EP0951094B1 - Dispositif de connexion autodénudant - Google Patents

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EP0951094B1
EP0951094B1 EP99420087A EP99420087A EP0951094B1 EP 0951094 B1 EP0951094 B1 EP 0951094B1 EP 99420087 A EP99420087 A EP 99420087A EP 99420087 A EP99420087 A EP 99420087A EP 0951094 B1 EP0951094 B1 EP 0951094B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
stripping
spring
slot
conductive part
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99420087A
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German (de)
English (en)
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EP0951094A1 (fr
Inventor
Sylvain Barrat
Bernard Bechaz
Philippe France
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ABB France SAS
Original Assignee
Entrelec SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Entrelec SAS filed Critical Entrelec SAS
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Publication of EP0951094B1 publication Critical patent/EP0951094B1/fr
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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
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/48455—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar insertion of a wire only possible by pressing on the spring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end
    • H01R4/48275—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end with an opening in the housing for insertion of a release tool
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting

Definitions

  • the present invention relates to a self-stripping connection device for an electric cable consisting of a conductive core and an insulating sheath.
  • Such a device makes it possible to connect an electric cable to a conductive piece without the need to first strip one end of the electrical cable.
  • the self-stripping connection device performs local stripping of the cable, for example by cutting the insulating sheath surrounding the conductive core, before making contact electric between the conductive core thus locally stripped and the part conductive.
  • a device having the characteristics of the preamble of claim 1 is described in document DE-A- 38 18 548.
  • European patent EP 0 247 360 discloses a device for self-stripping connection comprising a conductive connection piece which has a slot intended to receive the cable to be connected and which is mounted in an insulating housing having at least one opening allowing the introduction of the cable to be connected, as well as means allowing to strip the electric cable locally.
  • the conductive piece has a core stripping and retaining slot of the cable.
  • This slot which is rectilinear, is longitudinally formed at the along a profile-shaped part which is obtained for example from of a flat blank, by stamping causing its cutting, folding and possibly localized thinning.
  • the profiled part of the piece conductive has a hollow polygonal cross section which corresponds to a U whose free ends have been obliquely and also folded towards each other.
  • the profiled part thus obtained has two folds end corresponding to the free ends obliquely and also folded up mentioned above. These two folds line the slit they delimit.
  • a stripped mouth of the conductive part is formed at one end of the slot. It is obtained by oblique cutting symmetrical pleats bordering the slot at one of their ends. This oblique cut to obtain a flared mouth.
  • the folding subsequent folds, relative to the walls which carry them creates an edge upper sufficient to start the sheath of the cables pushed in this mouth.
  • a special tool with a tip adapted to the shape of the conductive part is provided for introducing an electric cable in the conductive part.
  • connection device allows to realize, without stripping good electrical contact between the conductive part and the core conductive of a cable.
  • the same conductive part can receive cables of different diameters within a determined diameter range.
  • connection device requires the use of a specific tool. Without this tool it is very difficult to make a connection.
  • connection device The conductive part of this connection device must be made of special materials to ensure both good stripping and good electrical contact and as it appears from the brief description above, the realization of this conductive part is quite complex. This makes this connection device cost-effective quite high.
  • the means for stripping locally the electric cable are made on a separate part of the conductive part and face the slot of the latter, and means movement are provided to move the cable from a position in which the bare cable is introduced into the device to a connection position in which the cable is located in the slot of the conductive part and in which the core of the cable is in electrical contact with the conductive part, the cable passing through the means making it possible to strip it locally during this movement.
  • This device can for example take place in a case insulation which has an opening allowing the introduction of the cable to Connect.
  • the conductive part of connection is mounted in an insulating box having at least one opening allowing the introduction of the cable to be connected, and the means of displacement comprise an elastic blade provided with means electric cable drive, the cable drive means facing the slot of the conductive part in the rest position of the elastic blade and facing the opening for introducing the cable into the insulating housing in the preloaded position of the elastic blade.
  • the means of displacement comprise an elastic blade provided with means electric cable drive, the cable drive means facing the slot of the conductive part in the rest position of the elastic blade and facing the opening for introducing the cable into the insulating housing in the preloaded position of the elastic blade.
  • an opening is advantageously provided in the insulating housing so as to allow the passage of a tool, such as a screwdriver blade, to prestress the blade elastic.
  • the means preferably have a window in which can pass this cable. In some configurations, it may be sufficient to have a fork between the teeth of which the cable is placed.
  • the device according to the invention has for example a part made in an elastic blade folded so that its two ends are substantially parallel to each other, one end being provided with two stripping lips and the other end being provided with cable drive means, such as example a window.
