigts de contact 20, 22, 24, 26 permet de réaliser le contact avec la surface de contact correspondante de la languette de contact 4. Pour augmenter la force de serrage qui applique la lan- guette de contact 4 après introduction entre les paires de doigts de contact opposées 20, 22, 24, 26, les sommets 36 de chaque paire de doigts de contact opposées 20, 22 et 24, 26 sont décalés dans la direction d'introduction de la languette de contact 4. En d'autres termes, la dis- tance entre le corps de base 8 ou le plan E 1 et le sommet 36 respectif est différent. De plus les deux sommets 36 de chaque paire de doigts de contact opposés 20, 22 ou 24, 26 se chevauche avant l'introduction des languettes de contact 4 lorsqu'on regarde dans la direction d'introduction. Dans les exemples de réalisation représentés, cela signifie que le sommet 36 de chaque doigt de contact 20, 22, 24, 26 est situé par rapport à son extrémité supérieure et inférieure de chaque côté d'un plan médian vertical E2 du corps de base 8 qui coïncide avec le plan médian de la languette de contact 4 ainsi introduite. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 à 3, le chevauchement correspond sensiblement à la dimension de la section B de la languette de contact 4 alors que dans l'exemple de réalisation des figures 4 et 5, elle représente plus du double de cette dimension B de la section. Dans les deux exemples de réalisation, les doigts 20, 22 ou 24, 26 chaque fois opposés, sont alignés pratiquement de manière parai- lèle avant l'introduction de la languette de contact dans la zone entre les sommets décalés 36 et ils ont à cet endroit une distance plus faible de sorte qu'en position de repos, les languettes ne sont ni en contact ni sollicitées en flexion. Cela permet de respecter une position souhaitée et une relation de position des doigts de contact 20, 22, 24, 26 dans le cadre d'un contrôle de qualité par exemple pour un contrôle à vue. Dans l'exemple de réalisation des figures 4 et 5, les doigts de contact 20, 22 et 24, 26 chaque fois opposés ont sensiblement la même longueur; pour chaque fois l'un des doigts de contact 20, 24 de la paire, le segment 32 qui se situe au-dessus du sommet 36 est plus long et le segment 34 situé en dessous du sommet 36 est plus court alors que la situation est inversée pour l'autre doigt de contact 22, 26 de chaque paire. De plus pour l'un des doigts de contact 22, 26 de chaque paire, le segment 32 situé au-dessus du sommet 36 est plus incliné que le segment correspondant 32 du doigt de contact 20, 24 opposé ; dans le cas de l'autre doigt de contact 20, 24, le segment 34 entre le sommet 36 et l'extrémité libre est plus incliné que le segment correspondant 34 du doigt de contact opposé 22, 26. Globalement on a quatre doigts de contact 20, 22, 24, 26 opposés par paires et les sommets 36 des doigts de contact 20, 24 ou 22, 26 de chaque côté des languettes de contact 4 sont alignés. La vue de face de la figure 5 montre que les doigts de contact 20, 22, 24, 26 sont asymétriques avant et après l'introduction de la languette de contact 4, par rapport au plan médian vertical E2 du contact en U. A la différence de cela, dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 3, les doigts de contact 20, 22 ou 24, 26 respectivement opposés ont des longueurs différentes. Globalement on a deux paires chaque fois de quatre doigts de contact 20, 22, 24, 26 juxtaposées. Les doigts de contact 20, 24 ou 22, 26 situés de chaque côté de la languette de contact 4 ont des sommets 36 décalés en alternance dans la direction d'introduction et de plus ces doigts sont alternativement plus longs et plus courts; en regard de chaque doigt de contact long 20, 26 on a un doigt de contact court 22, 24. La vue frontale des figures 2 et 3 montre que les doigts de contact 20, 22, 24, 26 sont pratiquement symétriques avant et après l'introduction de la languette de contact 4 par rapport au plan médian vertical E2 du contact en U 2 ou de la languette de contact 4; la pente du segment supérieur 32 ou du segment inférieur 34 de doigts de contact opposés 20, 22 ou 24, 26 est la même. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif de contact pour une connexion électrique, notamment une connexion entre un appareil électrique et une batterie remplaçable pour assurer l'alimentation électrique de l'appareil électrique dont la pièce d'enfichage de la connexion a au moins une languette de contact avec deux surfaces de contact opposées, une pièce de réception de la connexion a au moins deux doigts de contact opposés entre lesquels s'introduit la pièce de contact, et qui sont encastrés par une extrémité, ces doigts étant souples et élastiques pour pincer entre eux la languette de contact introduite au niveau de leur extrémité libre en étant recourbés l'un par rapport à l'autre suivant un angle ou une forme convexe, avec au sommet de la partie courbe une surface de contact pressée contre la surface de contact voisine de la languette de contact, caractérisé en ce que les sommets (36) des deux doigts de contact (20, 22, 24, 26) sont décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction d'introduction de la languette de contact (4) et avant l'introduction de la languette de contact (4), ces languettes se chevauchent lorsqu'on regarde dans la direction d'introduction. 2 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sommets (36) des deux doigts de contact (20, 22 ou 24, 26) se chevauchent sur plus de 0,5 fois leur épaisseur de matière. 3 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux doigts de contact (20, 22 ou 24, 26) ne se touchent pas ou sont pressés l'un contre l'autre avec précontrainte avant l'introduction de la 30 languette de contact (4). 4 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux doigts de contact (20, 22, 24, 26) se touchent ou sont pressés 35 l'un contre l'autre avant l'introduction de la languette de contact (4) . 5 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux doigts de contact (20, 22; 24, 26) sont essentiellement parallèles avant l'introduciton de la languette de contact (4) dans la zone comprise entre les sommets décalés (36). 6 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments d'extrémité (34) divergents des deux doigts de contact (20, 22, 24, 26) entre les sommets (36) et les extrémités libres sont de longueurs différentes. 7 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé par au moins deux doigts de contact juxtaposés (20, 24; 22, 26) de chaque côté de la languette de contact (4). 8 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sommets (36) de deux doigts de contact (20, 24; 22, 26) juxtaposés d'un côté de la languette de contact (4) sont décalés dans la direction 20 d'introduction de la languette de contact. 9 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sommets (36) de deux doigts de contact (20, 24; 22, 26) juxtaposés 25 d'un côté de la languette de contact (4) sont situés dans un même plan dans la direction d'introduction de la languette de contact (4). 10 ) Dispositif de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les doigts de contact (20, 24; 22, 26) juxtaposés d'un côté de la languette de contact (4) sont alternativement plus longs et plus courts et en regard des doigts de contact courts (22, 26) on a des doigts de contact longs (22, 24) et en regard des doigts de contact longs (20, 24) on a des doigts de contact courts (22, 26). 11 ) Appareil électrique à batterie pour l'alimentation électrique, caractérisé par un dispositif de contact selon l'une des revendications 1 à 10.