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L'invention est relative à des raccords électriques démontables au moyen desquels les extrémités d'une paire de fils ou de câbles peuvent être rapidement et facilement connectées et plus particulièrement,dans ces raccords,à une pince flexible en métal en feuille destinée à coopérer avec una languette ou lame de métal associée.
Pour la plupart des applications,les caractéristiques désirées des raccords du genre à pince de borne en métal en feuille sont,entre autres,une grande capacité-limite,une grande résistance à la traction ou au démontage,une épaisseur minimum de métal et une faible force de liaison ou d'assemblage.
Ces caractéristiques entrent cependant en conflit l'une avec l'autre du point de vue de la construction,ce qui a limité l'utilisation de ces raccords, dans la forme dans laquelle ils ont été proposés jusqu'à présenta des appli- cations spécialisées dans lesquelles quelques-unes des caractéristiques désirées peuvent être sacrifiées.Par conséquent, lorsque la capacité-limite a peu d'importance,par exemple, on a proposé de former les bras flexibles de la pince de borne de manière à concentrer la-force flexible disponible à des contacts de pointe ou d'arêtes avec la lame'associée,en augmentant ainsi la résistance à la traction, offerte par la forte pression de contact, mais aux dépens de la réalisation d'une grande zone de contact nécessitée par 1 grande capacité-limite.A titre de variante,
la zone de contact a été agrandie avec una diminution correspondante de la pression de contact dans les appli @ où le. capacité-limite est d'importance primordiale.
Dans les raccords de ce genre,on désire aussi que la largeur de la lame associée soit sensiblement égale à la largeur intérieure de la pin- .ce, afin d'assurer ainsi l'utilisation maximum de la zone de contact dispo- nible de la pince et de la lame et d'empêcher un déplacement latéral de la lame à l'intérieur de la pince.Dans ces buts,on a proposé de réaliser une pince de borne ayant un fond plat avec des parois latérales,qui peuvent faire partie du système flexible, s'étendant essentiellement verticalement par rapport au fond.Il est extrêmement difficile,cependant,au cours des opérations automatiques de formation de la bande utilisées ordinairement pour fabriquer le raccord,
de réaliser une courbure exactement à angle droitoLa nécessité d'observer des tolérances réelles a pour résultat d' arrondir les angles de la pinceoDans l'opération d'estampage de la lame associée, il existe aussi une tendance à laisser une bavure le long des arêtes latérales de la lame, bavure qui tend à creuser et à entailler les angles arrondis du réceptacle.Il en résulte que l'avancement ou la force de liaison tendent à être matériellement plus grand que la force maximum préférée pour ce genre de raccords.
Un des buts de la présente invention est,par conséquent de réa- liser un raccord électrique dans lequel de grandes pressions de contact sont maintenues entre des organes,tout en réalisant aussi une grande zone de contact sans augmenter les dimensions ou la complexité des organes.
Un autre but est de réaliser un raccord électrique démontable' possédant une grande stabilité mécanique,tout en maintenant la force de liai- son à un minimum.
Un autre but est de réaliser une pince de borne flexible possédant une forme conduisant à une simplicité de fabrication par des opérations sim- ples de formation d'ébauche.
Un autre but de l'invention est de réaliser une pince de borne en métal en feuille susceptible de recevoir la lame associée avec un minimum de force de liaison, tout en ayant un fort pouvoir de retenue.
Un autre but de l'invention est encore de réaliser,dans une pince de borne en métal en feuille,un système flexible perfectionné dans lequel la
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tension flexible est répartie uniformément en évitant ainsi une concentra- tion indue d'efforts en un point quelconque du système.
Ces objectifs sont atteints,d'une manière générale,en réalisant un raccord en métal en feuille qui comprend une pince de borne ou un organe de réception ayant une âme ou fond plan avec des bras flexibles érigés et dirigés vers l'intérieur,s'étendant à partir de côtés opposés du fond,
le volume de métal dans le système flexible des bras flexibles étant augmenté en soulevant et en courbant une zone centrale de contact du fond de manière à prolonger la limite de la flexibilité élastique pour comprendre essentiel- lement tout le métal formant la partie en réceptacle de la pince.La zone de contact du fond est soulevée suffisamment pour libérer les arêtes laté- rales de l'organe de lame associé du contact avec les angles de la pince de manière à empêcher ainsi la concentration des efforts dans les bras flexibles adjacents aux arêtes latérales de la lameo
D'autres buts et objectifs de la présente invention dont il n'a pas été question jusqu'à présent ressortiront de la description qui va suivre en regard des figures du dessin annexé.