  • the elastic blade on the side of the stripping lips, then rests preferably on the conductive part whose shape it follows, the lips stripping being inclined relative to the elastic blade so that the stripping part of these lips is well in front of the slot of the conductive part.
  • the cable drive means preferably include lugs guide substantially resuming the shape of the stripping lips.
  • the slot intended to receive the cable to be connected advantageously has an opening in the shape of a V and is extended, on the side of the point of the V, by two edges substantially parallel.
  • the present invention also relates to a terminal block of connection comprising an insulating box and a conductive part intended to be electrically connected to at least one electrical cable, terminal block which is provided with at least one self-stripping connection device as described above.
  • Figure 1 shows a terminal block fitted with two connection.
  • This terminal block includes an insulating housing 2, two springs 4, as well than a conductive part 6.
  • the insulating housing 2 is a piece of synthetic material obtained for example by molding.
  • the shape of its base is such that it can be fixed on standard fixing rails provided for this purpose.
  • a housing 8 is provided for each spring 4 and each end of the conductive part 6.
  • the upper face of the housing 2 has at each housing each time an opening 10 intended to receive a cable to be connected and an opening 12 intended to receive the blade of a screwdriver.
  • the conductive part 6 is shown in perspective on the Figure 1 and in top view in Figure 3. This part 6 can receive two electrical cables, one at each end.
  • This piece conductive 6 is made from a metal blade, for example by copper.
  • each slot 14 is made at each end of the blade.
  • Each slot 14 is formed on the axis longitudinal median of the blade.
  • the slot 14 has a V-shaped zone 16, the point of the V lying inside of the blade.
  • the slot 14 is extended by a zone 18 in which the edges of the slot are substantially parallel. So each end of the conductive part is in the form of a fork, each of which arm has a certain elasticity, thanks to which the slot 14 can receive cables of different diameters while ensuring a excellent electrical contact.
  • edges of the slot 14, both at the level of the V-shaped zone 16 that at the level of the zone 18 where the edges are parallel, are thinned. This thinning does not give the slit the cutting function but is made to fit the dimensions of the cutout that is made at level of the springs 4 and which will be described later.
  • a tongue 20 is produced substantially in the middle of the part conductive to allow it to snap into the insulating housing 2.
  • FIG. 2 shows in more detail a spring 4.
  • a spring is formed from an elastic blade which can also be, for example, copper.
  • This elastic blade is folded so as to form a spring.
  • the width of the elastic blade used is substantially equal to the width of the blade used to make the conductive part 6.
  • the central area of the elastic blade is folded so as to form an arc of a circle over a little more than 180 °. So the ends substantially parallel to the spring can move elastically one compared to each other. In the rest position, represented in FIG. 1 by example, the two ends of the elastic blade are offset one by compared to each other.
  • a first end of the elastic blade is folded so that you can come and take the swan neck shape from one end of the conductive part 6.
  • each spring 4 comes to take place in its housing 8 on one end of the conductive part 6.
  • the rounded central part of the spring 4 is placed at the base of the swan neck shape of one end of the conductive part 6.
  • the spring 4 follows the upper face of the entire end in the form of gooseneck of the conductive part 6 and one end of this spring protrudes from the conductive part 6. The other end of the spring 4 comes place over this first end.
  • the end of the spring 4 which rests on the conductive part 6 is provided with a window 22.
  • this window 22 On the side of the end of the spring 4, this window 22 has a space 24 of sufficient size to receive a electric cable to connect.
  • Inside window 22 is also two stripping lips 26. These lips 26 extend in a transverse direction relative to the elastic blade forming the spring 4 and are inclined opposite the other end of the spring. So these lips protrude from the elastic blade on the side of the conductive part 6 when the spring 4 is mounted on this conductive part 6 (FIGS. 4 to 6).
  • the ends of the lips 26 are spaced apart from each other so to cut the insulating sheath of an electric cable which moves longitudinally relative to the elastic blade forming the spring 4 without damage the conductive core of this cable.
  • Window 22 also shows a space 28 intended to receive a cable once it has been locally stripped by stripped lips 26.
  • the spring 4 is placed on the conductive part 6 so that that the stripping lips 26 abut against the end of the part conductive 6.
  • the lips 26 are then in front of the slot 14. We ensures that the stripping area of the lips 26 is at the level of the thinned edges of the slot 14.
  • the other end of the spring 4 is also provided with a window 30.
  • Window 30 shows a substantially square shape with two longitudinal edges and two edges transverse to the elastic blade forming the spring 4. The two transverse edges are each provided with a lug 32.
