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"Connecteur défila ".
La présente invention concerne les connecteurs de fils destines à connecter plusieurs fils d'un faisceau afin de maintenir mécaniquement, et, si nécessaire électriquement,, les fils ou conducteurs sous forme d'un raccordement solé et efficiente
Il s'est avéré que les connecteurs de fils consti- tuaient un dispositif simple pour relier entre eux des oonduo- teure électriques à la fois mécaniquement et électriquement dans des installations très différentes et ces dispositifs ont trouvé de plus en plus de débouchés industriels. Il en résulte qu'une grande diversité d'organes de ce genre ont été mis au point afin d'en simplifier la conception et l'agencement
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tout en augmentant leur efficacité d'utilisation.
Une qualité souhaitable pour de tels organes est leur commodité de raccor- dement, ainsi, que de séparation, avec un faisceau de conduc- tours sans qu'il se produise de détérioration notable du con-
Moteur ou bien des conducteurs, afin que le connecteur puisse être réutilisé et n'ait pas besoin d'être remplacé après chaque utilisation.
Du fait que les connecteurs de fils trouvent des applications si nombreuses et diverses, la gamme des dimensions des connexions qui doivent être réalisées aveo des connecteurs est relativement étendue. Il serait évidemment avantageux de disposer d'un connecteur de fils unique permettant une adapta- tion à une gamme relativement étendue de dimensions de fils en faisoeau de façon à augmenter la souplesse d'utilisation d'un connecteur de fils d'un oalibre donné ainsi qu'à réduire le nombre total de calibres qui doivent être disponibles pour couvrir les besoins globaux d'installations courantes.
Pour résoudre ce problème, une solution connue consis- te à engager dans un carter de connecteur de fils un élément élastique présentant des spires de rayon uniformément décrois- sant. On a trouvé que de telles spires à rayon uniformément dé- croissant ne permettent pas une adaptation satisfaisante à des faisceaux de fils présentant une plage étendue de diamètres de faisceau, du fait que l'élément élastique est soumis, en particulier à son extrémité intérieure, à une déformation perma- nente imputable à cette décroissance uniforme des rayons et du fait de l'élasticité à peu près uniforme des éléments élastiques connue 9 ,
Les caractéristiques précitées des connecteurs de fils de types connus limitent non seulement la gamme des dia- mètres de faisceaux de fils,
mais diminuent fortement aussi la possibilité de réutilisation de tels connecteurs du fait que,
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dès que l'élément élastique a subi une déformation permanente, il ne peut pas enserrer un autre faisceau de file d'un dia- mètre différent avec la force de serrage nécessaire,, 'L'invention vise à éliminer les inoonvénient que l'on vient d'énonoer par la résolution du problème de la défor- mation permanente de élément élastique dans de tels connecteurs de fils.
Suivant l'invention, le problème précité est résolu grâce à un connecteur de fils destiné à assurer la connexion entre plusieurs fils d'un faisceau et comportant un carter muni d'une cavité dans laquelle est logé un élément élastique à spires présentant une ouverture intérieure de diamètre maximum au voi- sinage de l'extrémité d'entrée de la cavité du carter et un diamètre minimum à l'extrémité opposée fermée l'élément élas- tique comporte un rebord intérieur d' mooohage entourant ladite ouverture intérieure et présentant des rayons décroissants entre lesdites extrémités au moins suivant deux allures différentes dans le sens axial de la cavité précitée du carter.
Suivant l'invention, le connecteur de fils permet une adaptation à une gamme relativement étendue de dimensions de fils en faisceaux, tout en présentant néanmoins des ootes minimum*
Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que le connecteur de fils peut être placé sur des fils en alu- minium massif sans qu'il soit nécessaire d'effectuer un déca- page préalable de l'oxyde ou un dépôt d'une substance empêchant l'oxydation, du fait que ledit rebord d'enooohage pénètre suffisamment dans les fils sans les détériorer, ce qui permet d'obtenir un fonctionnement sûr pour un certain nombre de réu- tilisations successives avec des faisceaux plus gros ou plus petits que le faisceau d'origine.
Un autre avantage de l'invention est que le connecteur
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de fils peut établir une connexion mécanique et électrique effi- ciente entre un certain nombre de fils en n'endommageant qu'au minimum lesdits fila. En outre, le profil du oonneoteur, en par- ticulier sa longueur relativement oourte, permet une fabrication économique en grande série aveo une qualité uniforme.
