Brevet FR2991109A1 — publié le 20131129

Insert hermaphrodite La présente invention concerne un insert hermaphrodite, c'est-à- dire comprenant à la fois une partie mâle et une partie femelle, permettant d'assurer une fixation entre deux éléments séparés par une tôle fine. L'invention s'applique notamment à la création d'une prise de terre sur un châssis métallique protégeant des équipements électriques. Les équipements électriques, par exemple les cartes électroniques d'un codeur vidéo numérique, sont protégés par des boîtiers ou châssis métalliques et généralement alimentés par une prise à connecter au secteur électrique. Cette prise comprend classiquement trois broches, une broche pour le neutre du courant, une broche pour la phase du courant, et une broche de terre. En règle générale, le châssis est mis à la terre par deux moyens différents. D'une part, à l'intérieur du châssis, la broche de terre est connectée au châssis par l'intermédiaire d'une cosse fixée sur un premier insert, cet insert prenant généralement la forme d'un goujon fileté. La cosse peut être serrée au flanc intérieur de la tôle du châssis métallique, par exemple par un écrou monté sur le goujon et une rondelle. La connexion électrique est ainsi assurée entre la terre de la prise secteur et le châssis métallique. D'autre part, lorsque plusieurs équipements sont disposés dans une même baie, les châssis métalliques de ces équipements sont reliés entre eux. A cette fin, un insert métallique est monté sur un premier châssis et relié à un deuxième insert monté dans un deuxième châssis ; ce dispositif permet d'assurer la connexion électrique entre les deux châssis. Ainsi, la mise à la terre des châssis est assurée à la fois par la prise secteur et par la connexion aux autres châssis. Toutefois, la mise en oeuvre de cette technique est relativement lourde, puisqu'elle nécessite la création de deux points de connexion distincts sur chaque châssis, ce qui multiplie les opérations de montage et augmente les risques de mauvaise connexion. Un but de l'invention est d'assurer à l'aide d'une seule pièce, la connexion d'une terre entre la prise secteur, le châssis métallique et au moins un châssis voisin. A cet effet, l'invention a pour objet un insert électriquement conducteur à sertir dans une tôle pour assurer une connexion électrique entre un premier élément à visser sur un premier flanc de la tôle et un deuxième élément à fixer sur le flanc opposé de ladite tôle, caractérisé en ce qu'il comprend un corps pourvu d'au moins une partie mâle filetée apte à recevoir un écrou, une partie femelle taraudée pour recevoir un élément fileté et une butée apte à bloquer l'insert lors de sa mise en place. L'insert peut être monté sur une couche de tôle fine. Par tôle fine, on entend toute tôle dont l'épaisseur est suffisamment faible pour permettre un sertissage. L'insert selon l'invention permet de réduire la complexité de l'assemblage de l'équipement puisqu'une seule perforation du châssis est nécessitée, et une seule pièce de connexion est nécessaire. Selon un mode de réalisation de l'insert selon l'invention, la butée est formée à distance de la partie femelle, ladite distance étant choisie pour accueillir, dans l'interstice) compris entre la butée et la partie femelle, la matière de tôle déformée lors de la mise en place de l'insert dans une couche de tôle. La butée peut être réalisée sous la forme d'un aplat métallique polygonal formé. La partie femelle peut être formée par un cylindre pourvu d'un alésage central taraudé, la partie mâle pouvant être formée par un cylindre dont le flanc latéral est fileté. Selon un mode de réalisation de l'insert selon l'invention, la partie mâle et la partie femelle s'étendent selon un même axe longitudinal qui est confondu avec l'axe de vissage de l'élément à visser. Selon un autre mode de réalisation de l'insert selon l'invention, la partie mâle et la partie femelle sont adjacentes. Selon un mode de réalisation de l'insert selon l'invention, le cylindre formant la partie femelle a un diamètre plus élevé que celui du cylindre formant la partie mâle, la partie du cylindre femelle qui est en contact avec la partie mâle formant une surface annulaire pouvant accueillir une pièce montée sur la partie mâle et enserrée par un écrou contre ladite surface. Avantageusement, la partie mâle et la partie femelle sont formées dans un même cylindre, au moins une partie du flanc latéral dudit cylindre étant filetée, le diamètre de la partie taraudée femelle étant inférieur au diamètre de la partie filetée mâle. L'invention a également pour objet un châssis comprenant une paroi dans laquelle un insert métallique tel que décrit plus haut est serti. L'invention a également pour objet un procédé de mise à la terre d'un châssis métallique, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de sertissage d'un insert métallique selon l'une quelconque des revendications précédentes dans une paroi du châssis, de sorte à rendre la partie mâle dudit insert protubérante à l'intérieur du châssis, la partie femelle étant accessible de l'extérieur du châssis, ledit procédé comprenant une étape d'enserrement d'une cosse entre ladite paroi et un écrou vissé sur la partie mâle, et une étape de vissage d'un conducteur électrique sur la partie femelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit, donnée à titre illustratif et non limitatif et faite en regard des dessins annexés parmi lesquels : - les figures 1 a, 1 b et 1 c, un premier mode de réalisation d'un insert selon l'invention représenté respectivement de côté, en perspective avec la partie femelle en premier plan, et en écorché ; - les figures 2a, 2b, 2c, un deuxième mode de réalisation d'un insert selon