EP0574293A1 - Electrical contact socket and connector using the same - Google Patents
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- H01R13/111—Resilient sockets co-operating with pins having a circular transverse section
Definitions
- the invention relates to female electrical contact terminals intended to convey a high current intensity. It finds a particularly important application in the field of electrical connectors subjected, during their use, to intense vibrations.
- the present invention aims in particular to provide a terminal of simple constitution, capable of maintaining a good quality electrical connection under vibration, and this without requiring moving parts to achieve forced support.
- each finger constitutes an embedded beam, supported by its free end, which considerably limits the possible amplitudes of vibration and leads to high resonant frequencies, unlikely to be encountered in normal operation.
- the female contact terminal 10 shown in FIGS. 1 to 3 is intended to receive a male terminal 12 having a cylindrical active part, terminated by an input chamfer in the female terminal.
- FIG. 4 shows, by way of example, a connector capable of using a female terminal of the kind shown in FIGS. 1 to 3.
- This connector can be considered to consist of a male half-connector and a half-connector female.
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Abstract
Description
L'invention concerne les bornes femelles de contact électrique destinées à véhiculer une intensité de courant élevé. Elle trouve une application particulièrement importante dans le domaine des connecteurs électriques soumis, lors de leur utilisation, à des vibrations intenses.The invention relates to female electrical contact terminals intended to convey a high current intensity. It finds a particularly important application in the field of electrical connectors subjected, during their use, to intense vibrations.
On connaît déjà des bornes femelles de contact électrique du type destiné à recevoir une borne mâle sensiblement cylindrique, ayant un fût arrière de raccordement à un conducteur électrique et une partie annulaire ouverte vers l'avant, destinée à recevoir la borne mâle et fractionnée par des fentes axiales, régulièrement réparties dans le sens circonférentiel, en des doigts ayant chacun un renflement terminal interne.There are already known female electrical contact terminals of the type intended to receive a substantially cylindrical male terminal, having a rear shaft for connection to an electrical conductor and an annular part open towards the front, intended to receive the male terminal and divided by axial slits, regularly distributed in the circumferential direction, in fingers each having an internal terminal bulge.
A titre d'exemple, on peut citer la borne décrite dans le document FR-A-2 596 210 (demande FR 86 03916) dont les doigts délimitent au repos une section d'entrée supérieure à celle du contact mâle et sont rabattus sur ce contact par un coulisseau solidaire d'une fraction mobile de l'isolant et repoussé par un ressort vers la position où il presse les doigts contre la borne mâle.By way of example, mention may be made of the terminal described in document FR-A-2 596 210 (application FR 86 03916), the fingers of which delimit at rest an inlet section greater than that of the male contact and are folded over this contact by a slide integral with a mobile fraction of the insulation and pushed by a spring towards the position where it presses the fingers against the male terminal.
Cette constitution présente des avantages ; en particulier elle réduit la force d'insertion nécessaire pour accoupler les bornes. En contrepartie, elle a l'inconvénient de nécessiter des pièces mobiles les unes par rapport aux autres et d'être sensible aux vibrations intenses.This constitution has advantages; in particular it reduces the insertion force necessary to couple the terminals. In return, it has the disadvantage of requiring moving parts with respect to each other and of being sensitive to intense vibrations.
La présente invention vise notamment à fournir une borne de constitution simple, capable de maintenir une liaison électrique de bonne qualité sous vibrations, et ce sans nécessiter de pièces mobiles pour réaliser un appui forcé.The present invention aims in particular to provide a terminal of simple constitution, capable of maintaining a good quality electrical connection under vibration, and this without requiring moving parts to achieve forced support.
Dans ce but l'invention propose notamment une borne du type ci-dessus défini, caractérisée en ce qu'elle comporte également un tube solidaire de l'emplanture des doigts, entourant les doigts et limitant la déformation élastique des doigts vers l'extérieur, à partir d'un état libre des doigts pour laquelle ces derniers convergent vers l'avant.To this end, the invention notably proposes a terminal of the type defined above, characterized in that it comprises also a tube integral with the root of the fingers, surrounding the fingers and limiting the elastic deformation of the fingers towards the outside, from a free state of the fingers for which the latter converge towards the front.