Un autre avantage important de l'invention est que le connecteur de fils peut être mis en place sur des conducteurs , en opérant manuellement et sans utilisation d'aucun outil,,
Le pouvoir d'expansion élastique de l'élément élastique : à spires est choisi, suivant l'invention,
de façon à permettre une expansion limitée des spires successives de l'élément élas- tique au fur et à mesure que le faisceau de fils est engagé axia- lement dans l'ouverture et chaque allure de variation de rayon est choisie de façon à être suffisamment importante pour que chaque rayon successivement décroissant ait tendance à élargir l'encoche produite dans les fils par un rayon plus grand pré- cédent jusqu'à ce que l'élément élastique soit suffisamment engagé aveo les fils pour empêcher une séparation intempestive du con- necteur d'aveo le faisceau, et pour que la force nécessaire pour amener le faisceau au delà du rayon décroissant qui suit immédiatement devienne suffisamment grande pour empêcher le faisceau de continuer à avancer dans le sens axial.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, en réfé- rence au dessin annexé sur lequel : la fig. 1 est une coupe longitudinale du connecteur de fils suivant 1'invention ; la fig. 2 est une coupe transversale à plus grande échelle prise suivant 2-2 de la fig.1; la fig. 3 est une coupe transversale à plus grande échelle prise suivant 3-3 de la fig. 1 ; la fig. 4 est une coupe transversale à plus grande
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échelle prise suivant 4-4 de la fig. 1 ; la fige 5 est une coupe longitudinale partielle à plue grande échelle montrant l'utilisation du connecteur de fils aveo un faisceau de fils,ce faisceau étant de gran diamètre ;
la fige 6 est une coupe longitudinale partielle à plus grande éohelle montrant l'utilisation du connecteur de fils aveo un faisceau de diamètre intermédiaire ; la fig. 7 est une coupe longitudinale partielle à plus grande échelle montrant l'utilisation du connecteur de fils aveo un faisceau de petit diamètre ; la fig. 8 est une vue similaire à la fig. 2 mais montre une variante d'un élément élastique à spires hélicoïdales; la fig. 9 est une vue en bout d'un mode de réalisa- tion avantageux de carter composant des ailettes extérieures la fig.10 est une vue latérale du carter de la fig, 9 ; la fig. 11 est une autre vue du carter des fig. 9 et 10 ;
la fige' 12 est une vue en bout d'une variante de car- ter comportant des ailettes esoamotables ; la fig. 13 est une vue latérale de la fig. 12.
La fig. 1 représente un connecteur 10 de fils oom- portant d'une part un carter 12 en matière diélectrique rela- tivement rigide et d'autre part un élément élastique 14 enroulé en hélice et fixé à l'intérieur du carter 12.
Le carter 12 est de structure monobloc et est de pré- férence exéouté par moulage d'une résine synthétique présentant les caractéristiques désirables de résistance mécanique et de ténacité ainsi que les propriétés nécessaires d'isolation élec- trique. Le carter se présente avantageusement sous la forme d'une coquille comportant une cavité intérieure 20 s'étendant
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depuis une extrémité ouverte 22du carte? 12 jusqu'à une extré- mité fermée 24 ; une première partie 26 de la cavité 20 présen-. te un diamètre intérieur suffisamment grand pour recevoir les extrémités des conducteurs isolés à placer à l'intérieur de la 'cavité 20 ;
une seconde partie 28 présente un profil inté- rieur à. peu près complémentaire du profil extérieur de l'élément élastique en hélice 14, comme'cela sera expliqué par la suite,
Comme on l'a indiqué plus haut, la fonction d'un connecteur de fils est de maintenir solidement ensemble plu- sieurs fils de façon à établir une liaison mécanique ainsi qu'une bonne connexion électrique entre les fils. Les fils sont introduits dans le connecteur sous la forme de plusieurs conducteurs électriques dénudés, d'habitude torsadés en un faisceau présentant un diamètre hors-tout généralement cons- tant et qui sera appelé par la suite le "diamètre de faisceau,,.
Le faisceau de fils est introduit à l'intérieur du connecteur
10 par l'extrémité ouverte 22 et est saisi par l'élément élas- tique enroulé en hélice 14 en faisant tourner le connecteur 10 afin de faire avancer axialement le faisceau depuis l'extrémité ouverte 22 en direction de l'extrémité fermée 24, la prise de l'élément 14 et du faisceau étant similaire à une liaison obte- nue par filetage. En inversant le sens de torsion, le connec- teur de fils 10 peut être séparé du faisceau de manière à dé- gager à nouveau les fils dénudés.
On rencontre dans la pratique une grande diversité , de diamètres de faisceaux puisque chaque faisceau peut être composé d'un nombre quelconque de fils présentant des diamètres très divers. En plus de la diversité de diamètres de faisceaux recentrés initialement, il arrive très souvent qu'un connec- teur de fils doit être dégagé d'un faisceau de manière à pou- voir y ajouter d'autres fils ou bien, encore pour enlever des fils ce qui peut empêcher l'engagement dans le connecteur d'un
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faisceau ayant un diamètre différent de celui qu'il présentait à l'origine.
En conséquence, est évident qu'il serait fort commode de disposer d'un connecteur de fils qui permette non seulement au départ d'être adapté à une grande diversité de diamètres de faisceaux nais qui puisse être réutilisé avec les menés diamètres ou avec des diamètres légèrement différents tout en assurant une connexion mécanique et électrique efficaces.
Grâce à l'utilisation d'un élément élastique en hé- lice 14 de profil nouveau, il est possible de construire un connecteur de fils présentant les avantages précités tout en conservant les avantages de dimensions hors-tout minimum et notamment d'une longueur axiale aussi réduite que possible.
L'élément élastique 14 enroulé en hélice est, par conséquent, construit sous forme d'un ressort expansible de par son élas- ticité et présentant des spires électriquement dilatables 40, chaque spire étant référencéesur le dessin 40a, 40b, 40c, 40d, respectivement, 40e, 40f, 40g, 40h, 40k, 40m et 40n/qai délimitent une ouvertu- re 42 qui s'étend, dans le sens axial; depuis une extrémité d'entrée à la spire 40a, jusqutà une extrémité apposée, à la spire 40n.
'Pour obtenir une prise solide du faisceau de fils en cours d'introduction dans le connecteur et pour que chaque fil soit maintenu par une liaison similaire à oelle que l'on obtient aveo un filetage, on a ménagé une arête 44 dans l'élé- ment 14 sur les spires 40 afin de créer dans les fils du fais- ceau une déformation permanente se présentant sous forme d'une encoche.