  • Each lug 32 extends towards the other end of the spring 4. These lugs resume substantially the shape of the stripping lips 26. There are thus lugs in V shape, each branch of the V being inclined substantially the same so that the lips 26 are inclined. In this way, the pins 32 allow good guidance of a cable to be connected to pass this cable between the stripping lips 26. The cable to be stripped and connected is then guided over the entire height of the lug and not just on the thickness of the elastic blade 4.
  • the window 30 In the rest position of the spring 4, the window 30 is substantially above the space 28 of the window 22. In position window 30 is located above space 24 of the window 22.
  • a tongue 34 is provided on each spring 4 in order to properly hold it on the conductive part 6.
  • the tongue 34 can by example cooperate with the end of a slot 14 opposite the end having a V-shaped zone 16
  • Figure 4 shows a conductive part 6 and two springs 4 at rest in the insulating housing 2.
  • the springs 4 and the shaped ends of the swan neck of the conductive part 6 are each placed in a housing 8.
  • stops 36 are provided inside the housings 8. There is thus a stop 36 placed inside the rounding of the spring 4 and another stop 36 allowing the correct positioning of one end of the conductive part 6.
  • connection device The operation of a connection device according to the invention is described below with reference to FIGS. 4 to 6.
  • FIG. 4 shows the two connection devices in position rest.
  • Each space 24 intended to receive a cable to be connected is is located opposite an opening 10 of the housing.
  • Windows 30 for the movement of a cable are erased relative to these openings 10.
  • a first operation to perform to allow the connection of a cable is to prestress the spring 4. This is achieved by introducing the end of a tool, for example a screwdriver blade, through a opening 12 of the housing 2.
  • the blade 38 of the screwdriver meets the spring 4 and is deflected towards a wall 40 of the housing 8.
  • this wall 40 is such that by fully inserting the screwdriver into opening 12 until that the blade 38 of the screwdriver comes to the bottom of the housing 8, or more precisely comes into abutment against the conductive part 6, the spring either deformed so that the window 30 of the spring comes facing the space 24 of window 22 of the spring intended to receive a cable 42 to be connected.
  • Figure 5 shows the spring 4 in its pre-stressed position thanks to the action of the screwdriver blade 38 and also shows the end of a cable 42 which has been introduced through an opening 10 in the box 2.
  • This end of cable 42 encounters no obstacle and first crosses the window 30 of the spring then the space 24 of the window 22 of this spring.
  • the cable 42 consists of a conductive core and an insulating sheath.
  • the end of the cable 42 is now introduced into the case 2, the screwdriver blade 38 can be removed from this case 2.
  • the spring 4 is then released.
  • the energy stored by this spring during its deformation by the screwdriver blade is restored and used to pass the end of the cable 42 through the stripping lips 26 and to carry out the connection at the conductive part 6.
  • the end of the cable 42 is guided over the entire height of a lug 32 when it passes between the lips 26.
  • the insulating sheath of the cable is cut transversely to the axis of cable 42 thus exposing locally the conductive core of the cable.
  • the shape of the lips 26 gives them a elasticity which allows them to adapt to the diameters of cables found within a predetermined diameter range. For each diameter of cable in this range, the lips 26 cut the insulating sheath so to locally expose the conductive core without, however, damaging it.
  • the end of the cable is brought into the slot 14 of the conductive part 6.
  • the stripped area of the end of the cable 42 then slides at the level of the thinned edges of the slot 14.
  • the end of the cable 42 is housed at the base of the zone 16 in the form of V.
  • the spring is then not in its rest position. A constraint elastic is therefore still exerted on the cable 42 via including lug 32. This constraint promotes good contact electric between the conductive core of the cable 42 and the conductive part 6.
  • the means for moving the end of the cable to be connected and the means for locally stripping it are carried out on a same piece, the spring.
  • part of this spring is fixed and does not move during any the connection operation. It is therefore quite possible to have a fixed part at which the stripping of the end of the cable and a moving part to allow movement thereof.
  • connection device to another device electric than a terminal block is of course also possible.
  • Such connection device can be used for connecting a cable to various types of electrical equipment. This device can also be used without the presence of an insulating box.

Description

La présente invention concerne un dispositif de connexion auto-dénudant pour un câble électrique constitué d'une âme conductrice et d'une gaine isolante.
Un tel dispositif permet de connecter un câble électrique sur une pièce conductrice sans qu'il soit nécessaire au préalable de dénuder une extrémité du câble électrique. Le dispositif de connexion auto-dénudant réalise un dénudage local du câble, par exemple en entaillant la gaine isolante entourant l'âme conductrice, avant de réaliser un contact électrique entre l'âme conductrice ainsi localement dénudée et la pièce conductrice.