A l'état libre, les renflements des doigts délimitent une ouverture de diamètre plus faible que celui de la borne mâle. A condition de constituer au moins la partie annulaire en un matériau ayant des caractéristiques élastiques suffisantes, la pression de contact réduit la résistance ohmique entre les bornes. Les renflements terminaux sont avantageusement prévus pour définir, lorsque la borne femelle et la borne mâle sont pleinement accouplées, une surface cylindrique d'appui, augmentant la surface de transmission du courant électrique. Dans la pratique, on sera généralement conduit à donner à cette partie cylindrique une longueur comprise entre un tiers et la moitié de la longueur des doigts.In the free state, the bulges of the fingers define an opening of smaller diameter than that of the male terminal. Provided that at least the annular part is made of a material having sufficient elastic characteristics, the contact pressure reduces the ohmic resistance between the terminals. The terminal bulges are advantageously provided to define, when the female terminal and the male terminal are fully coupled, a cylindrical bearing surface, increasing the surface area for transmitting electric current. In practice, it will generally be necessary to give this cylindrical part a length between one third and half the length of the fingers.
Dans ces conditions, la surface d'échange électrique reste élevée même en cas de vibrations transversales qui tendent à décoller partiellement les doigts de la borne mâle. La force de contact peut par ailleurs être suffisamment élevée pour que la borne mâle reste solidaire des renflements, même sous des vibrations longitudinales intenses.Under these conditions, the electrical exchange surface remains high even in the event of transverse vibrations which tend to partially detach the fingers from the male terminal. The contact force can also be high enough for the male terminal to remain integral with the bulges, even under intense longitudinal vibrations.
Il faut encore remarquer que chaque doigt constitue une poutre encastrée, appuyée par son extrémité libre, ce qui restreint considérablement les amplitudes de vibration possibles et conduit à des fréquences de résonance élevées, peu susceptibles d'être rencontrées en fonctionnement normal.It should also be noted that each finger constitutes an embedded beam, supported by its free end, which considerably limits the possible amplitudes of vibration and leads to high resonant frequencies, unlikely to be encountered in normal operation.
Dans un mode avantageux de réalisation, la borne femelle est constituée en deux parties assemblées l'une à l'autre, constituées en des matériaux métalliques ayant des propriétés mécaniques différentes. Le fût est alors en un matériau déformable plastiquement, de façon à faciliter son sertissage à l'aide d'une pince. La partie avant annulaire active, peut être réalisée par décolletage de façon à se présenter sous forme d'une base annulaire emmanchable sur un prolongement de diamètre réduit du fût et d' une partie active constituée par les doigts, d'une seule pièce avec la base.In an advantageous embodiment, the female terminal is made up of two parts assembled to each other, made of metallic materials having different mechanical properties. The barrel is then made of a plastically deformable material, so as to facilitate its crimping with the aid of pliers. The active annular front part can be made by bar turning so as to be present in the form of an annular base which can be plugged into an extension of reduced diameter of the barrel and of an active part constituted by the fingers, in one piece with the base.
L'invention propose également un connecteur électrique comprenant un demi-connecteur ayant une coquille contenant un isolant traversé par des contacts mâles, retenus chacun par emprisonnement d'une gorge qu'il présente dans une plaque isolante et un demi-connecteur ayant une coquille solidarisable de la coquille de l'autre demi-connecteur, contenant également un isolant, qui est traversé par des bornes de contact femelles du type ci-dessus défini, chacun des contacts mâles étant cylindrique dans sa partie courante et terminé à l'avant par un chanfrein facilitant l'introduction.The invention also provides an electrical connector comprising a half-connector having a shell containing an insulator crossed by male contacts, each retained by imprisonment of a groove which it presents in an insulating plate and a half-connector having a securable shell of the shell of the other half-connector, also containing an insulator, which is crossed by female contact terminals of the type defined above, each of the male contacts being cylindrical in its current part and terminated at the front by a chamfer facilitating insertion.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de la borne femelle, en coupe longitudinale suivant la ligne I-I de la figure 2,
- la figure 2 est une vue de gauche de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en élévation et en coupe partielle, destinée à montrer une borne femelle suivant l'invention et une borne mâle dans l'état où elles se trouvent au début de l'enfichage,
- la figure 4 est une vue partielle en demi-coupe longitudinale montrant un connecteur suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, incorporant des bornes du genre montré en figures 1 à 3.