Comme le montre la fig. 1, les spires 40 diminuent de rayon depuis la spire la plus grande 40a jusqu'à la spire la plus petite 40n; cependant, à l'encontre des connecteurs clas- siques qui comportent d'habitude un élément élastique présentant des spires de rayon décroissant, l'allure de diminution du rayon des spires 40 et la oapaoité d'expansion élastique de chaque spire sont choisies de facon à permettre à l'élément
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14 de s'adapter à une gamme relativement étendue de diamètres de faisceaux par rapport aux connecteurs de types connus. Ain- si, alors que les connecteurs olassiques sont généralement agencés de manière qu'un organe élastique entre en contact.
avec un faisceau de fils donné sur la totalité de sa longueur afin de bloquer-ensemble les fila, l'élément 14 du connecteur 10 est agencé de manière à assurer une connexion efficace avec un faisceau de diamètre donné sur un nombro relativement peu élevé de spires 40, et la présence d'un nombre supplémentaire d'autres spires permet au connecteur de fils 10 de s'adapter à une gamme relativement plus étendue de diamètres de faisceaux.
La préhension des fila assurant la fixation du connecteur en position sur le faisceau est obtenue en réglant l'élasticité des spires 40 du ressort 14 de manière à en permettre une dila- suffisante tation/pour ne permettre l'avance d'un faisceau d'un diamètre donné que de la distance juste néoessaire pour qu'il soit enga- gé par les arêtes 44 de quelques spires 40.
Ce nombre de spi- res étant de trois pour le mode de réalisation représenté, ainsi que par réglage de l'allure de diminution du rayon des spires 40 suivant la longueur axiale du ressort 14 de façon que la combinaison de la raideur de l'élément 14 et de l'allure de diminution du rayon assure la pénétration de l'arête 44 dans les fils du faisceau au fur .et à mesure que ce dernier est engagé dans l'ouverture 42, d'une manière qui sera décrite de facon plus détaillée par-:La suite.
Les spires 40 diminuent de rayon suivant; des allures différentesdans le sens axial de l'élément 14 afin de permettre l'adaptation du connecteur à une gamme étendue de diamètres de faisceaux, de la manière décrite plus haut. Ainsi, la spire 40a présente un rayon maximum lui permettant de loger les plus grande diamètres de faisceau et les spires 40a, 40b et 40c forment une première partie de l'élément 14 dans laquelle le rayon intérieur des
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spires diminue suivant une première alluredéfinie sur la fig.
1 par 1'angle A compris entre la direction axiale du connecteur ' et une droite reliant l'arête 44 de chaque apire 40a, 40b et 40c. Les spires 40 diminuent ensuite de rayon le long d'une . seconde partie de l'élément 14 et suivant une seconde allure qui est inférieure à la première, et qui est représentée par l'angle B compris entre la direction axiale et une droite reliant l'arête 44 de chacune des spires 40d, 40e, 40f et 40g, jusqu'à un rayon minimum. Une troisième partie de l'élément 14 est composée des spires 40h, 40, 40m et 40n et part du rayon minimum précité en présentant une partie de rayon cons- tant dont le rôle sera précisé par la suite.
Comme le montrent les fig. 1 à 4, le carter 12 et -l'élément élastique 14 présentent une structure qui permet d'assembler commodément ces éléments pour constituer un ensem- ble d'un seul bloc, Ainsi, l'élément élastique 14 est empêché de se déplacer axialement par rapport au carter 12, du fait que la spire 40a est engagée dans une encoche 50 ménagée dans le carter. Il est à noter que, du fait que l'encoche 50 vient de moulage avec le carter 12 et que l'élément 14 est ultérieure-. ment assemblé avec le carter, la spire la plus grande 40a doit être contractée avant: d'être engagée dans la rainure 50 dans laquelle elle se dilate et vient s'enclencher en place.
On a constaté que cette contraction pouvait être facilitée en don- nant à la spire 40a un profil polygonal, par exemple le profil pentagonal représenté sur la fig. 2, de manière que seuls les sommets du profil polygonal pénètrent dans la gorge 50 L'arête
44 peut également avoir un profil polygonal. Ceci facilite l'in- troduction dans le connecteur de faisceaux de fils présentant un diamètre plus grand.
Pour empêcher une torsion de l'élément élastique 14
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par rapport au carter 12 au cours de 1'engagement ou du déga- gement d'un faisceau de fils du connecteur 10 et pour obtenir par conséquent un fonctionnement positif de l'élément 14 au cours de l'engagement,tout en empêchant l'élément 14 de sortir du carter 12 au cours du dégagement, on a ménage des butées à l'inté- rieur de 1'ensemble carter-élément élastique.
De ce fait, la ganga 50 se termine par un épaulement en saillie 52 (fig. 1 et , 3) tandis que la spire 40a se termine par une surface radiale
54 qui peut être placée à proximité immédiate de l'épaulement
52 pour empêcher une torsion de l'élément 14 par rapport au carter 12 dans une direction qui aurait tendance à faire sor.. tir la spire 40a de la gorge 50.
De même, uns torsion du res- sort 14 par rapport au carter 12 au oours de l'engagement d'un faisceau de fila dans le connecteur 10 est empêchée par un épaulement ou butée 56, faisant saillie dans le sens radial,' et placée au voisinage de l'extrémité fermée 24 du carter de façon à pouvoir entrer en contact avec une surface radiale
58 ménagée à l'extrémité de la spire 40n (fig. 1 et 4).