Un dispositif ayant les caractéristiques du préambule de la revendication 1 est décrit dans le document DE-A- 38 18 548.
Le brevet européen EP 0 247 360 révèle un dispositif de connexion auto-dénudant comportant une pièce conductrice de connexion qui présente une fente destinée à recevoir le câble à connecter et qui est monté dans un boítier isolant présentant au moins une ouverture permettant l'introduction du câble à connecter, ainsi que des moyens permettant de dénuder localement le câble électrique. Dans ce dispositif, la pièce conductrice comporte une fente de dénudage et de retenue de l'âme du câble. Cette fente, qui est rectiligne, est longitudinalement ménagée au long d'une partie en forme de profilé qui est obtenue par exemple à partir d'un flan plan, par matriçage entraínant sa découpe, son pliage et éventuellement des amincissements localisés. La partie profilée de la pièce conductrice a une section transversale polygonale creuse qui correspond à un U dont les extrémités libres ont été obliquement et également repliées l'une vers l'autre. La partie profilée ainsi obtenue comporte deux plis d'extrémité correspondant aux extrémités libres obliquement et également repliées évoquées ci-dessus. Ces deux plis bordent la fente qu'ils délimitent. Une embouchure dénudante de la pièce conductrice est ménagée à une extrémité de la fente. Elle est obtenue par découpe oblique symétrique des plis bordant la fente à une de leurs extrémités. Cette découpe oblique permet d'obtenir une embouchure évasée. Le pliage ultérieur des plis, par rapport aux parois qui les portent crée une arête supérieure suffisante pour entamer la gaine des câbles poussés dans cette embouchure.
Un outil spécial présentant un embout de forme adaptée à la forme de la pièce conductrice est prévu pour introduire un câble électrique dans la pièce conductrice. Le boítier isolant dans lequel est montée la pièce conductrice est configuré pour s'adapter à l'outil.
Ce dispositif de connexion permet de réaliser, sans dénudage préalable, un bon contact électrique entre la pièce conductrice et l'âme conductrice d'un câble. Une même pièce conductrice peut recevoir des câbles de diamètres différents dans une plage de diamètres déterminée.
Un inconvénient de ce dispositif de connexion est qu'il nécessite l'emploi d'un outil spécifique. Sans cet outil, il est très difficile de réaliser une connexion.
La pièce conductrice de ce dispositif de connexion doit être réalisée dans des matériaux spéciaux pour assurer à la fois un bon dénudage et un bon contact électrique et, comme il ressort de la brève description ci-dessus, la réalisation de cette pièce conductrice est assez complexe. Ceci fait que ce dispositif de connexion est d'un prix de revient assez élevé.
La présente invention a alors pour but de proposer un nouveau dispositif de connexion auto-dénudant. Ce dispositif pourra de préférence être utilisé sans outil spécifique et sera avantageusement d'un prix de revient peu élevé.
À cet effet, le dispositif de connexion auto-dénudant pour un câble électrique constitué d'une âme conductrice et d'une gaine isolante, qu'elle propose comporte une pièce conductrice de connexion qui présente une fente destinée à recevoir le câble à connecter ainsi que des moyens permettant de dénuder localement le câble électrique.
Selon l'invention, les moyens permettant de dénuder localement le câble électrique sont réalisés sur une pièce distincte de la pièce conductrice et font face à la fente de cette dernière, et des moyens de déplacement sont prévus pour déplacer le câble depuis une position d'introduction dans laquelle le câble non dénudé est introduit dans le dispositif vers une position de connexion dans laquelle le câble se trouve dans la fente de la pièce conductrice et dans laquelle l'âme du câble est en contact électrique avec la pièce conductrice, le câble passant par les moyens permettant de le dénuder localement au cours de ce déplacement.
Dans un tel dispositif, les fonctions de dénudage et de connexion sont assurées par des pièces distinctes. Il en résulte des pièces assez simples à fabriquer et qui peuvent être réalisées dans des matériaux "ordinaires".
Ce dispositif peut par exemple prendre place dans un boítier isolant qui comporte une ouverture permettant l'introduction du câble à connecter.
On peut prévoir diverses manières d'agir sur les moyens de déplacement. On peut ainsi envisager un poussoir tel que par exemple décrit dans le brevet FR-2 503 464 et qui permet l'introduction d'un câble dans une mâchoire auto-dénudante.