La figure 1 est une vue en perspective de deux organes associés d'un raccord représentant la présente inventiono
La figure 2 est une vue en plan par dessus du raccord,les organes étant en position de liaison ou d'assemblage.
La figure 3 est une vue en bout en élévation de la pince de borne du raccorde
La figure 4 représente une coupe transversale légèrement agrandie le long de la ligne 4-4 de la figure3
La figure 5 représente une vue en coupe transversale prise le long de la ligne 5-5 de la figure 3.
La figure 6 représente une coupe transversale le long de la ligne
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Dans la description et sur les figures annexées,on a représenté et décrit une forme de réalisation préférée de l'invention.mais il est bien entendu que celle-ci n'épuise nia ne limite l'invention;
bien au contraire, elle est donnée dans un but d'illustration afin que le technicien puisse la comprendre complètement ainsi que ses principes et la manière de 1' appliquer dans son utilisation pratique, afin qu'il puisse la modifier et l'adapter sous ses formes variées,chacune la mieux appropriée aux condi- tions d'une utilisation particulière
En se reportant maintenant aux figures 1 et 2, dans la forme de réalisation de l'invention,on voit que le réceptacle du raccord, désigné d'une façon générale par 1,
comprend une partie de virole 3 et une partie en forme de pince de borne 5 qui est destinée à recevoir une languette ou lame rectangulaire 7 associée de métal en feuille.Le raccord 1 peut être avantageusement formé en estampant une ébauche ou bande de métal en feuille en une matière électrique conductrice appropriée telle que du laiton ,du bronze ou un autre alliage,le métal étant suffisamment dur et flexible pour donner des qualités de flexibilité à la pince 5, mais de préférence malléable pour permettre le forgeage à froid ou le serrage de la virole 3 sur l'extrémité du conducteur 9 de manière à coopérer électrique- ment et mécaniquement avec lui.
La pince 5 est munie d'organes flexibles 11 qui s'étendent à partir de côtés opposés du fond ou de l'âme 13.Les organes flexibles ou bras 11 sont tournés vers l'intérieur et dirigés intérieurement de manière
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à se trouver au-dessus d'une partie du fond 13,les faces latérales 15 aux extrémités libres des bras 11 étant sensiblement parallèles au fond 13 et destinées à s'appuyer contre la surface de la lame de contact associée 7.
Le plan des faces 15 peut être légèrement incliné (figure 3) en direction du centre du fond 13 dans le sens longitudinal,de manière qu'un mouvement vers le haut et vers l'extérieur des bras 11 consécutif à l'introduction de la lame dans la pince amène les faces 15 en zone de contact opposée à la surface supérieure plane de la lame (figure 6)oLe jeu entre le fond 13 et les faces 15 est bien moindre que l'épaisseur de la lame 7 pour saisir la lame avec une pression élastique et il est, de préférence,tel qu'on ob- tienne la détente maximum que l'élasticité du métal permet,sans effectuer une déformation permanente dans les bras flexibles 11 au cours de connexions et de démontages répétés des organeso
Comme on le voit le mieux sur la figure 3,
une partie essentielle- ment plate 17 comprenant la zone de contact du fond 13 est soulevée par rapport aux côtés de la pince,les organes flexibles 11 étant recourbés autour des arêtes latérales de la lame 7,(figure 6), afin de comprendre ef- ficacement à l'intérieur du système élastique des bras flexibles,au moins cette partie du fond 13 jusqu'au point de soulèvement de la partie 17-En outre, on préfère que la partie de contact 17 soit légèrement recourbée vers le haut pour comprendre,au moins pendant le fléchissement flexible initial du métal formant la pincedans le système élastique pour chaque bras flexible 11,
la moitié correspondante de la partie de contact 17 à partir de l'arête latérale de celle-ci jusqu'au sommet de la courbure.On suppose que la courbure de la partie 17 est essentiellement aplatie lors de l'introduction complète de la lame (figure 6),la flexibilité de la courbure contribuant cependant à la pression, flexible totale sur la lamée En raison de la forme des éléments flexibles dans la forme de réalisation représentée de l'invention,le fond a tendance à s'incurver extérieurement au cours de l'ouverture des bras flexibles 11 par la lame 7, ce qui a pour résultat un contact des arêtes? indésirable, le long de la lame 7 avec les côtés de la partie de contact 17-En réalisant le fond de la pince avec une courbure préformée vers le haut,
on s'oppose à la tendance de s'incurver et on l'équilibre,ce qui permet d'obtenir le contact de zone plane désiré entre les organes.