Sur les fig. 5 à 7, l'utilisation du connecteur 10 est représentée schématiquement, la fige 5 montrant un faisceau ' de fils de grand diamètre, la fig. 6 un faisceau de diamètre intermédiaire et la fig. 7 un faisceau de petit diamètre. En . réalité, chaque faisceau peut être composé de plus de deux fils et les fils d'un faisceau peuvent être torsadés les une autour des autres ;
cependant, pour simplifier la représenta- tien et donner plus de clarté à la description de la mise en oeuvre du connecteur 10, les fils 60, 62 et 64 apparaissant respectivement sur la fige 5, 6 et 7 sont représentés comme étant parallèles entre eux dans chaque faisceau correspondant.
sur la fig.5, le connecteur est représenté comme étant engagé par torsion sur le faisceau de fils 60, les spires
40b, 40c et 40d étant dilatées et 11 arête 44 de chaque spire
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s'engageant respectivement dans des encoches 70, 72 et 74 de manière que le connecteur 10 soit étroitement relié aveo le faisceau de fils et que les fils 60 soient bloqués ensemble en formant une connexion mécanique et électrique correctes du fait de la force de réaction élastique exercée par les spires sur les fils, Il est à noter que la profondeur de l'encoche 74 est supérieure à colle de l'encoche 72, qui est elle-même d'une profondeur supérieure à celle de l'encoche 70.
Initialement, lorsque le connecteur 10 a été engagé sur les fils 60 par un mouvement de vissage, l'encoche 74 a été amorcée sous la forme d'une encoche peu profonde par la spire 40b. Ensuite, l'enooche 74 a été élargie jusqu'à la dimen- sicn représentée sur les figures par sa mise en prise succes- sive avec les spires 40c et 40d. de facon que chaque spire successive n'a formé qu'une partie de la longueur totale de la gorge 74, aucune spire n'ayant à déformer la matière des fils 60 jus qu'à l'étendue totale de la gorge ou encoche 74.
De même, l'encoche 72 a été formée par des déformations suc- cessives provoquées par l'engagement des spires 40b et 40c.
En conséquence, on produit graduellement dans le faisceau, des encoches de profondeur suffisante pour assurer la liaison solide du connecteur aveo le faisceau sans nécessiter de forces de torsion excessives telles que oelles qui seraient nécessai- res si les enooohes de profondeur identique devaient être for- mées graduellement par une seule spire. Une telle déformation contrôlée est obtenue en choisissant l'allure de diminution du rayon des spires 40 ainsi que le degré de résilience des spires. Lorsque que ces paramètres sont correctement équili- brés, comme c'est le cas pour la réalisation de la fig. 5, il suffit de quelques spires 40 pour assurer la liaison étroite aveo les fils 60 du faisceau.
Il est à noter qu'un avancement complémentaire des fils 60 dans le sens axial, en direotion de l'extrémité formée 24 du carter, est empêché par l'action
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d'arrêt exercée par la spire 40e qui ne se dilate pas et qui vient par conséquent buter contre les extrémités des file en 76. ;
Cette action de butée est le résultat de la résilience limitée des spires ainsi que de la diminution appropriée du rayon des- dites spires,
Le profil polygonal a pour effet de rassurer le con- tact que d'une partie de l'arête 44 de chaque spire avec les fils du faisceau, oe qui diminue lasurface de contact entre les fils et la spire et par conséquent la résistance de frottement opposée au mouvement de vissage du connecteur sur le faisceau.
Une caractéristique importante du connecteur 10 est que chaque spire 40 peut reprendre son rayon d'origine après engagement et séparation du connecteur et d'un faisceau de fils, et le connecteur peut être réutilisé avec un autre faisceau.
Une telle caractéristique est obtenue par le fait que la limi- te élastique de la matière constituant l'élément 14 n'est pas dépassée lors de la dilatation des spires. La dilatation des spires 40 est limitée par le système de butée décrit plus haut qui empêche les fils d' avancer axialement en provoquant un allongement dépassant la limite élastique des spires qui n'in- terviennent pas à des fins de fixation. Celles des spires qui sont soumises à une dilatation sont empêchées de se dila- ter au delà de leur limite élastique par le profil de 1a secon- de partie 28 de la cavité 20 qui limite une telle dilatation par venue en contact avec les spires, comme indiqué en 78.
Fn conséquence, le contour de la partie 28 épouse dans son en- semble le profil extérieur de l'élément 14 de façon à permet- tre à la cavité 20 de jouer le rôle d'une butée positive à la dilatation des spires 40.
Il va de.soi, que, puisque l'action de préhension nécessaire du connecteur 10 est obtenue pour un nombre rela- tivement peu élevé de spires 40, on peut fabriquer un élément
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élastique présentant un grand nombre de spires et dont les dimensions sont comprises dans les limites classiques, les spires additionnelles pouvant être utilisées pour l'adaptatif du connecteur à une gamme plus étendue de diamètres dé faisceaux.
Cependant, en étendant ainsi la gamme d'application du con- necteur 10, il est encore essentiel de maintenir un équilibre ' entre la possibilité d'expansion élastique des spires 40 et l'allure de décroissance des rayons des spires successives* Le maintien d'un tel équilibre dans une gamme assez étendue de diamètres de faisceaux est assuré par la différence entre les allures de décroissance des rayons. Sur la fig. 6, on voit qu'un faisceau de diamètre intermédiaire est logé dans la seoon.. de partie de l'élément 14, les fils 62 étant en prise avec 'les spires 40b, 40e et 40f respectivement, par les encoches 80, 82 et 84.
