EP1158614A1 - Ressort destiné à réaliser une connexion électrique - Google Patents

Ressort destiné à réaliser une connexion électrique Download PDF

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EP1158614A1
EP1158614A1 EP01420113A EP01420113A EP1158614A1 EP 1158614 A1 EP1158614 A1 EP 1158614A1 EP 01420113 A EP01420113 A EP 01420113A EP 01420113 A EP01420113 A EP 01420113A EP 1158614 A1 EP1158614 A1 EP 1158614A1
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EP
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spring
opening
conductor
branch
connection
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Stéphane Prost
Franck Da Silva
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ABB France SAS
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Entrelec 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a spring intended in particular for making an electrical connection.
  • a connection spring is found for example in a connection terminal for conductor electric.
  • connection terminals It is known to use springs to maintain the end of a stripped conductor against a current supply rail in a connection terminal.
  • Documents DE-37 27 091 or DE-42 37 733 describe for example connection terminals of this type. These documents contain a connection spring produced in a flat elastic material having a general shape of a loop.
  • the connection spring has a support branch intended to come to rest against the current supply rail and a pinch branch folded back from the rear part of the spring, extending substantially transversely to the current supply rail, as well as an elastic arc connecting the rear part and the supporting branch together from the rear.
  • a device of this type can also be used to carry out a self-stripping connection of an electric cable.
  • the spring is used to accumulate the energy necessary to strip a cable electric and come to wedge it in a connection slot, and to restore this energy when the time comes.
  • Such a spring has at its pinch branch a window through which the current supply rail passes and which receives also the stripped end of a conductor to be connected.
  • This driver is kept in abutment on the current supply rail, on the opposite face to that against which the support branch rests.
  • this window has a rectangular shape. Its width, which influences the maximum connectable section, is constant. In addition, this width is limited by the mechanical strength of the spring. Indeed, the widening of the window weakens the pinch branch of this spring.
  • the object of the present invention is to provide a spring for connection which, for a space identical to that of the springs of prior art, allows to connect a conductor of larger diameter important while retaining good mechanical properties.
  • the invention provides a spring, in particular a spring connection, made from an elastic blade folded so as to have a supporting branch and a movable branch connected by an arc elastic to the supporting branch, an opening being made in the branch mobile near its free end and being intended to receive a end of conductor to be connected.
  • the opening has transversely a variable width, this width being greater on the end side free from the mobile branch.
  • the opening has a elongated trapezoidal shape.
  • the large base of the trapezium is is of course on the side of the free end of the movable branch of the spring.
  • the opening has two zones of different widths connected by a connecting area.
  • the area of connection has an arcuate outline and is arranged so that a conductor corresponding to the maximum connectable diameter comes follow the outline of the bonding area when it is introduced into the opening. This variant of embodiment makes it possible to optimize the resistance mechanical spring at its movable branch.
  • Figure 1 shows a spring 2 according to the invention. This spring is intended to make an electrical connection in a terminal connection.
  • the spring 2 has a loop shape and has a fixed support branch 4 and a movable branch 6.
  • An elastic arc 8 connects the two branches 4 and 6 forming a loop.
  • Spring 2 is produced in a strip of flat material, for example a strip of steel sheet.
  • the fixed branch 4 is intended to come into abutment against a part electrically conductive fixed link such as the supply rail current 10 shown in the drawing.
  • the support branch 4 follows the shape of the supply rail of current 10.
  • another form of support branch or rail power supply is possible.
  • the movable branch 6 has a bent shape. It involves a first substantially flat portion 12, a bend 14 and a second part 16.
  • the first flat part of the movable branch 6 is substantially perpendicular to the support branch 4.
  • An opening 18 is done in this first part. It is intended to allow the passage of the end of a conductor to be connected as well as the rail current supply 10.
  • the elbow 14 folds the movable branch at an angle of about 90 °, the second part 16 of the movable branch 6 connects the elbow 14 with an elastic arc 8.
  • the present invention relates in particular to the form of the opening 18.
  • this opening has an elongated trapezoid shape.
  • the two basics of the trapezoid are perpendicular to the strip of material used for make spring 2.
  • the large base is located on the side of the free end of the second part 12 of the mobile branch 6.
  • FIG. 3 shows the spring according to the invention in the position of rest. The large base of the opening 18 is then in abutment against the rail current supply 10.
  • Figure 4 shows this spring when conductor 20 of maximum connectable diameter is connected. We see on FIG. 4 that the spring 2 keeps the conductor 20 in abutment against the current supply rail 10, as conventionally carried out with a connection spring.
  • Figures 5 and 6 show a second embodiment of the spring 2.
  • the opening 18 has on the side of the free end of the first part 12 of the movable branch 6 a relatively wide large corresponding to the maximum diameter of a cable that can be connected in this spring 2.
  • the opening 18 On the side opposite the free end of the first part 12 of the movable branch 6, the opening 18 has a lesser width. This other end is substantially shaped rectangular.
  • the connection of the wider area of the opening 18 with the narrower area of this opening is made by arcs of a circle whose radius corresponds to half the maximum diameter of a conductor which can be connected. This connection area is arranged so that when a conductor of maximum diameter is introduced into the opening 18, they conform to the shape of these connecting zones.
  • Figure 6 shows the case of connecting a maximum size conductor.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)
  • Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