Dans une forme de réalisation préférée, la pièce conductrice de connexion est montée dans un boítier isolant présentant au moins une ouverture permettant l'introduction du câble à connecter, et les moyens de déplacement comportent une lame élastique munie de moyens d'entraínement du câble électrique, les moyens d'entraínement du câble se trouvant face à la fente de la pièce conductrice dans la position de repos de la lame élastique et face à l'ouverture d'introduction du câble dans le boítier isolant dans la position précontrainte de la lame élastique. Pour réaliser une connexion d'un câble, il suffit alors de précontraindre la lame élastique, d'introduire un câble à connecter et de relâcher la lame élastique qui tend alors à revenir dans sa position de repos, et qui entraíne alors avec elle le câble vers la fente de la pièce conductrice.
Dans cette forme de réalisation, une ouverture est avantageusement prévue dans le boítier isolant de manière à permettre le passage d'un outil, tel une lame de tournevis, pour précontraindre la lame élastique.
Pour réaliser un bon guidage du câble à connecter, les moyens d'entraínement présentent de préférence une fenêtre dans laquelle peut passer ce câble. Dans certaines configurations, il peut suffire d'avoir une fourche entre les dents de laquelle est placé le câble.
Afin de limiter le nombre de pièces du dispositif et faciliter ainsi son montage, les moyens de déplacement et les moyens permettant de dénuder localement le câble sont avantageusement réalisés sur une même pièce.
Dans ce cas, le dispositif selon l'invention présente par exemple une pièce réalisée dans une lame élastique repliée de telle sorte que ses deux extrémités soient sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre, une première extrémité étant munie de deux lèvres de dénudage et l'autre extrémité étant munie de moyens d'entraínement du câble, tels par exemple une fenêtre.
La lame élastique, du côté des lèvres de dénudage, repose alors de préférence sur la pièce conductrice dont elle épouse la forme, les lèvres de dénudage étant inclinées par rapport à la lame élastique de telle sorte que la partie dénudante de ces lèvres se trouve bien en face de la fente de la pièce conductrice. On arrive ainsi à réaliser un bon positionnement relatif entre les lèvres de dénudage et la pièce conductrice. Ceci est important pour que la partie dénudée par les lèvres se trouve bien au niveau des bords de la fente réalisée dans la pièce conductrice, garantissant de cette façon un bon contact entre la partie dénudée et la pièce conductrice.
Pour améliorer le guidage du câble durant le dénudage, les moyens d'entraínement du câble comportent de préférence des ergots de guidage reprenant sensiblement la forme des lèvres de dénudage.
Pour réaliser une bonne connexion électrique, la fente destinée à recevoir le câble à connecter présente avantageusement une ouverture en forme de V et est prolongée, du côté de la pointe du V, par deux bords sensiblement parallèles.
La présente invention concerne également un bornier de connexion comportant un boítier isolant et une pièce conductrice destinée à être reliée électriquement à au moins un câble électrique, bornier qui est muni d'au moins un dispositif de connexion auto-dénudant tel que décrit ci-dessus.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation préférentielle d'un dispositif selon l'invention.
  • Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un bornier comportant deux dispositifs de connexion selon l'invention,
  • Figure 2 est une vue en perspective à échelle agrandie d'un ressort utilisé pour un dispositif de connexion selon l'invention,
  • Figure 3 est une vue de dessus d'une pièce conductrice, et
  • Figures 4 à 6 sont des vues de face du bornier de la figure 1 au cours de trois étapes de la connexion d'un câble.
    • La figure 1 montre un bornier équipé de deux dispositifs de connexion. Ce bornier comporte un boítier isolant 2, deux ressorts 4, ainsi qu'une pièce conductrice 6.
    Le boítier isolant 2 est une pièce en matière synthétique obtenue par exemple par moulage. La forme de sa base est telle qu'elle puisse venir se fixer sur des rails de fixation normalisés prévus à cet effet. Un logement 8 est prévu pour chaque ressort 4 et chaque extrémité de la pièce conductrice 6. La face supérieure du boítier 2 présente au niveau de chaque logement à chaque fois une ouverture 10 destinée à recevoir un câble à connecter et une ouverture 12 destinée à recevoir la lame d'un tournevis.
    La pièce conductrice 6 est représentée en perspective sur la figure 1 et en vue de dessus sur la figure 3. Cette pièce 6 peut recevoir deux câbles électriques, un à chacune de ses extrémités. Cette pièce conductrice 6 est réalisée à partir d'une lame métallique, par exemple en cuivre.