L spire 40g joue le rôle de butée positive en 86 et le profit de la seconde partie 28 de la cavité 20 limite la dilatation de la spire 40f en établissant un oon- tact aux points 88. En conséquence, par l'utilisation de diffé- rentes allures de décroissance des rayons des arêtes 44, la gamma des diamètres des falsceaux que peut loger le connecteur . a été étendue sans avoir à augmenter de façon excessive la longueur axiale de l'élément 14 et par conséquent la longueur du connecteur 10.
En se référant maintenant à la fige 7, on voit que la troisième partie de l'élément 14 est représentée comme étant engagée sur un faisceau de plus petit diamètre qui peut être logé par le connecteur 10. Etant donné que les petits faisceaux sont habituellement composés de conducteurs! de faible diamètre qui sont souvent toronnés de telle sorte que les fils du faisceau sont en général fragiles, on doit prendre des précautions pour que ces fils ne soient pas trop sérieuse- ment endommagés. En conséquence, les spires 40h, 40k, 40m et
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40n ont -un raycn constant et les encoches 90, 92, .94 et 95 réalisées dans les fila 64 sont toutes maintenues à une pro..-- fondeur relativement faible. L'action de préhension appropriée est obtenue en prévoyant un grand nombre d'encoches.
En censé- quenoe, bien que toutes les encoches 90, 92, 94 et 95 soient peu profondes, l'action résultante de préhension assurée par les encoches permet d'obtenir une connection mécanique et élec- trique correctes pour des faisceaux de petit diamètre constitués par des fils fins.
Ainsi, par un choix judicieux de la capacité d' expan- sion élastique des spires 40 dans l'élément 14 et en adaptant cette élasticité à l'allure de décroissance des rayons des spi- res suivant la longueur axiale de l'élément 14, on peut faire l,oger par le connecteur suivant l'invention des faisceaux de diamètre compris dans une gamme étendue tout en conservant une longueur axiale minimum. En outre, le connecteur peut, aprs avoir été séparé du faisceau de fils d'origine, 'être réu- tilisé avec des faisceaux de diamètre plus grand ou plus petit ou bien être réutilisé à nouveau avec le faisceau d'origine.
Il est à noter qu'on peut utiliser, à la place d'un ressort polygonal, un ressort en forme de spirale tel que le ressort 41 de la fig. 8.
Une forme avantageuse de carter isolant pour le res- sort est représentée sur les fige 9, 10 et 11 et comporte une partie terminale d'entrée 30, une partie terminale opposée 32 de diamètre plus petit et une partie intermédiaire conique 33,
Deux saillies opposées 34 sont venues de moulage avec la partie terminale de petit diamètre 32 et avec la. partie conique 33.
Les saillies 34 sont des ailettes dont les surfaces extérieures constituent des prolongements de la partie 30 qui constituent un organe de préhension plat semblable à une clé. Ces ailettee ont, de préférence, une épaisseur uniforme d'un bout à l'autre.
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Le carter, y compris les fiance des ailettes 34, est strié en
35 de manière à en augmenter le frottement de préhensionUne autre variante du carter est représentée sur les fig. 12 et
13. Deux ailettes incurvées 43, placées en opposition, 'sont venues de moulage avec la partie terminale fermée du carter, des voiles de liaison 45 formant des charnières autour desquels les les ailettes 43 peuvent pivoter pour augmenter le couple de tarsien, les ailettes comportant des extrémités 47 venant s'emboîter dans des alvéoles 49,Une extension excessive des ailettes 43 est empêchée par des butées 61 disposées à proxi- mité des voiles 45. Le carter des fig. 12 et 13 est pourv de cannelures longitudinales extérieures 50 et en améliorent la préhension.
Les cannelures 50 peuvent être Utilisées lorsqu'il n'est pas nécessaire de faire intervenir l'augmentation du bras de levier fournie par les ailette @3.
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"Connector scrolled".
The present invention relates to wire connectors intended to connect several wires of a bundle in order to maintain mechanically, and, if necessary electrically, the wires or conductors in the form of a solé and efficient connection.
Wire connectors have turned out to be a simple device for interconnecting electrical inverters both mechanically and electrically in very different installations and these devices have found more and more industrial outlets. As a result, a wide variety of such members have been developed in order to simplify their design and arrangement.
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while increasing their efficiency of use.
A desirable quality of such members is their convenience of connection, as well as of separation, with a bundle of conduits without the occurrence of appreciable damage to the conduit.
Motor or conductors, so that the connector can be reused and does not need to be replaced after each use.
Because wire connectors find so many and diverse applications, the range of sizes of the connections which must be made with the connectors is relatively wide. It would obviously be advantageous to have a single wire connector allowing adaptation to a relatively wide range of bundle wire sizes so as to increase the flexibility of use of a wire connector of a given size as well. than to reduce the total number of gauges which must be available to cover the overall needs of current installations.
In order to solve this problem, a known solution consists in engaging in a wire connector housing an elastic element having turns of uniformly decreasing radius. It has been found that such turns of uniformly decreasing radius do not allow satisfactory adaptation to wire bundles having a wide range of bundle diameters, because the elastic member is subjected, particularly at its inner end, to a permanent deformation attributable to this uniform decrease in radii and due to the almost uniform elasticity of the known elastic elements 9,
The aforementioned characteristics of wire connectors of known types not only limit the range of wire harness diameters,
but also greatly reduce the possibility of reusing such connectors due to the fact that,
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as soon as the elastic element has undergone a permanent deformation, it cannot enclose another file bundle of a different diameter with the necessary clamping force. The invention aims to eliminate the drawbacks that may arise. comes from the resolution of the problem of the permanent deformation of elastic element in such wire connectors.