Ce ressort est réalisé à partir d'une lame élastique repliée de manière à présenter une branche d'appui (4) et une branche mobile (6) reliées par un arc élastique (8) à la branche d'appui, une ouverture (18) étant réalisée dans la branche mobile à proximité de son extrémité libre et étant destinée à recevoir une extrémité de conducteur à raccorder.
L'ouverture (18) présente transversalement une largeur variable, cette largeur étant plus importante du côté de l'extrémité libre de la branche mobile (6).

Description

La présente invention concerne un ressort destiné notamment à la réalisation d'une connexion électrique. Un tel ressort de connexion se trouve par exemple dans une borne de raccordement pour conducteur électrique.
Il est connu d'utiliser des ressorts pour venir maintenir l'extrémité d'un conducteur dénudé contre un rail d'amenée de courant dans une borne de raccordement. Les documents DE-37 27 091 ou DE-42 37 733 décrivent par exemple des bornes de raccordement de ce type. On trouve dans ces documents un ressort de connexion réalisé dans un matériau élastique plat et présentant une forme générale de boucle. Le ressort de connexion présente une branche d'appui destinée à venir reposer contre le rail d'amenée de courant ainsi qu'une branche de pincement repliée depuis la partie arrière du ressort en s'étendant sensiblement transversalement au rail d'amenée de courant, ainsi qu'un arc élastique reliant ensemble par l'arrière la partie arrière et la branche d'appui.
Un dispositif de ce type peut également être utilisé pour réaliser une connexion auto-dénudante d'un câble électrique. Dans ce cas, le ressort sert à accumuler l'énergie nécessaire pour dénuder un câble électrique et venir le coincer dans une fente de connexion, et à restituer cette énergie le moment venu.
Un tel ressort présente au niveau de sa branche de pincement une fenêtre dans laquelle passe le rail d'amenée de courant et qui reçoit également l'extrémité dénudée d'un conducteur à raccorder. Ce conducteur est maintenu en appui sur le rail d'amenée de courant, sur la face opposée à celle contre laquelle repose la branche d'appui.
Dans les ressorts de connexion existant actuellement, cette fenêtre présente une forme rectangulaire. Sa largeur, qui influe sur la section maximale raccordable, est constante. De plus, cette largeur est limitée par la tenue mécanique du ressort. En effet, l'élargissement de la fenêtre affaiblit la branche de pincement de ce ressort.
La présente invention a pour but de fournir un ressort de connexion qui, pour un encombrement identique à celui des ressorts de l'art antérieur, permet de raccorder un conducteur de diamètre plus important tout en conservant de bonnes propriétés mécaniques.
A cet effet, l'invention propose un ressort, notamment ressort de connexion, réalisé à partir d'une lame élastique repliée de manière à présenter une branche d'appui et une branche mobile reliée par un arc élastique à la branche d'appui, une ouverture étant réalisée dans la branche mobile à proximité de son extrémité libre et étant destinée à recevoir une extrémité de conducteur à raccorder.
Selon l'invention, l'ouverture présente transversalement une largeur variable, cette largeur étant plus importante du côté de l'extrémité libre de la branche mobile.
De cette manière, il est possible de raccorder des conducteurs de diamètres relativement importants. Le conducteur est alors introduit du côté où l'ouverture est la plus large. Cette zone la plus large, correspondant à une section de matière plus faible, est réalisée au niveau d'une zone dans laquelle les contraintes mécaniques ne sont pas très élevées lorsque le ressort est bandé. Ainsi, il est possible de prévoir une largeur de l'ouverture supérieure à la largeur de l'ouverture généralement réalisée sur un ressort de connexion de même dimension de l'art antérieur.
Dans une forme de réalisation préférée, l'ouverture présente une forme trapézoïdale allongée. Dans ce cas, la grande base du trapèze se trouve bien entendu du côté de l'extrémité libre de la branche mobile du ressort.
Dans une autre forme de réalisation d'un ressort selon l'invention, l'ouverture présente deux zones de largeurs différentes reliées par une zone de liaison. Une variante préférentielle prévoit que la zone de liaison présente un contour en arc de cercle et est disposée de telle sorte qu'un conducteur correspondant au diamètre maximal raccordable vient épouser le contour de la zone de liaison lorsqu'il est introduit dans l'ouverture. Cette variante de réalisation permet d'optimiser la résistance mécanique du ressort au niveau de sa branche mobile.
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'exemples non limitatifs deux formes de réalisation d'un ressort selon l'invention.
  • Figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation d'un ressort selon l'invention,
  • Figure 2 est une vue en coupe selon la ligne de coupe II-II de la figure 1,
