Brevet FR3063530A1 — publié le 20180907

VIS AUTO-CASSANTE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une vis auto-cassante, en particulier pour une borne de connexion électrique, ainsi qu'une borne de connexion électrique comprenant une telle vis auto-cassante. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Une borne de connexion électrique est prévue pour recevoir une extrémité d'un conducteur électrique et pour la maintenir en la serrant. A cette fin, la borne de connexion électrique comprend généralement un mors fixe en forme de berceau à section en U et un mors mobile associé à une vis et positionné dans l'ouverture dudit berceau. Le mors mobile se déplace verticalement au-dessus du mors fixe entre une position dégagée dans laquelle les deux mors sont à distance pour permettre l'introduction de l'extrémité entre les mors et une position de serrage dans laquelle le mors mobile est rapproché du mors fixe de manière à prendre l'extrémité en sandwich. Le serrage du mors mobile s'effectue par serrage de la vis et le desserrage du mors mobile s'effectue par desserrage de la vis. Une telle vis est munie d'une tête auto-cassante qui casse lorsqu'un couple de serrage particulier est atteint. Une telle vis permet d'assurer que l'extrémité est bien serrée dans la borne de connexion. Dans le cadre de la protection des personnes, la vis est réalisée dans une matière électriquement isolante comme une matière plastique. Une telle vis peut être installée ou stockée dans des endroits subissant de fortes variations de température et d'humidité, ce qui peut engendrer une dégradation des qualités mécaniques de la matière plastique. Une telle dégradation peut rendre alors aléatoire le moment de la rupture de la tête auto-cassante. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer une vis auto-cassante qui garde ses qualités mécaniques et qui assure que la rupture de la tête auto-cassante s'effectue toujours à un couple garanti. A cet effet, est proposée une vis auto-cassante comportant : 3063530 2 - un premier élément réalisé en métal et constitué d'une tige filetée et d'une tête solidaire de la tige filetée au niveau d'une zone de rupture, la tête présentant un premier système de prise, - un manchon solidaire du premier élément, réalisé dans un matériau 5 électriquement isolant et s'étendant de part et d'autre de la zone de rupture en laissant libre, d'une part, l'accès au premier système de prise et, d'autre part, l'accès au filetage de la tige filetée. Avantageusement, la zone de rupture est un rétrécissement du diamètre entre la tête et la tige filetée. 10 Avantageusement, le manchon présente un deuxième système de prise. Avantageusement, la tête est recouverte d'un capuchon réalisé dans un matériau électriquement isolant et comportant le premier système de prise. Avantageusement, le capuchon et le manchon constituent un seul et même élément et la vis auto-cassante présente des colonnettes entre le capuchon et le 15 manchon. Avantageusement, la tête présente une empreinte creusée à partir de l'extrémité de la tête jusqu'au-delà de la zone de rupture, et l'empreinte forme un deuxième système de prise. L'invention propose également une borne de connexion électrique comportant, 20 d'une part, une cage présentant un fond et une face de dessus en regard du fond et percé d'un alésage taraudé, et d'autre part, une vis auto-cassante selon l'une des variantes précédentes, où l'extrémité libre de la tige filetée se visse dans l'alésage. Avantageusement, la cage présente des parois latérales solidaires du fond et la face de dessus constitue un coulisseau qui est mobile en translation horizontalement 25 entre les parois latérales. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi 30 lesquels : la Fig. 1 est une vue d'une borne de connexion électrique comportant une vis auto-cassante selon un premier mode de réalisation de l'invention, la Fig. 2 est une coupe partielle de la vis auto-cassante de la Fig. 1, 3063530 3 la Fig. 3 est une vue de la borne de connexion électrique de la Fig. 1 lorsque la tête auto-cassante est cassée, la Fig. 4 montre une vis auto-cassante selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, 5 la Fig. 5 montre une vis auto-cassante selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la Fig. 6 montre une vis auto-cassante selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, et la Fig. 7 montre une borne de connexion électrique selon un autre mode de 10 réalisation. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La Fig. 1 montre une borne de connexion électrique 100 qui comporte une cage 102 présentant un fond 104 qui constitue un mors fixe et une face de dessus 106 en regard du fond et percé d'un alésage 108 taraudé. 