l'invention, représenté respectivement en perspective avec la butée en arrière plan, en perspective avec la butée en premier plan, et de côté ; - la figure 3, un châssis vu de dessus comprenant un insert selon l'invention. La figure 1 a présente un premier mode de réalisation d'un insert selon l'invention, représenté de côté, la figure 1 b présente l'insert en perspective avec la partie femelle en premier plan, et la figure 1 c présente l'insert en écorché. L'insert 100 comprend une partie mâle filetée 101, une partie femelle taraudée 103 et une butée 105. La partie mâle 101 est configurée pour recevoir un écrou. La partie femelle 103 est formée dans le prolongement de la partie mâle 101 de sorte que les deux parties 101, 103 sont adjacentes selon un axe longitudinal 110 de l'insert 100, cet axe étant confondu avec l'axe de vissage sur l'insert. Dans l'exemple, le diamètre extérieur DM de la partie mâle 103 est supérieur au diamètre DF de la partie femelle 101, le diamètre intérieur de la partie femelle 103 étant sensiblement égal au diamètre DM de la partie mâle. Du fait de cette différence de diamètres DM, DF, la partie du cylindre femelle 103 qui est en contact avec la partie mâle forme une surface annulaire 106 pouvant accueillir une pièce (par exemple une cosse) montée sur la partie mâle 101 et enserrée par un écrou contre ladite surface 106. L'insert comprend enfin une butée 105 sous la forme, par exemple, d'un aplat hexagonal placé à courte distance de la partie femelle 103 et permettant de bloquer l'insert lors de son sertissage dans la matière réceptrice. L'insert est réalisé en matériau conducteur électrique, par exemple en acier ou tout autre métal ou alliage ayant des propriétés de résistance suffisante à l'effort pour pénétrer dans une tôle fine. L'insert peut être serti dans une tôle fine jusqu'à ce que la matière déformée de la tôle se loge entre la butée 105 et la partie femelle 103. On peut alors visser un écrou sur la partie mâle 101 et une vis dans la partie femelle 103, de manière à assurer un contact électrique entre deux éléments fixés de chaque côté de la tôle, l'un à l'aide de la vis, et l'autre à l'aide de l'écrou (non représentés sur les figures la et 1b). La figure 2a présente un deuxième mode de réalisation d'un insert selon l'invention représenté en perspective avec la butée en arrière plan, la figure 2b présente l'insert en perspective avec la butée en premier plan, et la figure 2c présente l'insert de côté. L'insert 200 comprend une partie mâle 201 et une partie femelle 203, mais contrairement au premier mode de réalisation, celles-ci sont rassemblées sous la forme d'un cylindre plein qui est fileté sur son flanc latéral extérieur et pourvu d'un alésage taraudé en son centre. L'insert 200 comprend une butée 205 placée à courte distance DIST du cylindre, de manière à bloquer l'insert contre la tôle dans lequel il doit être inséré, la matière déformée par l'insertion se logeant dans l'interstice 204 compris entre la butée 205 et le cylindre 201, 203. L'insert 200 permet d'accueillir une vis dans la partie intérieure 203 et centrale du cylindre, tandis que le flanc fileté extérieur 201 du cylindre permet d'accueillir un écrou. La vis peut être introduite du côté où se situe la butée Selon un autre mode de réalisation, l'insert est pourvu d'un alésage borgne, celui-ci perçant le cylindre d'un seul côté au niveau de la butée 205, le côté opposé à la butée restant plein. La figure 3 présente un châssis vu de dessus comprenant un insert selon l'invention. Les équipements électroniques abrités par le châssis ne sont pas représentés pour faciliter la compréhension du dessin. Le châssis 300 comprend des parois de tôle 301a, 301b formant un espace intérieur 302. Dans l'exemple deux parois 301a, 301b du châssis forment un angle sensiblement orthogonal, la première paroi 301a comprenant une prise mâle 310 accueillant à l'extérieur du châssis une prise femelle 312 raccordée au secteur électrique par un câble 314. La prise mâle 310 comprend une broche de terre 311 sur laquelle une connexion 320 peut être enfichée à l'intérieur du châssis 300. Un insert selon l'invention est monté sur la deuxième paroi 301b. Dans l'exemple, l'insert est du type de celui illustré en figure la et 1 b. L'insert est monté dans le châssis 300 de sorte que la partie mâle 101 de l'insert est accessible de l'intérieur du châssis 300, la butée 105 de l'insert étant accolée contre l'extérieur de la paroi 301b. Un élément fileté, comme une vis, peut ainsi être vissé dans le taraudage de l'insert, par l'extérieur 303 du châssis. Une cosse 321 reliée à la connexion 320 est enserrée, à l'aide d'un écrou 322 vissé sur la partie mâle 101 de l'insert, contre le flanc de l'insert qui délimite la partie mâle 101 de la partie femelle 103. Le contact électrique est ainsi établi entre la prise de terre 311 et l'élément vissé par l'extérieur 303 du châssis. Une rondelle, non représentée, peut être insérée entre l'écrou 322 et la cosse 321. L'insert permet ainsi de réaliser une double connexion, d'une part, entre la prise de terre 311 du secteur et le châssis 300 et, d'autre part, entre le châssis et un autre élément extérieur, par exemple un autre châssis. En outre, même si l'insert était desserti, celui-ci resterait captif du châssis, grâce à la cosse 321, ce qui permet de rendre plus fiable la mise à la terre du châssis.35 L'insert selon l'invention peut avantageusement être utilisé pour relier les prises de terre de plusieurs équipements électriques rangés dans des baies de calcul. A titre d'illustration, l'insert peut être employé dans le domaine des codeurs vidéo, un seul insert étant monté sur le châssis de chaque codeur ou multiplexeur vidéo.