  • Figure 3 est une vue en coupe selon la ligne de coupe III-III de la figure 2,
  • Figure 4 correspond à la figure 3, un conducteur étant raccordé au niveau du ressort de connexion,
  • Figure 5 est une vue correspondant à la figure 3 pour une seconde forme de réalisation, et
  • Figure 6 est une vue correspondant à la figure 4 pour la forme de réalisation de la figure 5.
    • La figure 1 montre un ressort 2 selon l'invention. Ce ressort est destiné à réaliser une connexion électrique dans une borne de raccordement.
    Le ressort 2 présente une forme de boucle et comporte une branche d'appui 4 fixe et une branche mobile 6. Un arc élastique 8 relie les deux branches 4 et 6 en formant une boucle. Le ressort 2 est réalisé dans une bande de matériau plat, par exemple une bande de tôle en acier.
    La branche 4 fixe est destinée à venir en appui contre une pièce de liaison fixe conductrice de l'électricité telle par exemple le rail d'amenée de courant 10 représenté au dessin. Dans l'exemple de réalisation représenté, la branche d'appui 4 épouse la forme du rail d'amenée de courant 10. Toutefois, une autre forme de branche d'appui ou de rail d'amenée de courant est envisageable.
    La branche mobile 6 présente une forme coudée. Elle comporte une première partie 12 sensiblement plane, un coude 14 et une seconde partie 16.
    La première partie plane de la branche mobile 6 est sensiblement perpendiculairement à la branche d'appui 4. Une ouverture 18 est réalisée dans cette première partie. Elle est destinée à permettre le passage de l'extrémité d'un conducteur à connecter ainsi que le rail d'amenée de courant 10.
    Le coude 14 réalise un pli de la branche mobile d'un angle de l'ordre de 90°, la seconde partie 16 de la branche mobile 6 relie le coude 14 à l'arc élastique 8.
    On retrouve donc ici une forme de ressort que l'on peut qualifier de classique. Une forme semblable est par exemple déjà révélée dans les documents de l'art antérieur DE-42 37 733, DE-37 27 091 ou encore EP-0 806 811. La présente invention est décrite en référence à de tels ressorts mais peut également s'appliquer à d'autres ressorts comportant deux branches se faisant face.
    La présente invention porte notamment sur la forme de l'ouverture 18. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 4, cette ouverture présente une forme de trapèze allongé. Les deux bases du trapèze sont perpendiculaires à la bande de matériau utilisée pour réaliser le ressort 2. La grande base se situe du côté de l'extrémité libre de la seconde partie 12 de la branche mobile 6.
    Grâce à cette forme trapézoïdale, il devient possible de raccorder des conducteurs de diamètres plus importants pour un ressort selon l'invention présentant les mêmes dimensions qu'un ressort de l'art antérieur. Les contraintes mécaniques étant décroissantes vers l'extrémité libre de la branche mobile 6, la section de la bande constituant le ressort est affaiblie dans une zone où les contraintes mécaniques sont peu élevées lorsqu'on bande le ressort.
    La figure 3 montre le ressort selon l'invention en position de repos. La grande base de l'ouverture 18 est alors en appui contre le rail d'amenée de courant 10. La figure 4 montre ce ressort lorsqu'un conducteur 20 de diamètre maximal raccordable est connecté. On voit sur la figure 4 que le ressort 2 maintient le conducteur 20 en appui contre le rail d'amenée de courant 10, comme cela est réalisé classiquement avec un ressort de connexion.
    Les figures 5 et 6 montrent une seconde forme de réalisation du ressort 2. Ici, seule la forme de l'ouverture 18 est modifiée. Dans cette forme de réalisation, l'ouverture 18 présente du côté de l'extrémité libre de la première partie 12 de la branche mobile 6 une largeur relativement importante correspondant au diamètre maximal d'un câble pouvant être raccordé dans ce ressort 2. Du côté opposé à l'extrémité libre de la première partie 12 de la branche mobile 6, l'ouverture 18 présente une largeur moindre. Cette autre extrémité est de forme sensiblement rectangulaire. Le raccordement de la zone plus large de l'ouverture 18 avec la zone moins large de cette ouverture se fait par des arcs de cercle dont le rayon correspond à la moitié du diamètre maximal d'un conducteur pouvant être raccordé. Cette zone de liaison est disposée de telle sorte que lorsqu'un conducteur de diamètre maximal est introduit dans l'ouverture 18, ils viennent épouser la forme de ces zones de liaison. La figure 6 montre le cas du raccordement d'un conducteur de taille maximal.
    Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux deux formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes dans le cadre des revendications ci-après. Ainsi, d'autres formes d'ouverture destinées à recevoir le rail d'amenée de courant et l'extrémité du conducteur à connecter peuvent être envisagées.