    À chaque extrémité de la lame est réalisée une fente 14 dont la forme est visible sur la figure 3. Chaque fente 14 est réalisée sur l'axe médian longitudinal de la lame. À l'extrémité de la lame, la fente 14 présente une zone 16 en forme de V, la pointe du V se situant à l'intérieur de la lame. La fente 14 se prolonge par une zone 18 dans laquelle les bords de la fente sont sensiblement parallèles. Ainsi, chaque extrémité de la pièce conductrice se présente sous la forme d'une fourche dont chaque bras présente une certaine élasticité, grâce à laquelle la fente 14 peut recevoir des câbles de différents diamètres tout en garantissant un excellent contact électrique.
    Les bords de la fente 14, tant au niveau de la zone 16 en V qu'au niveau de la zone 18 où les bords sont parallèles, sont amincis. Cet amincissement ne confère pas à la fente de fonction de découpe mais est réalisée pour s'adapter aux dimensions de la découpe qui est réalisée au niveau des ressorts 4 et qui sera décrite plus loin.
    La lame constituant la pièce conductrice 6, une fois munie à chacune de ses extrémités d'une fente 14, est ensuite pliée de manière à présenter à chacune de ses extrémités une forme rappelant un col de cygne, telle qu'on peut la voir par exemple sur la figure 1.
    Une languette 20 est réalisée sensiblement au milieu de la pièce conductrice afin de permettre son encliquetage dans le boítier isolant 2.
    La figure 2 montre plus en détail un ressort 4. Un tel ressort est formé à partir d'une lame élastique qui peut être, elle aussi par exemple en cuivre. Cette lame élastique est repliée de manière à former un ressort. La largeur de la lame élastique utilisée est sensiblement égale à la largeur de la lame utilisée pour réaliser la pièce conductrice 6. Après le pliage, les deux extrémités de la lame élastique sont sensiblement parallèles l'une à l'autre. La zone centrale de la lame élastique est pliée de manière à former un arc de cercle sur un peu plus de 180°. Ainsi, les extrémités sensiblement parallèles du ressort peuvent se déplacer élastiquement l'une par rapport à l'autre. En position de repos, représentée sur la figure 1 par exemple, les deux extrémités de la lame élastique sont décalées l'une par rapport à l'autre.
    Une première extrémité de la lame élastique est pliée de manière à pouvoir venir épouser la forme en col de cygne d'une extrémité de la pièce conductrice 6. Comme on le voit sur les figures 4 à 6, chaque ressort 4 vient prendre place dans son logement 8 sur une extrémité de la pièce conductrice 6. La partie centrale arrondie du ressort 4 est placée à la base de la forme en col de cygne d'une extrémité de la pièce conductrice 6. Le ressort 4 épouse la face supérieure de toute l'extrémité en forme de col de cygne de la pièce conductrice 6 et une extrémité de ce ressort dépasse de la pièce conductrice 6. L'autre extrémité du ressort 4 vient se placer au-dessus de cette première extrémité.
    L'extrémité du ressort 4 qui repose sur la pièce conductrice 6 est munie d'une fenêtre 22. Du côté de l'extrémité du ressort 4, cette fenêtre 22 présente un espace 24 de taille suffisante pour recevoir un câble électrique à connecter. À l'intérieur de la fenêtre 22, se trouve également deux lèvres dénudantes 26. Ces lèvres 26 s'étendent dans une direction transversale par rapport à la lame élastique formant le ressort 4 et sont inclinées à l'opposé de l'autre extrémité du ressort. Ainsi, ces lèvres font saillie de la lame élastique du côté de la pièce conductrice 6 lorsque le ressort 4 est monté sur cette pièce conductrice 6 (figures 4 à 6). Les extrémités des lèvres 26 sont espacées l'une de l'autre de manière à découper la gaine isolante d'un câble électrique qui se déplace longitudinalement par rapport à la lame élastique formant le ressort 4 sans abímer l'âme conductrice de ce câble. La fenêtre 22 présente aussi un espace 28 destiné à recevoir un câble une fois que celui-ci a été localement dénudé par les lèvres dénudantes 26.
    Le ressort 4 est placé sur la pièce conductrice 6 de telle sorte que les lèvres dénudantes 26 viennent buter contre l'extrémité de la pièce conductrice 6. Les lèvres 26 se trouvent alors en face de la fente 14. On veille à ce que la zone dénudante des lèvres 26 se trouve à hauteur des bords amincis de la fente 14.