According to the invention, the aforementioned problem is solved by means of a wire connector intended to ensure the connection between several wires of a bundle and comprising a casing provided with a cavity in which is housed an elastic element with turns having an internal opening. of maximum diameter at the vicinity of the inlet end of the housing cavity and of a minimum diameter at the opposite closed end, the elastic element has an interior mooohage rim surrounding said interior opening and having radii decreasing between said ends at least in two different shapes in the axial direction of the aforementioned cavity of the casing.
According to the invention, the wire connector allows adaptation to a relatively wide range of sizes of wire bundles, while nevertheless having minimum dimensions *
Another advantage of the invention lies in the fact that the wire connector can be placed on solid aluminum wires without it being necessary to carry out a preliminary etching of the oxide or a deposition of. an oxidation-preventing substance, as said coating rim penetrates sufficiently into the threads without damaging them, which enables safe operation to be obtained for a number of successive reuse with larger or smaller bundles than the original beam.
Another advantage of the invention is that the connector
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of wires can establish an efficient mechanical and electrical connection between a number of wires with minimal damage to said wires. In addition, the profile of the motor, in particular its relatively short length, allows economical mass production with uniform quality.
Another important advantage of the invention is that the wire connector can be placed on conductors, operating manually and without using any tools.
The elastic expansion power of the elastic element: with turns is chosen, according to the invention,
so as to allow a limited expansion of the successive turns of the elastic element as the bundle of wires is axially engaged in the opening and each rate of variation in radius is chosen so as to be sufficiently important so that each successively decreasing radius tends to widen the notch produced in the threads by a preceding larger radius until the elastic element is sufficiently engaged with the threads to prevent untimely separation of the connector then the beam, and so that the force required to bring the beam beyond the immediately following decreasing radius becomes great enough to prevent the beam from continuing to advance in the axial direction.
Other advantages and characteristics of the invention will be demonstrated in the remainder of the description, with reference to the appended drawing in which: FIG. 1 is a longitudinal section of the wire connector according to the invention; fig. 2 is a cross-section on a larger scale taken along 2-2 of fig.1; fig. 3 is a cross-section on a larger scale taken along 3-3 of FIG. 1; fig. 4 is a larger cross section
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scale taken according to 4-4 of fig. 1; Fig. 5 is a partial longitudinal section on a larger scale showing the use of the wire connector with a wire harness, this bundle being of large diameter;
Fig. 6 is a partial longitudinal section on a larger scale showing the use of the wire connector with a bundle of intermediate diameter; fig. 7 is a partial longitudinal section on a larger scale showing the use of the wire connector with a bundle of small diameter; fig. 8 is a view similar to FIG. 2 but shows a variant of an elastic element with helical turns; fig. 9 is an end view of an advantageous embodiment of the housing comprising the outer fins; FIG. 10 is a side view of the housing of FIG. 9; fig. 11 is another view of the housing of FIGS. 9 and 10;
Fig. 12 is an end view of an alternative housing having retractable fins; fig. 13 is a side view of FIG. 12.
Fig. 1 shows a connector 10 of wires comprising, on the one hand, a casing 12 of relatively rigid dielectric material and, on the other hand, an elastic element 14 wound helically and fixed inside the casing 12.
The casing 12 is of a one-piece structure and is preferably formed by molding a synthetic resin having the desirable characteristics of mechanical strength and toughness as well as the necessary properties of electrical insulation. The casing is advantageously in the form of a shell comprising an internal cavity 20 extending
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from an open end of the card? 12 to a closed end 24; a first part 26 of the cavity 20 presents. you have an internal diameter large enough to receive the ends of the insulated conductors to be placed inside the cavity 20;
a second part 28 has an inside profile. roughly complementary to the outer profile of the elastic helical element 14, as will be explained later,
As indicated above, the function of a wire connector is to hold several wires securely together so as to establish a mechanical connection as well as a good electrical connection between the wires. The wires are fed into the connector in the form of a plurality of stripped electrical conductors, usually twisted into a bundle having a generally constant overall diameter and which will hereafter be called the "bundle diameter".
The wire harness is introduced inside the connector
10 by the open end 22 and is gripped by the helically wound elastic member 14 by rotating the connector 10 to axially advance the bundle from the open end 22 towards the closed end 24, the engagement of the element 14 and of the harness being similar to a connection obtained by threading. By reversing the direction of twist, the wire connector 10 can be separated from the bundle so as to again release the stripped wires.
In practice, there is a great diversity of bundle diameters since each bundle can be made up of any number of wires having very different diameters. In addition to the variety of diameters of initially re-centered bundles, it very often happens that a wire connector has to be disengaged from a bundle so that other wires can be added to it or, alternatively, to remove wires. wires which can prevent engagement in the connector of a
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beam having a diameter different from that which it had originally.
Consequently, it is obvious that it would be very convenient to have a wire connector which not only initially allows to be adapted to a great diversity of beam diameters but which can be reused with the led diameters or with diameters. slightly different while ensuring an efficient mechanical and electrical connection.
Thanks to the use of an elastic helical element 14 of new profile, it is possible to construct a wire connector having the aforementioned advantages while retaining the advantages of minimum overall dimensions and in particular of axial length. as small as possible.
The helically wound resilient member 14 is therefore constructed as an expandable spring by virtue of its elasticity and having electrically expandable turns 40, each turn being referenced in drawing 40a, 40b, 40c, 40d, respectively , 40e, 40f, 40g, 40h, 40k, 40m and 40n / qai delimit an opening 42 which extends, in the axial direction; from an entry end to the turn 40a, to an affixed end, to the turn 40n.