    Claims (4)

    1. Ressort, notamment ressort de connexion, réalisé à partir d'une lame élastique repliée de manière à présenter une branche d'appui (4) et une branche mobile (6) reliées par un arc élastique (8) à la branche d'appui, une ouverture (18) étant réalisée dans la branche mobile à proximité de son extrémité libre et étant destinée à recevoir une extrémité de conducteur à raccorder, caractérisé en ce que la partie de l'ouverture (18), destinée à recevoir l'extrémité de conducteur à raccorder, présente transversalement une largeur variable, cette largeur étant plus importante du côté de l'extrémité libre de la branche mobile (6).
    2. Ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (18) présente une forme trapézoïdale allongée.
    3. Ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (18) présente deux zones de largeurs différentes reliées par une zone de liaison.
    4. Ressort selon la revendication 3, caractérisé en ce que la zone de liaison présente un contour en arc de cercle et est disposée de telle sorte qu'un conducteur (20) correspondant au diamètre maximal raccordable vient épouser le contour de la zone de liaison lorsqu'il est introduit dans l'ouverture (18).
    EP01420113A 2000-05-24 2001-05-17 Ressort destiné à réaliser une connexion électrique Expired - Lifetime EP1158614B1 (fr)

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    Publication Number Publication Date
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    DE (1) DE60131217T2 (fr)
    ES (1) ES2293969T3 (fr)
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