EP0653808A1 - Contact électrique femelle du type douille - Google Patents

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EP0653808A1
EP0653808A1 EP94402363A EP94402363A EP0653808A1 EP 0653808 A1 EP0653808 A1 EP 0653808A1 EP 94402363 A EP94402363 A EP 94402363A EP 94402363 A EP94402363 A EP 94402363A EP 0653808 A1 EP0653808 A1 EP 0653808A1
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EP
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blades
ring
electrical contact
contact
housing
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EP94402363A
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Jean-François Le Gall
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FCI SA
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Framatome Connectors International SAS
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H01R13/187—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure with spring member in the socket
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/111—Resilient sockets co-operating with pins having a circular transverse section

Definitions

  • the present invention relates to improvements made to female electrical contacts of the socket type, comprising a tubular body defining a housing provided with a front inlet orifice for receiving a male electrical contact of the pin type and several elastically deformable contact blades which are centrally curved radially inwards and which extend substantially longitudinally, being distributed in a cylinder to form a cage, said blades being secured to the body by one of their ends.
  • U.S. Patent 4,572,606 describes a socket-type female contact arrangement comprising a tubular body enclosing a plurality of resilient blades distributed along the interior periphery of the body and held radially inwardly bent in their central regions; these blades are secured to the body at their rear end and thus constitute a virtually cage-shaped contact element, while the front ends of these blades are free to play longitudinally.
  • Document DE 35 31 845 describes a socket-type female contact arrangement in which several contact blades constitute a one-piece cage trapped in free sliding inside the tubular body of the contact and held axially with play by two stops: during the 'introduction of the associated male contact, the cage is pushed against the rear stop and is blocked by the latter, while the axial play allows the axial expansion of the cage towards the front.
  • one or more blades can be subjected to a high force directed backwards and, being unable to expand properly forward, they risk undergoing an irreversible longitudinal deformation (bending) causing deterioration of the female contact.
  • the insertion force is not constant and retains a too high value which is not controllable.
  • the floating mounting of the cage in the case of contact with document DE 35 31 845, has the additional disadvantage of the impossibility of precisely controlling the location of said cage during the introduction of the male contact.
  • the cage is in fact first pushed back and compressed in abutment against the posterior stop; then only the axial expansion of the cage takes place in the direction of the front, which makes it even more random, if not impossible, to maintain a constant and low insertion force during mating.
  • US Pat. No. 3,120,989 shows a socket-type female contact arrangement in which a curved contact blade, associated with a tubular body, is secured by its end anterior to said body in the vicinity of the inlet orifice thereof , while its rear end remains free to play longitudinally.
  • the deformable blade remains unique and the contact then has the drawbacks inherent in this type of arrangement (reduced number of contact zones with the male contact, reduced contact surface, asymmetry of the support forces on male contact, ).
  • the means used to retain the blade in the socket require machining (rings associated with the blade, groove hollowed in the socket) which are expensive in time and in money and which cannot be suitable when a somewhat economical manufacture is sought.
  • the invention therefore essentially aims to remedy the various drawbacks described above presented by the female contacts of the socket type known to date and to propose an improved arrangement for such a female electrical contact of the socket type which gives better satisfaction to the various requirements of the practice, in particular with regard to obtaining an insertion force as constant and as low as possible.
  • a socket type contact as defined above in the preamble which, being arranged in accordance with the invention, is essentially characterized in that the blades are fixed to the body on the side of their anterior end and in that that the front ends of the blades are joined together by a front ring which follows the outline of the housing in the vicinity of the inlet orifice thereof and which is secured thereto.
  • the expansion of the cage formed by the contact blades takes place in the same direction as the introduction of the associated male contact. In this way, it is ensured that no parasitic force comes, in normal situation, to disturb the elastic support force of each blade on the male contact throughout the stroke of introduction thereof.
  • the insertion force, during the introduction of the male contact into the female contact, is, under these conditions, kept as constant and as low as possible, while the multiplicity of blades arranged in a cage ensures radial support symmetrical and of a number of support zones and a support surface suitable for optimal electrical conduction.
  • an additional force component generated by increased friction between a blade and the male contact retains the same coincident direction 2with the direction of insertion of the male contact and, despite an increase in the insertion force, it cannot result in damage to the blade and deterioration of the female contact.
  • the rear ends of the blades are also joined together by a rear ring which has a smaller transverse dimension than that of the housing and which is free to debate in the longitudinal direction at the interior of the housing, and it is the respective central zones of the blades which are curved radially inwards.
  • the blades and the anterior ring and respectively the posterior ring are advantageous for the blades and the anterior ring and respectively the posterior ring to constitute a single piece which can in particular advantageously be obtained from a metal sheet. cut, then rolled on itself; the manufacture of such a part is simple and inexpensive.
  • the front ring it is very advantageous for the front ring to be secured to the tubular body by crimping on the inlet orifice thereof; in an interesting embodiment, the inlet orifice of the tubular body has a flare open towards the outside, the anterior ring has a flare open towards the front which is of shape complementary to that of the flare of the tubular body to bear against it, and the front edge of the inlet is folded to extend radially in front of the front edge of the front ring and retain said ring. A simple and achievable assembly is thus obtained with standard tools.
  • FIG. 1 schematically shows a female contact arrangement known in accordance with US Pat. No. 3,120,989
  • a socket type female electrical contact generally designated by the reference A, comprises a body 1 provided at its rear part of a member 2 or tail suitable for its connection, for example by welding, with an electric circuit, in particular an electric wire (not shown).
  • the body 1 In its front part, the body 1 is hollowed out to define a housing 3, open at the front by an inlet orifice 4, which is shaped and dimensioned to receive a male electrical contact of the pin type (not shown).
  • the housing 3 In the example shown, the housing 3 is cylindrical in revolution.
  • This arrangement facilitates the mounting of the blades on the body 1 because the ring 9, which follows the axial and circumferential contour of the orifice 4 of the housing, covers the flared part thereof and is applied against said flared part.
  • a peripheral projection 10 of axial extent surrounding the orifice 4 is folded over the free edge of the ring 9 and covers it (flap): the ring 9 is thus wedged axially between the flared part of the body and the folded edge of the inlet port.
  • the blades 5 have a freedom of individual longitudinal expansion.
  • the blades 5 and the blade 9 constitute a single piece 11 obtained by a cutting-rolling operation of a metal sheet.
  • FIG. 3 shows, as a preferred embodiment, a female contact C provided with a cage-shaped contact member 12
  • the cage 12 is constituted in the same way as the part 11 of the contact B in FIG. 2, except that the rear ends of the blades 5 are also joined by a rear ring 13.
  • the ring can have any shape desired and its transverse dimension is such that it can slide freely, in the longitudinal direction, inside the housing 3.
  • the cage 12 can undergo free longitudinal expansion in the direction of introduction of the male contact.
  • the cage 12 can be manufactured by a cutting-rolling operation.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