Le pouvoir de retenue de la pince peut être augmenté,en outre, en réalisant sur l'élément de contact 17,une indentation ou entaille 19 (figure 5) de préférence semi-circulaire et inclinée en s'écartant de 1' extrémité d'introduction de la pince pour réaliser une arête arrière abrupte 22 qui agit de concert avec une indentation arrondie 21 dans la lame 7 à la manière d'une détente lorsque la lame est introduite à l'inté- rieur de la pince.De préférence, la détente 19 est dentelée vers le haut sur un tiers environ de l'épaisseur de la matière de la pince,
de manière à augmenter le pouvoir de retenue de la pince suffisamment sans augmenter indûment la valeur augmentée de fléchissement que les bras flexibles doi- vent prendre en raison du soulèvement de la lame lorsqu'elle passe sur la détente 19 avant de s'appliquer sur l'évidement 21.
Le soulèvement de la zone centrale de contact 17 sert à libérer la pince d'une coopération forcée avec une bavure quelconque 24 qui pourrait rester sur les arêtes latérales de la lame 7 comme résultatdes opérations d'estampage nécessaires pour former la lameoLa force de liaison ou d'aqsem- blage est réduite ainsi à un minimum défini par la force nécessaire pour ouvrir l'intervalle entre les faces 15 et le fond 17 par l'écartement des bras flexibles 11 d'une quantité suffisante pour admettre la lame dans la pince En plus,
la suppression de contact des arêtes de la lame 7 avec les côtés de la pince supprime un point central autour duquel les bras flexibles @
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tendent ordinairement à se courber.La concentration des efforts à ce point oblige à former la pince en un métal d'épaisseur considérable pour résister aux efforts nécessaires à produire et à maintenir le degré désiré de pression de contact entre les organes.Dans la forme représentée,la courbure des orga- nes flexibles 11 autour des arêtes de laapince et la courbure de lapartie de contact 17 assurent unerépartition essentiellement uniforme des efforts pro- duits par les points de pression aux faces 15 sur le sommet de la courbure de la partie de contact 17.Cependant,
en allongeant la longueur du métal dans le système flexible de manière qu'elle comprenne le fond 13,un fléchisse- ment plus grand peut être obtenu entre les organes ayant une épaisseur de matière donnée sans que le métal prenne une déformation permanenteo
Il est évident qu'on peut augmenter le pouvoir de retenue de la pince en augmentant l'épaisseur de la matière du métal en feuille dont la pince est faite.Cependant,lorsqu'on augmente l'épaisseur de la matière, les organes flexibles 11 deviennent plus rigides,en nécessitant qu'une force de liaison ou d'avancement plus grande soit exercée tout en rendant l'opé- ration de formation plus difficie.L'utilisation la plus efficace du métal disponible,selon l'invention,
réalise cependant la quantité nécessaire de pression flexible requise dans les applications normales de ce genre de pinces,tout en maintenant la force d'avancement à un minimumoDans cette connexion, la rigidité de la pince, considérée comme un ensemble,peut être diminuée en réalisant une ou plusieurs rainures transversales 25 dans l'âme ou le fond 13 de manière à permettre un plus grand fléchissement élastique sans qu'il en résulte une déformation permanente.Dans la forme de réalisa- tion représentée de l'invention, deux rainures très rapprochées 25 sont prévues,la bande 27 du fond 13 située entre elles servant d'emplacement convenable pour la détente 19.Lorsqu'elle est ainsi construite,une quantité substantielle du fléchissement élastique dans la pince,
nécessaire pour per- mettre à la lame 7 de passer sur la détente 19,peut être absorbée par le fléchissement vers le bas de la bande 27 afin de libérer les bras flexi- bles 11.
Si on le désire,les angles avant 23 des extrémités libres des bras 11 peuvent être inclinés de manière à guider plus facilement la lame 7 dans la pince.
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The invention relates to removable electrical connectors by means of which the ends of a pair of wires or cables can be quickly and easily connected and more particularly, in these connectors, to a flexible sheet metal clamp intended to cooperate with a tongue or associated metal blade.
For most applications, the desired characteristics of the sheet metal terminal clamp type fittings are, among others, high carrying capacity, high tensile or tear strength, minimum metal thickness, and low bonding or assembly force.