15 Dans ce mode de réalisation, le fond 104 et la face de dessus 106 sont solidaires et reliés par des parois latérales 110 de la cage 102. La borne de connexion électrique 100 présente également une vis 150 qui est auto-cassante. La vis 150 comprend un premier élément réalisé en métal et qui est constitué 20 d'une tige filetée 154 et d'une tête 152 solidaire de la tige filetée 154. La tête 152 est auto-cassante, c'est-à-dire que la tête 152 se sépare de la tige filetée 154 lorsqu'un couple de serrage supérieur à un couple maximum est appliqué à la tête 152. La tête 152 présente également un premier système de prise 153 qui est ici une prise hexagonale. Bien sûr, le premier système de prise peut prendre une autre forme 25 comme par exemple une prise à six pans creux ou une tête fendue. L'extrémité libre de la tige filetée 154 se visse dans l'alésage 108. La tige filetée 154 et la tête 152 sont ainsi réalisées en métal et le couple au-delà duquel la tête 152 se casse reste identique quelles que soient les conditions d'utilisation de la vis 150. En effet, les caractéristiques mécaniques du métal restent 30 globalement constantes avec la température et l'humidité, en comparaison des caractéristiques mécaniques des matières plastiques qui varient fortement. Une extrémité d'un conducteur électrique 10 est introduite entre le fond 104 et l'extrémité libre de la tige filetée 154. L'extrémité libre de la tige filetée 154 constitue 3063530 4 alors un mors mobile qui se déplace par rotation de la vis 150 et vient plaquer l'extrémité du conducteur électrique 10 contre le fond 104. La Fig. 2 montre une coupe de la vis 150. Au niveau de la jonction entre la tige filetée 154 et la tête 152, la vis 150 5 présente une zone de rupture 202 qui est ici un rétrécissement du diamètre entre la tête 152 et la tige filetée 154 et qui est dimensionnée en fonction du couple de serrage maximum à atteindre. La vis 150 présente également un manchon 160 qui est réalisé dans un matériau électriquement isolant, comme par exemple en matière plastique. 10 Le manchon 160 est solidaire du premier élément, c'est-à-dire qu'il n'est pas monté fou sur le premier élément. Le manchon 160 est positionné autour du premier élément. La fixation du manchon 160 sur le premier élément peut être réalisée par collage, par surmoulage ou par tout procédé adapté. Le manchon 160 s'étend, d'une part, depuis la zone de rupture 202 vers 15 l'extrémité libre de la tige filetée 154, et, d'autre part, depuis la zone de rupture 202 vers la tête 152. En d'autres termes, le manchon 160 s'étend de part et d'autre de la zone de rupture 202 en laissant libre, d'une part, l'accès au premier système de prise 153 de la tête 152 pour pouvoir serrer la vis 150 et, d'autre part, l'accès au filetage de la tige filetée 154 pour pouvoir coopérer avec l'alésage 108, et en particulier à 20 l' extrémité libre du filetage. La Fig. 3 montre la vis 150 lorsque la tête 152 est cassée. Du fait que le manchon 160 s'étend au-delà de la zone de rupture 202 vers la tête 152, le manchon 160 s'étend au-delà de la zone de rupture 202 lorsque la tête 152 est cassée, et forme ainsi une protection qui limite l'accès à la partie électriquement 25 conductrice de la vis 150, c'est-à-dire la tige filetée 154. Le principe de mise en place est le suivant. L'extrémité du conducteur électrique 10 est introduite entre le fond 104 et l'extrémité libre de la tige filetée 154, puis la vis 150 est serrée en utilisant le premier système de prise 153, le serrage se poursuit jusqu'à rupture de la tête 152 au niveau de 30 la zone de rupture 202. Les dimensions du manchon 160 au niveau de la zone de rupture sont choisies pour respecter les conditions de sécurité préconisées. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, l'extrémité libre de la tige filetée vient en appui directement contre le conducteur, mais il est également 3063530 5 possible de prévoir que l'extrémité libre de la tige filetée soit munie d'un coulisseau qui constitue le mors mobile et qui se déplace à l'intérieur de la cage en fonction du sens de rotation de la vis. La Fig. 4 montre une vis auto-cassante 450 selon un deuxième mode de 5 réalisation. La constitution de la vis auto-cassante 450 est identique à la constitution de la vis auto-cassante 150 selon le premier mode de réalisation, sauf en ce que le manchon 460 présente un deuxième système de prise 462 qui est sur la périphérie du manchon 460 et qui est ici une prise hexagonale qui permet le dévissage de la vis 450 lorsque la tête 152 est cassée. 