Contact électrique femelle du type douille, comprenant un corps tubulaire (1) définissant un logement (3) muni d'un orifice d'entrée antérieur (4) pour recevoir un contact électrique mâle du type broche et plusieurs lames de contact (5) déformables élastiquement qui sont centralement incurvées radialement vers l'intérieur et qui s'étendent sensiblement longitudinalement en étant réparties selon un cylindre pour constituer une cage, lesdites lames (5) étant solidarisées au corps par une de leurs extrémités, caractérisé en ce que les lames sont fixées au corps du côté de leur extrémité antérieure et en ce que les extrémités antérieures des lames sont réunies entre elles par une bague antérieure (9) qui épouse le contour du logement (3) au voisinage de l'orifice d'entrée (4) de celui-ci et qui est solidarisée à celui-ci.

Description

  • La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux contacts électriques femelles du type douille, comprenant un corps tubulaire définissant un logement muni d'un orifice d'entrée antérieur pour recevoir un contact électrique mâle du type broche et plusieurs lames de contact déformables élastiquement qui sont centralement incurvées radialement vers l'intérieur et qui s'étendent sensiblement longitudinalement en étant réparties selon un cylindre pour constituer une cage, lesdites lames étant solidarisées au corps par une de leurs extrémités.
  • Le brevet U.S. 4 572 606 décrit un agencement de contact femelle du type douille comportant un corps tubulaire renfermant une pluralité de lames élastiques réparties le long de la périphérie intérieure du corps et maintenues cintrées radialement vers l'intérieur dans leurs zones centrales ; ces lames sont solidarisées au corps à leur extrémité arrière et constituent ainsi un élément de contact virtuellement en forme de cage, tandis que les extrémités antérieures de ces lames sont libres de jouer longitudinalement.
  • Le document DE 35 31 845 décrit un agencement de contact femelle du type douille dans lequel plusieurs lames de contact constituent une cage monobloc emprisonnée à libre coulissement à l'intérieur du corps tubulaire du contact et retenue axialement avec jeu par deux butées : lors de l'introduction du contact mâle associé, la cage est repoussée contre la butée arrière et est bloquée par celle-ci, tandis que le jeu axial autorise l'expansion axiale de la cage en direction de l'avant.
  • L'inconvénient présenté par ces contacts femelles connus est dû au fait que les lames en appui sur le contact mâle associé sont, en raison de leur solidarisation au corps tubulaire à leur extrémité postérieure, libre de s'expanser longitudinalement uniquement en direction de l'avant, c'est-à-dire dans le sens inverse du sens d'introduction du contact mâle.
  • Si une anomalie survient lors du mouvement relatif d'accouplement (par exemple mauvaise introduction de la broche, corps étranger interposé entre une lame et la broche du contact mâle), une ou plusieurs lames peuvent être soumises à un effort élevé dirigé vers l'arrière et, étant dans l'impossibilité de s'expanser correctement vers l'avant, elles risquent de subir une déformation longitudinale irréversible (pliage) entraînant la détérioration du contact femelle.
  • En outre, en raison même du fait que l'expansion s'effectue à contresens du déplacement du contact mâle, la force d'insertion n'est pas constante et conserve une valeur trop élevée qui n'est pas contrôlable.
  • Enfin, le montage flottant de la cage, dans le cas du contact du document DE 35 31 845, a pour inconvénient supplémentaire l'impossibilité de contrôler de façon précise la localisation de ladite cage lors de l'introduction du contact mâle. La cage est en effet d'abord repoussée et comprimée en appui contre la butée postérieure ; ensuite seulement l'expansion axiale de la cage s'effectue en direction de l'avant, ce qui rend encore plus aléatoire, voire impossible, le maintient d'une force d'insertion constante et faible au cours de l'accouplement.
  • Le brevet US 3 120 989 montre un agencement de contact femelle du type douille dans lequel une lame cintrée de contact, associée à un corps tubulaire, est solidarisée par son extrémité antérieure audit corps au voisinage de l'orifice d'entrée de celui-ci, tandis que son extrémité postérieure reste libre de jouer longitudinalement. Toutefois, dans ce contact connu, la lame déformable reste unique et le contact présente alors les inconvénients inhérents à ce type d'agencement (nombre réduit des zones de contact avec le contact mâle, surface de contact réduite, dissymétrie des efforts d'appui sur le contact mâle, ...). En outre, les moyens mis en oeuvre pour retenir la lame dans la douille nécessitent des usinages (anneaux associés à la lame, gorge creusée dans la douille) qui sont dispendieux en temps et en argent et qui ne peuvent convenir lorsqu'une fabrication quelque peu économique est recherchée.