- FIG. 1 is a view of the female terminal, in longitudinal section along line II of FIG. 2,
- FIG. 2 is a left view of FIG. 1,
- FIG. 3 is a view in elevation and in partial section, intended to show a female terminal according to the invention and a male terminal in the state in which they are at the start of the insertion,
- FIG. 4 is a partial view in longitudinal half-section showing a connector according to a particular embodiment of the invention, incorporating terminals of the type shown in FIGS. 1 to 3.
La borne femelle de contact 10 montrée en figures 1 à 3 est destinée à recevoir une borne mâle 12 ayant une partie active cylindrique, terminée par un chanfrein d'entrée dans la borne femelle.The
La borne femelle 10 peut être regardée comme comprenant un fût arrière 14 de liaison avec un conducteur électrique isolé 16 et une partie avant active 18. Dans le mode de réalisation représenté, ces deux parties sont constituées en matériaux différents et assemblées ensuite de façon permanente. Le fût 14 peut notamment être constitué en un matériau permettant de le sertir sur le conducteur 16 par pincement suivant deux directions orthogonales. Il peut notamment être un laiton de décolletage. Le fût 14 présente à l'avant un prolongement de diamètre réduit, limité par un épaulement 20.The
La partie active avant 18 est constituée en un matériau ayant au contraire une élasticité élevée, en même temps qu'une bonne conductibilité électrique. Elle est par exemple en bronze au béryllium. Elle comprend une base annulaire 22 destinée à être fixée de façon permanente, par exemple par emmanchement, sur le prolongement du fût. Au-delà de la base, la partie avant peut être considérée comme une douille, fractionnée par des fentes 24 régulièrement réparties en plusieurs doigts. Dans la pratique, le nombre de doigts sera compris entre 12 et 18. Un nombre de 16 sera généralement satisfaisant. Avant fractionnement par les fentes 24, la partie terminale de la partie avant est usinée de façon à avoir un tronçon mince intermédiaire et un renflement interne terminal. On obtient ainsi des doigts 26 ayant un tronçon mince, raccordé à la base, et une partie terminale ayant un renflement intérieur 27 qui présente une surface interne sensiblement cylindrique et de diamètre sensiblement égal à celui de la broche de la borne mâle 12 lorsque les doigts sont rectilignes. Avant montage sur le fût, les doigts sont déformés vers l'intérieur (figure 1) de façon à délimiter un passage d'entrée de diamètre inférieur à celui de la broche 12.The front
Sur la partie avant active est monté un tube 28 continu, qui peut par exemple être emmanché sur l'emplanture commune des doigts 26. Le tube 28 est destiné à servir d'appui à la fraction renflée des bras lorsque ces derniers sont déformés par engagement de la broche et à protéger la partie active.On the active front part is mounted a
La figure 4 montre, à titre d'exemple, un connecteur susceptible d'utiliser une borne femelle du genre montré en figures 1 à 3. Ce connecteur peut être considéré comme constitué d'un demi-connecteur mâle et d'un demi-connecteur femelle.FIG. 4 shows, by way of example, a connector capable of using a female terminal of the kind shown in FIGS. 1 to 3. This connector can be considered to consist of a male half-connector and a half-connector female.