These features, however, conflict with each other from a construction point of view, which has limited the use of these fittings, in the form in which they have been proposed heretofore to specialist applications. in which some of the desired characteristics can be sacrificed. Therefore, when carrying capacity is of little importance, for example, it has been proposed to form the flexible arms of the terminal clamp so as to concentrate the flexible force available at tip or edge contacts with the associated blade, thus increasing the tensile strength, offered by the high contact pressure, but at the expense of achieving a large contact area required by 1 large capacity limit. As an alternative,
the contact area has been enlarged with a corresponding decrease in contact pressure in apps where the. carrying capacity is of paramount importance.
In connections of this kind, it is also desired that the width of the associated blade be substantially equal to the internal width of the clamp, in order thus to ensure maximum use of the available contact area of the clamp. clamp and blade and to prevent lateral displacement of the blade inside the clamp. For these purposes, it has been proposed to provide a terminal clamp having a flat bottom with side walls, which may be part of the clamp. flexible system, extending essentially vertically from the bottom. It is extremely difficult, however, during the automatic web forming operations ordinarily used to fabricate the fitting,
to achieve a curvature exactly at right angles o The need to observe actual tolerances results in rounding the angles of the gripper o In the stamping operation of the associated blade there is also a tendency to leave a burr along the edges edges of the blade, a burr which tends to dig and score the rounded corners of the receptacle. As a result, the advancement or the bonding force tends to be materially greater than the maximum preferred force for this type of fittings.
One of the objects of the present invention is therefore to provide an electrical connection in which high contact pressures are maintained between members, while also providing a large contact area without increasing the dimensions or complexity of the members.
Another object is to provide a removable electrical connection having high mechanical stability, while keeping the bonding force to a minimum.
Another object is to provide a flexible terminal clamp having a shape leading to simplicity of manufacture by simple blank forming operations.
Another object of the invention is to provide a sheet metal terminal clamp capable of receiving the associated blade with a minimum of bonding force, while having a high holding power.
Another object of the invention is yet to provide, in a sheet metal terminal clamp, an improved flexible system in which the
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flexible tension is distributed uniformly, thus avoiding an undue concentration of forces at any point in the system.
These objectives are generally achieved by providing a sheet metal fitting which comprises a terminal clamp or a receiving member having a flat core or bottom with flexible arms erected and directed inwardly, s' extending from opposite sides of the bottom,
the volume of metal in the flexible system of the flexible arms being increased by lifting and bending a central bottom contact area so as to extend the limit of elastic flexibility to include essentially all of the metal forming the receptacle portion of the The bottom contact area is raised enough to free the side ridges of the associated blade member from contact with the angles of the collet so as to prevent the concentration of forces in the flexible arms adjacent to the side ridges of the lameo
Other aims and objectives of the present invention which has not been discussed so far will emerge from the description which will follow with regard to the figures of the appended drawing.
Figure 1 is a perspective view of two associated members of a connector representing the present invention.
FIG. 2 is a top plan view of the connector, the members being in the connection or assembly position.
Figure 3 is an end elevational view of the terminal clamp of the connector.
Figure 4 shows a slightly enlarged cross section along line 4-4 of Figure 3
Figure 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of Figure 3.
Figure 6 shows a cross section along the line
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In the description and in the appended figures, a preferred embodiment of the invention has been shown and described. But it is understood that this does not exhaust or limit the invention;
on the contrary, it is given for the purpose of illustration so that the technician can fully understand it as well as its principles and how to apply it in its practical use, so that he can modify and adapt it under his own various shapes, each best suited to the conditions of a particular use
Referring now to Figures 1 and 2, in the embodiment of the invention, it can be seen that the receptacle of the connector, generally designated by 1,
comprises a ferrule portion 3 and a terminal clamp-shaped portion 5 which is intended to receive an associated rectangular tab or blade 7 of sheet metal. The connector 1 may be advantageously formed by stamping a blank or strip of sheet metal of a suitable electrically conductive material such as brass, bronze or other alloy, the metal being sufficiently hard and flexible to give flexibility qualities to the clamp 5, but preferably malleable to allow cold forging or clamping of the ferrule 3 on the end of the conductor 9 so as to cooperate electrically and mechanically with it.
The clamp 5 is provided with flexible members 11 which extend from opposite sides of the bottom or core 13. The flexible members or arms 11 are turned inward and directed inwardly.
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to be located above a part of the bottom 13, the side faces 15 at the free ends of the arms 11 being substantially parallel to the bottom 13 and intended to rest against the surface of the associated contact blade 7.