  • L'invention a donc essentiellement pour but de remédier aux divers inconvénients ci-dessus exposés présentés par les contacts femelles du type douille connus à ce jour et de proposer un agencement perfectionné pour un tel contact électrique femelle du type douille qui donne mieux satisfaction aux diverses exigences de la pratique, notamment pour ce qui concerne l'obtention d'une force d'insertion aussi constante et aussi faible que possible.
  • A cet effet, il est proposé un contact du type douille tel que défini plus haut au préambule qui, étant agencé conformément à l'invention, se caractérise essentiellement en ce que les lames sont fixées au corps du côté de leur extrémité antérieure et en ce que les extrémités antérieures des lames sont réunies entre elles par une bague antérieure qui épouse le contour du logement au voisinage de l'orifice d'entrée de celui-ci et qui est solidarisée à celui-ci.
  • Grâce à cet agencement, l'expansion de la cage constituée par les lames de contact s'effectue dans le sens même de l'introduction du contact mâle associé. De la sorte, on est assuré qu'aucun effort parasite vient, en situation normale, perturber la force d'appui élastique de chaque lame sur le contact mâle tout au long de la course d'introduction de celui-ci. L'effort d'insertion, lors de l'introduction du contact mâle dans le contact femelle, est, dans ces conditions, maintenu aussi constant et aussi faible que possible, tandis que la multiplicité des lames agencées en cage assure d'un appui radial symétrique et d'un nombre de zones d'appui et d'une surface d'appui appropriés pour une conduction électrique optimale. En cas d'anomalie, une composante de force supplémentaire générée par un frottement accru entre une lame et le contact mâle conserve le même sens coïncidant 2avec le sens d'introduction du contact mâle et, malgré un accroissement de l'effort d'insertion, il ne peut pas en résulter un endommagement de la lame et une détérioration du contact femelle.
  • Dans un mode de réalisation préféré plus particulièrement visé par l'invention, les extrémités postérieures des lames en outre sont réunies entre elles par une bague postérieure qui possède une dimension transversale moindre que celle du logement et qui est libre de débattre en direction longitudinale à l'intérieur du logement, et ce sont les zones centrales respectives des lames qui sont incurvées radialement vers l'intérieur.
  • Dans l'un et l'autre modes de réalisation précédents, il est avantageux que les lames et la bague antérieure et respectivement la bague postérieure constituent une pièce unique monobloc qui peut notamment, de façon avantageuse, être obtenue à partir d'une feuille métallique découpée, puis roulée sur elle-même ; la fabrication d'une telle pièce est simple et peu coûteuse.
  • Dans l'un ou l'autre mode de réalisation précité, il est très avantageux que la bague antérieure soit solidarisée au corps tubulaire par sertissage sur l'orifice d'entrée de celui-ci ; dans un exemple de réalisation intéressant, l'orifice d'entrée du corps tubulaire présente un évasement ouvert vers l'extérieur, la bague antérieure présente un évasement ouvert vers l'avant qui est de forme complémentaire de celle de l'évasement du corps tubulaire pour prendre appui contre celui-ci, et le bord antérieur de l'orifice d'entrée est replié pour s'étendre radialement devant le bord avant de la bague antérieure et retenir ladite bague. On obtient ainsi un montage simple et réalisable avec des outillages courants.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs. Dans cette description, on se réfère au dessin annexé sur lequel :
    • la figure 1 est une vue schématique de côté, en coupe, d'un contact femelle du type douille avec une seule lame de contact agencé conformément à l'état de la technique ;
    • la figure 2 est une vue schématique de côté, en coupe, d'un contact femelle à plusieurs lames de contact formant cage, agencé selon l'invention, et
    • la figure 3 est une vue schématique de côté, en coupe, d'une variante de réalisation préférée du contact femelle de la figure 2.