Le demi-connecteur femelle comporte une coquille 32 en plusieurs pièces assemblées, emprisonnant un isolant traversé par des contacts femelles 10. Pour retenir ces bornes femelles, l'isolant est fractionné en un isolant avant 34 traversé par la partie active des bornes 10, un isolant arrière 36 et une rondelle intermédiaire 38 insérée dans une gorge de chaque borne découpée, sur le socle de la partie active et à l'avant du fût. Un passe-fil 40 en élastomère souple est prévu pour s'appuyer sur les conducteurs et assurer l'étanchéité.The female half-connector comprises a
Le demi-connecteur mâle comporte lui aussi une coquille 42 en plusieurs pièces assemblées. La coquille contient un isolant qui peut avoir une constitution similaire à celle de l'isolant du demi-connecteur femelle, de façon à retenir les bornes mâles 12, munies d'une gorge. Le demi-connecteur mâle peut également comporter, de façon classique, une plaquette avant 44 traversée par les broches.The male half-connector also comprises a
Enfin, les demi-connecteurs sont munis de moyens coopérants permettant de les enficher dans l'orientation convenable, puis de les solidariser. Dans le cas montré sur la figure 4, l'un des demi-connecteurs comporte au moins une nervure 46 destinée à s'engager dans une rainure de l'autre demi-connecteur dans un but de détrompage. La coquille d'un des demi-connecteurs porte une bague 48 destinée à se visser sur un filetage de la coquille de l'autre demi-connecteur.Finally, the half-connectors are provided with cooperating means allowing them to be plugged in the appropriate orientation, and then to be joined. In the case shown in FIG. 4, one of the half-connectors comprises at least one
L'accouplement des demi-connecteurs s'effectue de façon classique. Lorsque la broche d'une borne mâle accoste les doigts d'une borne femelle, son chanfrein terminal exerce sur l'extrémité arrondie des renflements 27 une force qui tend à les écarter de l'axe. Les bras se déforment alors progressivement, au fur et à mesure de l'introduction, en prenant tout d'abord la forme indiquée schématiquement sur la figure 3, les tronçons minces prenant une forme en "S", tandis que les renflements restent obliques par rapport au tube 28 de protection. Au fur et à mesure de l'introduction de la broche, les doigts se redressent pour arriver finalement dans la position montrée en figure 4. Un léger dégagement peut être prévu sur la partie active immédiatement derrière le renflement de doigts, de façon à laisser subsister un jeu j qui permet à la surface interne du renflement de mieux s'appliquer sur la broche.The coupling of the half-connectors is carried out in a conventional manner. When the pin of a male terminal lands on the fingers of a female terminal, its end chamfer exerts on the rounded end of the bulges 27 a force which tends to move them away from the axis. The arms are then gradually deformed, as they are introduced, first taking the shape indicated diagrammatically in FIG. 3, the thin sections taking an "S" shape, while the bulges remain oblique through compared to the
On voit que chaque doigt s'appuie ainsi sur la broche par toute une surface, plutôt que le long d'une ligne circulaire seulement, ce qui d'une part réduit la résistance de contact et d'autre part permet de maintenir une liaison électrique satisfaisante même en cas de vibrations intenses.It can be seen that each finger is thus supported on the pin by an entire surface, rather than along only a circular line, which on the one hand reduces the contact resistance and on the other hand makes it possible to maintain an electrical connection satisfactory even under intense vibrations.
Claims (7)
caractérisée en ce que la borne comporte également un tube (28) solidaire de l'emplanture des doigts (26), entourant les doigts et limitant la déformation élastique des doigts vers l'extérieur à partir d'un état libre des doigts pour laquelle ces derniers convergent vers l'avant.Female electrical terminal intended to receive a cylindrical male terminal, having a rear shaft (14) for connection to an electrical conductor and an annular front part (18) open towards the front, intended to receive the male terminal and divided by axial slots , regularly distributed in the circumferential direction, in fingers each having an internal terminal bulge,
characterized in that the terminal also comprises a tube (28) integral with the root of the fingers (26), surrounding the fingers and limiting the elastic deformation of the fingers towards the outside from a free state of the fingers for which these the latter converge forward.
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