10 Ainsi, pour retirer le conducteur électrique 10, la vis 450 est dévissée en utilisant le deuxième système de prise 462 du manchon 460. La Fig. 5 montre une vis auto-cassante 550 selon un troisième mode de réalisation. La constitution de la vis auto-cassante 550 est identique à la constitution de la vis auto-cassante 150 selon le premier mode de réalisation, sauf en ce que la tête 15 552 est recouverte d'un capuchon 554 réalisé dans un matériau électriquement isolant, recouvrant la tige filetée 154 et comportant le premier système de prise 553. Le capuchon 554 peut être emboîté ou surmoulé sur la tige filetée 154 et dans le cas d'une prise hexagonale, sa périphérie forme le premier système de prise 553. Selon une variante, et pour des raisons de productivité, le capuchon 554 et le 20 manchon 160 constituent un seul et même élément et sont surmoulés en même temps sur la tige filetée 154. De ce fait, le capuchon 554 et le manchon 160 sont reliés l'un à l'autre par des colonnettes 556 qui sont issues de la solidification de la matière s'écoulant entre les deux lors du surmoulage. Lors de la séparation de la tête 552, les colonnettes 556 sont également brisées. Les colonnettes 556 sont donc du même 25 matériau que le capuchon 554 et le manchon 160. La Fig. 6 montre une vis auto-cassante 650 selon un quatrième mode de réalisation. La constitution de la vis auto-cassante 650 est identique à la constitution de la vis auto-cassante 150 selon le premier mode de réalisation, sauf en ce que la tête 652 présente une empreinte 654 creusée à partir de l'extrémité de la tête 652 jusqu' au- 30 delà de la zone de rupture 202. L'empreinte 654 forme un deuxième système de prise. Ainsi, après rupture de la tête 652, la partie de l'empreinte 654 qui se trouve mise au niveau de la zone de rupture 202 permet de dévisser la vis auto-cassante 650. L'empreinte 654 est par exemple une prise à six pans creux. 3063530 6 Chacune des variantes des Figs. 1 à 6 peut s'utiliser seule ou en combinaison avec les autres variantes. La Fig. 7 montre une borne de connexion électrique 700 qui comporte une cage 702 selon un mode de réalisation différent et une vis auto-cassante 150 selon le 5 premier mode de réalisation, mais elle pourrait présenter une vis auto-cassante selon un des autres modes de réalisation. La cage 702 présente un fond 704 qui constitue un mors fixe et une face de dessus 706 en regard du fond 704 et percé d'un alésage 708 taraudé. Dans ce mode de réalisation, les parois latérales 710 de la cage 702 sont 10 solidaires du fond 704 et la face de dessus 706 constitue un coulisseau qui est mobile en translation horizontalement entre les parois latérales 710. Ici, l'extrémité libre de la tige filetée 154 est équipée d'un mors denté 711 qui vient écraser le conducteur électrique 10 contre le fond 704. REVENDICATIONS1) Vis auto-cassante (150, 450, 550, 650) comportant : - un premier élément réalisé en métal et constitué d'une tige filetée (154) et d'une tête (152, 552, 652) solidaire de la tige filetée (154) au niveau d'une zone de rupture (202), la tête (152, 552, 652) présentant un premier système de prise (153, 553), - un manchon (160, 460) solidaire du premier élément, réalisé dans un matériau électriquement isolant et s'étendant de part et d'autre de la zone de rupture (202) en laissant libre, d'une part, l'accès au premier système de prise (153, 553) et, d'autre part, l'accès au filetage de la tige filetée (154). 2) Vis auto-cassante (150, 450, 550, 650) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone de rupture (202) est un rétrécissement du diamètre entre la tête (152) et la tige filetée (154). 3) Vis auto-cassante (450) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le manchon (460) présente un deuxième système de prise (462). 4) Vis auto-cassante (550) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la tête (552) est recouverte d'un capuchon (554) réalisé dans un matériau électriquement isolant et comportant le premier système de prise (553). 5) Vis auto-cassante (550) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le capuchon (554) et le manchon (160) constituent un seul et même élément et en ce qu'elle présente des colonnettes (556) entre le capuchon (554) et le manchon (160). 6) Vis auto-cassante (650) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la tête (652) présente une empreinte (654) creusée à partir de l'extrémité de la tête (652) jusqu'au-delà de la zone de rupture (202), et en ce que l'empreinte (654) forme un deuxième système de prise. 7) Borne de connexion électrique (100, 700) comportant, d'une part, une cage (102, 702) présentant un fond (104, 704) et une face de dessus (106, 706) en regard du 3063530 8 fond et percé d'un alésage (108, 708) taraudé, et d'autre part, une vis auto-cassante (150, 450, 550, 660) selon l'une des revendications 1 à 6, où l'extrémité libre de la tige filetée (154) se visse dans l'alésage (108, 708). 8) Borne de connexion électrique (700) selon la revendication 7, caractérisée en 5 ce que la cage (702) présente des parois latérales (710) solidaires du fond (704) et en ce que la face de dessus (706) constitue un coulisseau qui est mobile en translation horizontalement entre les parois latérales (710).