The plane of the faces 15 can be slightly inclined (Figure 3) towards the center of the bottom 13 in the longitudinal direction, so that an upward and outward movement of the arms 11 following the introduction of the blade in the gripper brings the faces 15 into the contact zone opposite to the flat upper surface of the blade (figure 6) o The clearance between the bottom 13 and the faces 15 is much less than the thickness of the blade 7 to grip the blade with elastic pressure and it is preferably such as to obtain the maximum relaxation which the elasticity of the metal allows, without effecting a permanent deformation in the flexible arms 11 during repeated connections and dismantling of the components.
As best seen in Figure 3,
an essentially flat part 17 comprising the contact zone of the bottom 13 is raised relative to the sides of the clamp, the flexible members 11 being curved around the lateral edges of the blade 7, (FIG. 6), in order to understand ef- tightly inside the elastic system of the flexible arms, at least this part of the bottom 13 up to the point of lifting of the part 17-In addition, it is preferred that the contact part 17 is slightly curved upwards to understand, at least during the initial flexible bending of the metal forming the clamp in the elastic system for each flexible arm 11,
the corresponding half of the contact part 17 from the side edge thereof to the apex of the curvature. It is assumed that the curvature of the part 17 is essentially flattened when the blade is fully inserted ( figure 6), the flexibility of the curvature however contributing to the pressure, total flexible on the lamina. Due to the shape of the flexible elements in the illustrated embodiment of the invention, the bottom tends to curve outwardly during of the opening of the flexible arms 11 by the blade 7, which results in contact of the edges? unwanted, along the blade 7 with the sides of the contact part 17-By making the bottom of the clamp with a preformed curvature upwards,
we oppose the tendency to curl and balance it, which makes it possible to obtain the desired flat zone contact between the organs.
The retaining power of the clamp can be further increased by making on the contact element 17 an indentation or notch 19 (Figure 5), preferably semi-circular and inclined away from the end of the clamp. introduction of the pliers to make a steep rear edge 22 which acts in concert with a rounded indentation 21 in the blade 7 as a trigger when the blade is introduced into the pliers. trigger 19 is serrated upwards over about a third of the thickness of the material of the clamp,
so as to increase the gripping force of the gripper sufficiently without unduly increasing the increased amount of deflection that the flexible arms must assume due to the lifting of the blade as it passes the trigger 19 before pressing on the blade. 'recess 21.
The lifting of the central contact area 17 serves to free the clamp from a forced cooperation with any burr 24 which might remain on the side edges of the blade 7 as a result of the stamping operations required to form the blade. assembly is thus reduced to a minimum defined by the force necessary to open the gap between the faces 15 and the bottom 17 by the spacing of the flexible arms 11 by an amount sufficient to admit the blade into the clamp. more,
the elimination of contact of the edges of the blade 7 with the sides of the gripper eliminates a central point around which the flexible arms @
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usually tend to bend. Concentration of the forces at this point causes the clamp to be formed of a metal of considerable thickness to withstand the forces necessary to produce and maintain the desired degree of contact pressure between the members. , the curvature of the flexible members 11 around the edges of the clamp and the curvature of the contact part 17 ensure an essentially uniform distribution of the forces produced by the pressure points at the faces 15 on the apex of the curvature of the contact part. 17.However,
by lengthening the length of the metal in the flexible system so that it includes the bottom 13, a greater deflection can be obtained between members having a given material thickness without the metal assuming permanent deformation.
Obviously, the holding power of the clamp can be increased by increasing the thickness of the material of the sheet metal from which the clamp is made; however, when the thickness of the material is increased, the flexible members 11 become more rigid, requiring that a greater bonding or advancing force be exerted while making the forming operation more difficult. The most efficient use of the available metal according to the invention,
however achieves the necessary amount of flexible pressure required in normal applications of this kind of grippers, while keeping the feed force to a minimum o In this connection, the rigidity of the gripper, considered as an assembly, can be decreased by making a or more transverse grooves 25 in the core or bottom 13 so as to allow greater elastic deflection without resulting in permanent deformation. In the illustrated embodiment of the invention, two very closely spaced grooves 25 are provided, the strip 27 of the bottom 13 located between them serving as a suitable location for the trigger 19. When so constructed, a substantial amount of elastic deflection in the clamp,
necessary to allow the blade 7 to pass over the trigger 19, can be absorbed by the downward deflection of the band 27 to release the flexible arms 11.
If desired, the front angles 23 of the free ends of the arms 11 can be inclined so as to more easily guide the blade 7 in the clamp.
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