    L'autre extrémité du ressort 4 est également munie d'une fenêtre 30. Cette dernière est destinée à recevoir un câble électrique à connecter et à guider celui-ci pour le faire passer de l'espace 24 de la première fenêtre 22 à travers les lèvres dénudantes 26 pour l'amener dans l'espace 28 destiné à recevoir un câble connecté. La fenêtre 30 présente une forme sensiblement carrée présentant deux bords longitudinaux et deux bords transversaux par rapport à la lame élastique formant le ressort 4. Les deux bords transversaux sont chacun munis d'un ergot 32. Chaque ergot 32 s'étend vers l'autre extrémité du ressort 4. Ces ergots reprennent sensiblement la forme des lèvres dénudantes 26. On a ainsi des ergots en forme de V, chaque branche du V étant inclinée sensiblement de la même manière que sont inclinées les lèvres 26. De cette manière, les ergots 32 permettent un bon guidage d'un câble à connecter pour faire passer ce câble entre les lèvres dénudantes 26. Le câble à dénuder et à connecter est alors guidé sur toute la hauteur de l'ergot et non pas simplement sur l'épaisseur de la lame élastique 4.
    En position de repos du ressort 4, la fenêtre 30 se trouve sensiblement au-dessus de l'espace 28 de la fenêtre 22. En position précontrainte, la fenêtre 30 se trouve au-dessus de l'espace 24 de la fenêtre 22. Une languette 34 est prévue sur chaque ressort 4 afin de bien maintenir celui-ci sur la pièce conductrice 6. La languette 34 peut par exemple coopérer avec l'extrémité d'une fente 14 opposée à l'extrémité présentant une zone 16 en forme de V.
    La figure 4 montre une pièce conductrice 6 et deux ressorts 4 au repos dans le boítier isolant 2. Les ressorts 4 et les extrémités en forme de col de cygne de la pièce conductrice 6 sont chacun placé dans un logement 8. Pour un bon positionnement de ces pièces, des butées 36 sont prévues à l'intérieur des logements 8. On a ainsi une butée 36 placée à l'intérieur de l'arrondi du ressort 4 et une autre butée 36 permettant le bon positionnement d'une extrémité de la pièce conductrice 6.
    Le fonctionnement d'un dispositif de connexion selon l'invention est décrit ci-après en référence aux figures 4 à 6.
    La figure 4 montre les deux dispositifs de connexion en position de repos. Chaque espace 24 destiné à recevoir un câble à connecter se trouve face à une ouverture 10 du boítier. Les fenêtres 30 pour le déplacement d'un câble sont effacées par rapport à ces ouvertures 10. Une première opération à effectuer pour permettre la connexion d'un câble est de précontraindre le ressort 4. Ceci est réalisé en introduisant l'extrémité d'un outil, par exemple une lame de tournevis, à travers une ouverture 12 du boítier 2. La lame 38 du tournevis rencontre le ressort 4 et est déviée vers une paroi 40 du logement 8. La forme de cette paroi 40 est telle qu'en enfonçant à fond le tournevis dans l'ouverture 12 jusqu'à ce que la lame 38 du tournevis vienne au fond du logement 8, ou plus précisément vienne en butée contre la pièce conductrice 6, le ressort soit déformé de telle sorte que la fenêtre 30 du ressort vienne face à l'espace 24 de la fenêtre 22 du ressort destiné à recevoir un câble 42 à connecter.
    La figure 5 montre le ressort 4 dans sa position précontrainte grâce à l'action de la lame de tournevis 38 et montre également l'extrémité d'un câble 42 qui a été introduite par une ouverture 10 dans le boítier 2. Cette extrémité de câble 42 ne rencontre aucun obstacle et traverse tout d'abord la fenêtre 30 du ressort puis l'espace 24 de la fenêtre 22 de ce ressort. Le câble 42 est constitué d'une âme conductrice et d'une gaine isolante.
    L'extrémité du câble 42 étant maintenant introduite dans le boítier 2, la lame de tournevis 38 peut être retirée de ce boítier 2. Le ressort 4 est alors libéré. L'énergie emmagasinée par ce ressort lors de sa déformation par la lame de tournevis est restituée et sert à faire passer l'extrémité du câble 42 à travers les lèvres de dénudage 26 et à réaliser la connexion au niveau de la pièce conductrice 6. L'extrémité du câble 42 est guidée sur toute la hauteur d'un ergot 32 lorsqu'il passe entre les lèvres 26. Lors du passage entre ces lèvres, la gaine isolante du câble est coupée transversalement à l'axe du câble 42 mettant ainsi à nu localement l'âme conductrice du câble. La forme des lèvres 26 leur donne une élasticité qui leur permet de s'adapter aux diamètres de câbles se trouvant dans une plage de diamètres prédéterminée. Pour chaque diamètre de câble dans cette plage, les lèvres 26 coupent la gaine isolante de manière à mettre à nu localement l'âme conductrice sans toutefois abímer celle-ci.