  • En se référant tout d'abord à la figure 1 qui montre schématiquement un agencement de contact femelle connu conformément au brevet US 3 120 989, un contact électrique femelle de type douille, désigné dans son ensemble par la référence A, comprend un corps 1 muni à sa partie arrière d'un organe 2 ou queue approprié pour son raccordement, par exemple par soudage, avec un circuit électrique, notamment un fil électrique (non montré).
  • Dans sa partie avant, le corps 1 est évidé pour définir un logement 3, ouvert à l'avant par un orifice d'entrée 4, qui est conformé et dimensionné pour recevoir un contact électrique mâle du type broche (non montré). Dans l'exemple représenté, le logement 3 est cylindrique de révolution.
  • Une lame de contact 5 déformable élastiquement et s'étendant sensiblement longitudinalement et latéralement est disposée à l'intérieur du logement 3. Cette lame est solidaire, à son extrémité antérieure, d'un anneau 6 présentant un évidement de diamètre au moins égal à celui du contact mâle associé, lequel anneau 6 est logé et retenu coaxialement dans une gorge annulaire 7 creusée dans la face interne du corps 1 en arrière et au voisinage de l'orifice d'entrée 4. En arrière de son extrémité antérieure, la lame 5 est incurvée longitudinalement avec une convexité tournée radialement vers l'axe central du logement 3. L'extrémité arrière 8 de la lame 5 est libre et, lors de l'introduction ou du retrait du contact mâle (non montré), elle peut se déplacer longitudinalement en fonction de la déformation radiale imprimée par le contact mâle à la partie convexe de la lame.
  • Dans un contact femelle ainsi agencé, la lame élastiquement déformable unique exerce un effort d'appui sur un seul côté du contact mâle en cours d'introduction et la dissymétrie radiale de cet effort ne favorise nullement une réduction maximale de l'effort d'insertion. Par ailleurs, la surface de contact réduite de cette lame unique sur le contact mâle n'est pas favorable à l'obtention d'une continuité électrique de bonne qualité.
  • La figure 2 (sur laquelle les mêmes références numériques sont conservées pour désigner des organes identiques à ceux de la figure 1) montre un contact femelle B agencé conformément à l'invention avec plusieurs lames déformables 5 qui sont disposées selon un cylindre et dont les extrémités antérieures sont réunies par une bague antérieure 9, l'ensemble ainsi formé constituant virtuellement une cage. Dans cet agencement, le bord annulaire du corps qui définit l'orifice d'entrée 4 est évasé vers l'extérieur et la bague antérieure 9 est, elle aussi, au moins en partie conformée avec un évasement ouvert vers l'avant qui est complémentaire de celui de l'orifice 4 du corps. Cette disposition facilite le montage des lames sur le corps 1 du fait que la bague 9, qui épouse le contour axial et circonférentiel de l'orifice 4 du logement, recouvre la partie évasée de celui-ci et s'applique contre ladite partie évasée. Une saillie périphérique 10 d'étendue axiale entourant l'orifice 4 est rabattue sur le bord libre de la bague 9 et le recouvre (bouterollage) : la bague 9 est ainsi coincée axialement entre la partie évasée du corps et le bord rabattu de l'orifice d'entrée.
  • Les lames 5 possèdent une liberté d'expansion longitudinale individuelle.
  • En pratique les lames 5 et la lame 9 constituent une seule et même pièce 11 obtenue par une opération de découpage-roulage d'une feuille métallique.
  • La figure 3 (sur laquelle les mêmes références numériques sont conservées pour désigner des organes identiques à ceux de la figure 2) montre, à titre de variante de réalisation préférée, un contact femelle C muni d'un organe de contact en forme de cage 12. La cage 12 est constituée de la même manière que la pièce 11 du contact B de la figure 2, à ceci près que les extrémités postérieures des lames 5 sont, elles aussi, réunies par une bague postérieure 13. La bague peut présenter toute forme souhaitée et sa dimension transversale est telle qu'elle puisse glisser librement, en direction longitudinale, à l'intérieur du logement 3. Ainsi constituée, la cage 12 peut subir une expansion longitudinale libre dans le sens d'introduction du contact mâle. La cage 12 peut être fabriquée par une opération de découpage-roulage. C'est une pièce qui est mécaniquement résistante et dont la configuration procure, d'une part, un effort d'insertion aussi constant et aussi faible que possible lors de l'introduction du contact mâle et, d'autre part, un appui symétrique et d'aire importante sur le contact mâle conduisant à une bonne continuité électrique.
  • Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.