'To obtain a solid grip of the bundle of wires being introduced into the connector and so that each wire is held by a connection similar to that which is obtained with a thread, an edge 44 has been formed in the element. - ment 14 on the turns 40 in order to create in the wires of the bundle a permanent deformation in the form of a notch.
As shown in fig. 1, the turns 40 decrease in radius from the largest turn 40a to the smallest turn 40n; however, unlike conventional connectors which usually include an elastic element having turns of decreasing radius, the rate of decrease of the radius of the turns 40 and the elastic expansion oapaoity of each turn are chosen in a manner. to allow the element
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14 to adapt to a relatively wide range of beam diameters compared to connectors of known types. Thus, while the olassic connectors are generally arranged so that an elastic member comes into contact.
with a bundle of wires given over its entire length in order to block the fila together, the element 14 of the connector 10 is arranged so as to ensure an efficient connection with a bundle of given diameter over a relatively small number of turns 40, and the presence of an additional number of other turns allows the wire connector 10 to accommodate a relatively wider range of bundle diameters.
The gripping of the fila securing the connector in position on the bundle is obtained by adjusting the elasticity of the turns 40 of the spring 14 so as to allow sufficient expansion / not to allow the advance of a bundle of a diameter given that the distance just necessary for it to be engaged by the edges 44 of a few turns 40.
This number of turns being three for the embodiment shown, as well as by adjusting the rate of decrease in the radius of the turns 40 along the axial length of the spring 14 so that the combination of the stiffness of the element 14 and the rate of reduction of the radius ensures the penetration of the ridge 44 in the son of the bundle as it is engaged in the opening 42, in a manner which will be described in more detail. detailed by-: The continuation.
The turns 40 decrease by the next radius; different shapes in the axial direction of element 14 in order to allow adaptation of the connector to a wide range of beam diameters, as described above. Thus, the turn 40a has a maximum radius allowing it to accommodate the largest beam diameters and the turns 40a, 40b and 40c form a first part of the element 14 in which the inner radius of the
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turns decreases according to a first rate defined in FIG.
1 by the angle A between the axial direction of the connector 'and a straight line connecting the edge 44 of each apire 40a, 40b and 40c. The turns 40 then decrease in radius along one. second part of element 14 and following a second shape which is less than the first, and which is represented by the angle B lying between the axial direction and a straight line connecting the edge 44 of each of the turns 40d, 40e, 40f and 40g, up to a minimum radius. A third part of the element 14 is made up of turns 40h, 40, 40m and 40n and starts from the aforementioned minimum radius by presenting a constant radius part, the role of which will be explained later.
As shown in Figs. 1 to 4, the housing 12 and the elastic element 14 have a structure which allows these elements to be conveniently assembled to form an integral whole. Thus, the elastic element 14 is prevented from moving axially. relative to the casing 12, due to the fact that the coil 40a is engaged in a notch 50 made in the casing. It should be noted that, the fact that the notch 50 is molded with the housing 12 and that the element 14 is later. ment assembled with the housing, the largest coil 40a must be contracted before: being engaged in the groove 50 in which it expands and snaps into place.
It has been observed that this contraction could be facilitated by giving the coil 40a a polygonal profile, for example the pentagonal profile shown in FIG. 2, so that only the vertices of the polygonal profile penetrate into the groove 50 The ridge
44 can also have a polygonal profile. This facilitates the introduction into the connector of wire harnesses having a larger diameter.
To prevent twisting of the elastic member 14
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relative to housing 12 during engagement or disengagement of a wire harness from connector 10 and therefore to achieve positive operation of element 14 during engagement, while preventing engagement. member 14 to come out of housing 12 during disengagement, stops are provided within the housing-resilient member assembly.
Therefore, the ganga 50 ends with a projecting shoulder 52 (fig. 1 and, 3) while the coil 40a ends with a radial surface.
54 which can be placed in the immediate vicinity of the shoulder
52 to prevent the element 14 from twisting relative to the housing 12 in a direction which would tend to pull the coil 40a out of the groove 50.
Likewise, twisting of the spring 14 relative to the housing 12 during the engagement of a wire bundle in the connector 10 is prevented by a shoulder or stopper 56, protruding in the radial direction, and placed. in the vicinity of the closed end 24 of the housing so as to be able to come into contact with a radial surface
58 formed at the end of the coil 40n (fig. 1 and 4).
In fig. 5 to 7, the use of the connector 10 is shown schematically, Fig. 5 showing a bundle of wires of large diameter, FIG. 6 a bundle of intermediate diameter and FIG. 7 a small diameter beam. In . in reality, each bundle can be made up of more than two wires and the wires of a bundle can be twisted around each other;
however, to simplify the representation and to give more clarity to the description of the implementation of the connector 10, the wires 60, 62 and 64 appearing respectively on fig 5, 6 and 7 are shown as being parallel to each other in each corresponding beam.
in fig. 5, the connector is shown as being engaged by twisting on the wire harness 60, the turns
40b, 40c and 40d being dilated and 11 edge 44 of each turn
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respectively engaging notches 70, 72 and 74 so that the connector 10 is tightly connected with the wire harness and the wires 60 are clamped together forming a correct mechanical and electrical connection due to the elastic reaction force exerted by the turns on the wires, it should be noted that the depth of the notch 74 is greater than the glue of the notch 72, which is itself of a greater depth than that of the notch 70.
Initially, when the connector 10 was engaged on the wires 60 by a screwing motion, the notch 74 was initiated as a shallow notch by the coil 40b. Subsequently, the notch 74 has been widened to the size shown in the figures by its successive engagement with the turns 40c and 40d. so that each successive turn has only formed part of the total length of the groove 74, no turn having to deform the material of the wires 60 up to the full extent of the groove or notch 74.