    Une fois dénudée, l'extrémité du câble est amenée dans la fente 14 de la pièce conductrice 6. La zone dénudée de l'extrémité du câble 42 coulisse alors à la hauteur des bords amincis de la fente 14. L'extrémité du câble 42 vient se loger à la base de la zone 16 en forme de V. Le ressort n'est alors pas dans sa position de repos. Une contrainte élastique est donc encore exercée sur le câble 42 par l'intermédiaire notamment de l'ergot 32. Cette contrainte favorise un bon contact électrique entre l'âme conductrice du câble 42 et la pièce conductrice 6.
    Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
    Ainsi par exemple, dans la forme de réalisation ci-dessus, les moyens permettant de déplacer l'extrémité du câble à connecter et les moyens permettant de dénuder localement celui-ci sont réalisés sur une même pièce, le ressort. Comme il ressort de la description ci-dessus, on remarque qu'une partie de ce ressort est fixe et ne bouge pas durant toute l'opération de connexion. Il est alors tout-à-fait envisageable d'avoir une pièce fixe au niveau de laquelle serait réalisé le dénudage de l'extrémité du câble et une pièce mobile pour permettre le déplacement de celle-ci.
    Les formes des différents éléments constitutifs du dispositif décrit sont données à titre d'exemple et ne sont pas limitatives. Il s'agit là de formes de réalisation préférentielles. Ainsi, d'autres formes peuvent être choisies pour le ressort, pour les lèvres dénudantes, pour la fenêtre de déplacement, la pièce conductrice, la fente de celle-ci, etc.
    L'application du dispositif de connexion à un autre appareil électrique qu'un bornier est bien entendu également envisageable. Un tel dispositif de connexion peut être utilisé pour la connexion d'un câble à divers types d'appareillages électriques. Ce dispositif peut aussi être utilisé sans présence d'un boítier isolant.

    Claims (9)

    1. Dispositif de connexion auto-dénudant pour un câble électrique constitué d'une âme conductrice et d'une gaine isolante, comportant :
      une pièce conductrice (6) de connexion qui présente une fente (14) destinée à recevoir le câble (42) à connecter, et
      des moyens (26) permettant de dénuder localement le câble électrique, et
      des moyens de déplacement (30,32) sont prévus pour déplacer le câble depuis une position d'introduction dans laquelle le câble (42) non dénudé est introduit dans le dispositif vers une position de connexion dans laquelle le câble se trouve dans la fente (14) de la pièce conductrice et dans laquelle l'âme du câble est en contact électrique avec la pièce conductrice (6), les moyens de déplacements (30, 32) étant adaptés pour faire passer le câble par les moyens (26) permettant de le dénuder localement au cours du déplacement,
         caractérisé en ce que les moyens (26) permettant de dénuder localement le câble électrique sont réalisés sur une pièce (4) distincte de la pièce conductrice (6) et font face à la fente (14) de cette dernière.
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce. que les moyens de déplacement (30) et les moyens (26) permettant de dénuder localement le câble (42) sont réalisés sur une même pièce (4).
    3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce (4) comportant les moyens de dénudage (26) et les moyens de déplacement (30) est réalisée sous la forme d'un ressort (4) obtenu par pliage d'une lame élastique de manière que les deux extrémités soient sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre, une première extrémité étant munie de deux lèvres (26) formant les moyens de dénudage et l'autre extrémité étant munie de moyens d'entraínement du câble, tels par exemple une fenêtre (30).
    4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort (4), du côté des lèvres (26) de dénudage, repose sur la pièce conductrice (6) dont il épouse la forme, les lèvres (26) de dénudage étant inclinées par rapport au ressort (4) de telle sorte que la partie dénudante de ces lèvres (26) se trouve bien en face de la fente (14) de la pièce conductrice (6).
    5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de déplacement du câble comportent des ergots (32) de guidage reprenant sensiblement la forme des lèvres (26) de dénudage.
    6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la fente (14) destinée à recevoir le câble à connecter présente une ouverture (16) en forme de V et est prolongée, du côté de la pointe du V, par deux bords sensiblement parallèles.
    7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de déplacement présentent une fenêtre (30) dans laquelle peut passer un câble (42) à connecter.
    8. Bornier de connexion comportant au moins un boítier isolant pourvu d'au moins une ouverture (10) destinée à recevoir un câble à connecter, caractérisé en ce qu'il comprend, en relation avec chaque ouverture (10), au moins un dispositif de connexion auto-dénudant selon l'une des revendications 1 à 6.
    9. Bornier de connexion selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le boítier isolant comprend une ouverture (12) prévue pour permettre le passage d'un outil, tel une lame de tournevis (38), pour précontraindre la lame élastique (4).
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