Claims (5)

  1. Contact électrique femelle du type douille, comprenant un corps tubulaire (1) définissant un logement (3) muni d'un orifice d'entrée antérieur (4) pour recevoir un contact électrique mâle du type broche et plusieurs lames de contact (5) déformables élastiquement qui sont centralement incurvées radialement vers l'intérieur et qui s'étendent sensiblement longitudinalement en étant réparties selon un cylindre pour constituer une cage, lesdites lames (5) étant solidarisées au corps par une de leurs extrémités, caractérisé en ce que les lames sont fixées au corps du côté de leur extrémité antérieure et en ce que les extrémités antérieures des lames sont réunies entre elles par une bague antérieure (9) qui épouse le contour du logement (3) au voisinage de l'orifice d'entrée (4) de celui-ci et qui est solidarisée à celui-ci.
  2. Contact électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités postérieures des lames en outre sont réunies entre elles par une bague postérieure (13) qui possède une dimension transversale moindre que celle du logement (3) et qui est libre de débattre en direction longitudinale à l'intérieur du logement et en ce que ce sont les zones centrales respectives des lames qui sont incurvées radialement vers l'intérieur.
  3. Contact électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les lames (5) et la bague antérieure (9) et respectivement la bague postérieure (13) constituent une pièce unique monobloc (11, 12), notamment obtenue à partir d'une feuille métallique découpée, puis roulée sur elle-même.
  4. Contact électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bague antérieure (9) est solidarisée au corps tubulaire (1) par sertissage sur l'orifice d'entrée (4) de celui-ci.
  5. Contact électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée (4) du corps tubulaire (1) présente un évasement ouvert vers l'extérieur, en ce que la bague antérieure présente un évasement ouvert vers l'avant de forme complémentaire de celle de l'évasement du corps tubulaire pour prendre appui contre celui-ci, et en ce que le bord antérieur (10) de l'orifice d'entrée est replié pour s'étendre radialement devant le bord avant de la bague antérieure et retenir ladite bague.
EP94402363A 1993-10-22 1994-10-20 Contact électrique femelle du type douille Revoked EP0653808B1 (fr)

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FR9312637A FR2711852B1 (fr) 1993-10-22 1993-10-22 Contact électrique femelle du type douille.

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EP0653808A1 true EP0653808A1 (fr) 1995-05-17
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