Likewise, the notch 72 has been formed by successive deformations caused by the engagement of the turns 40b and 40c.
Consequently, notches of sufficient depth are produced gradually in the bundle to ensure the solid connection of the connector to the bundle without requiring excessive torsional forces such as those which would be necessary if the enooohes of identical depth were to be formed. gradually by a single whorl. Such a controlled deformation is obtained by choosing the rate of decrease in the radius of the turns 40 as well as the degree of resilience of the turns. When these parameters are correctly balanced, as is the case for the realization of fig. 5, a few turns 40 are sufficient to ensure the close connection with the wires 60 of the bundle.
It should be noted that a complementary advancement of the wires 60 in the axial direction, in relation to the formed end 24 of the casing, is prevented by the action
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stop exerted by the 40th turn which does not expand and which consequently abuts against the ends of the files at 76.;
This stop action is the result of the limited resilience of the turns as well as the appropriate reduction in the radius of said turns,
The polygonal profile has the effect of reassuring the contact that a part of the edge 44 of each turn with the wires of the bundle, which reduces the contact surface between the wires and the coil and consequently the frictional resistance. opposite to the screwing movement of the connector on the harness.
An important feature of connector 10 is that each turn 40 can return to its original radius after engagement and separation of the connector and a wire harness, and the connector can be reused with another harness.
Such a characteristic is obtained by the fact that the elastic limit of the material constituting the element 14 is not exceeded during the expansion of the turns. The expansion of the turns 40 is limited by the stop system described above which prevents the threads from advancing axially by causing an elongation exceeding the elastic limit of the turns which do not act for securing purposes. Those of the turns which are subjected to expansion are prevented from expanding beyond their elastic limit by the profile of the second part 28 of the cavity 20 which limits such expansion by coming into contact with the turns, as. indicated in 78.
Consequently, the outline of the part 28 conforms as a whole to the external profile of the element 14 so as to allow the cavity 20 to act as a positive stop for the expansion of the turns 40.
It goes without saying that, since the necessary gripping action of the connector 10 is obtained for a relatively small number of turns 40, an element can be manufactured.
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elastic having a large number of turns and whose dimensions are within the conventional limits, the additional turns can be used for adapting the connector to a wider range of beam diameters.
However, in thus extending the range of application of the connector 10, it is still essential to maintain a balance between the possibility of elastic expansion of the turns 40 and the rate of decrease of the radii of the successive turns. such a balance over a fairly wide range of beam diameters is ensured by the difference between the decay rates of the rays. In fig. 6, it can be seen that a bundle of intermediate diameter is housed in the part of the element 14, the wires 62 being engaged with the turns 40b, 40e and 40f respectively, by the notches 80, 82 and 84.
The coil 40g acts as a positive stop at 86 and the benefit of the second part 28 of the cavity 20 limits the expansion of the coil 40f by establishing a contact at the points 88. Consequently, by the use of different annuities decreasing the radii of the edges 44, the gamma of the diameters of the falsceaux that the connector can accommodate. has been extended without having to excessively increase the axial length of element 14 and hence the length of connector 10.
Referring now to pin 7, it can be seen that the third part of element 14 is shown as being engaged on a harness of smaller diameter which can be accommodated by connector 10. Since small harnesses are usually composed of drivers! of small diameter which are often stranded so that the wires of the bundle are in general fragile, care must be taken so that these wires are not too seriously damaged. As a result, turns 40h, 40k, 40m and
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40n have a constant radius and the notches 90, 92, .94 and 95 made in the fila 64 are all maintained at a relatively low depth. The proper gripping action is achieved by providing a large number of notches.
Supposedly, although all of the notches 90, 92, 94 and 95 are shallow, the resultant gripping action provided by the notches provides a correct mechanical and electrical connection for small diameter bundles made up of the notches. by fine threads.
Thus, by a judicious choice of the capacity for elastic expansion of the turns 40 in the element 14 and by adapting this elasticity to the rate of decrease of the radii of the turns along the axial length of the element 14, it is possible to make l, oger by the connector according to the invention of the bundles of diameter included in an extended range while maintaining a minimum axial length. Further, the connector can, after being separated from the original wire harness, be reused with larger or smaller diameter harnesses or be reused again with the original harness.
It should be noted that one can use, instead of a polygonal spring, a spring in the form of a spiral such as the spring 41 of FIG. 8.
An advantageous form of insulating housing for the spring is shown in figs 9, 10 and 11 and comprises an inlet end part 30, an opposite end part 32 of smaller diameter and a tapered intermediate part 33,
Two opposing protrusions 34 are molded with the small diameter end portion 32 and with the. conical part 33.
The protrusions 34 are fins, the outer surfaces of which constitute extensions of the part 30 which constitute a flat gripping member similar to a key. These fins are preferably of uniform thickness throughout.
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The casing, including the fins of the fins 34, is ribbed in
35 so as to increase the gripping friction. Another variant of the housing is shown in FIGS. 12 and
13. Two curved fins 43, placed in opposition, 'are molded with the closed end part of the housing, connecting webs 45 forming hinges around which the fins 43 can pivot to increase the tarsal torque, the fins comprising the ends 47 coming to fit into the cells 49. Excessive extension of the fins 43 is prevented by stops 61 arranged near the webs 45. The casing of FIGS. 12 and 13 is provided with external longitudinal grooves 50 and improve the grip thereof.
The splines 50 can be used where it is not necessary to involve the increase in lever arm provided by the fins @ 3.