EP3109943A1 - Dispositif de liaison électrique pour un appareil électrique - Google Patents

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EP3109943A1
EP3109943A1 EP15173957.0A EP15173957A EP3109943A1 EP 3109943 A1 EP3109943 A1 EP 3109943A1 EP 15173957 A EP15173957 A EP 15173957A EP 3109943 A1 EP3109943 A1 EP 3109943A1
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EP
European Patent Office
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electrical
contact
electrical connection
conductive
main direction
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EP15173957.0A
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German (de)
English (en)
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EP3109943B1 (fr
EP3109943B8 (fr
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Geoffrey Moine
Fabien Gillier
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Tyco Electronics Service GmbH
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ABB Technology AG
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Publication date
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Publication of EP3109943B1 publication Critical patent/EP3109943B1/fr
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    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
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    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection device for an electrical appliance.
  • the electrical apparatus may for example be a terminal block.
  • These bonding bars comprise a conductive portion for the passage of an electric current, a cooperative location for making electrical contact with the electrical conductor, and a retaining member for holding the electrical conductor in position.
  • the conductive part of the connecting strip comprises a conductive material and the retaining element an elastic material allowing easy positioning of the electrical conductor.
  • the present invention aims to solve all or some of the disadvantages mentioned above.
  • the present invention relates to an electrical connection device for an electrical apparatus arranged for, in a connection position, to be in electrical contact with an electrical conductor, said electrical connection device having an electrical contact location arranged to cooperate with at least one conductive portion of said electrical conductor.
  • the electrical connection device comprises a body extending in a main direction and having a blade shape, the electrical contact location being formed in the body for a provision of the conductive portion transversely to the main direction in the connecting position.
  • Said body comprising a retaining portion of the conductive portion in the connecting position, the retaining portion being arranged to be disposed in a retaining position of the conductive portion when said conductive portion is disposed in the connecting position.
  • the electrical apparatus is a terminal block.
  • the body has a blade shape and a portion of this blade, the retaining portion serves to maintain the position of the conductive portion. No part other than the body is therefore necessary for maintaining the connecting position of the conductive portion.
  • the body is a single piece. This arrangement makes it possible to manufacture the connecting device from one and the same piece in the shape of a blade.
  • the blade shape of the body saves material during manufacture since it is easy to provide a large number of blades in a base plate by limiting material falls.
  • the electrical connection device has a through opening extending transversely to the main direction adapted to receive at least partially the conductive portion in the connecting position.
  • the electrical contact location is at least partly formed in a transverse contour of the body defining the through opening.
  • the body comprises a longitudinal flexible layer of the blade of a material capable of being deformed elastically, said flexible layer comprising a portion included in the retaining portion and an adjoining portion included in the rest of the body.
  • the body comprises a deformable shape memory layer extending longitudinally partially in the retaining portion and partially in the rest of the body.
  • the body comprises several layers having defined mechanical and conductivity properties. So, the portion of restraint appears as an extension of the body to maintain the conductive portion in the connecting position.
  • the electrical connection device as described here allows, with its simple structure, both a position retention and a good flow of current when the conductive portion is in the connecting position.
  • the material capable of being elastically deformed has a Young's modulus of between 100 MPa and 300 MPa, preferably between 150 MPa and 250 MPa and in particular between 200 MPa and 220 MPa.
  • the electrically deformable material comprises stainless steel or a component having similar characteristics in terms of elastic deformation.
  • the body comprises a contact portion in which is formed the electrical contact location, the electrical contact portion comprising a longitudinal conductive layer of the blade of a conductive material adapted to conduct an electric current.
  • each layer being a thickness of the blade but not necessarily extending over the entire length of the blade.
  • the conductive layer has an electrical conductivity of between 20 ⁇ 10 6 Sm-1 and 70 ⁇ 10 6 Sm-1 and preferably between 30 ⁇ 10 6 Sm-1 and 65 ⁇ 10 6 Sm-1. 1 and in particular between 35 ⁇ 10 6 Sm-1 and 62 ⁇ 10 6 Sm-1.
  • the material capable of being elastically deformed of the flexible layer has an electrical conductivity of between 0 and 10% of that of said conductive material, preferably between 0.5 and 5%, and in particular between 1 and 5%. and 3%.
  • the conductive material has a Young's modulus of between 60,000 MPa and 180,000 MPa, preferably between 90,000 MPa and 150,000 MPa, and in particular between 110,000 MPa and 130,000 MPa.
  • the conductive material comprises copper, aluminum or a material having similar characteristics or the same order of magnitude in terms of electrical conductivity.
  • the longitudinal conductive layer further comprises a portion in the retaining portion.
  • a retaining portion comprising at least partially a flexible layer and a conductive layer.
  • This arrangement facilitates the manufacture of the electrical connection device because it is possible to provide at least a partial superposition of the two layers and the formation of the device for generating the contact portion and the retaining portion from the base plate.
  • the contact portion further comprises a longitudinal contact layer of the blade in a contact material adapted to cooperate electrically by contact with the conductive portion of the electrical conductor in the connecting position.
  • the role of the contact layer is to establish sufficient contact with the conductive portion in the connecting position.
  • the contact material has a ductile cooperation surface so as to fit at least one outer surface portion of the conductive portion to allow the passage of a current while avoiding false contacts.
  • the contact material comprises tin or any other material having similar characteristics or the same order of magnitude in terms of electrical conductivity and ductility.
  • the contact layer is obtained by a tinning process on at least a portion of the conductive layer.
  • the conductive layer has the role of conducting the electric current from the electrical conductor.
  • the conductive material is arranged to limit losses in line.
  • the contact layer and the conductive layer may consist of a copper layer on which is made a tinning.
  • the electrical contact location has a cooperation surface arranged to cooperate with the conductive portion of the electrical conductor, said cooperation surface being transverse to the main direction and formed in the contact layer.
  • the electrical contact location is formed in the body and obtained by a main direction transverse cut, the cut generating the transverse cooperation surface which corresponds to a cross section of the contact layer.
  • the through opening is obtained by drilling or punching in the body, the transverse cooperation surface of the contact layer being generated by said drilling.
  • the contact portion has a portion extending substantially in the main direction and a portion extending substantially transversely to the main direction.
  • said substantially transversely extending portion is obtained at least partially from an extension of the folded body and / or corresponds to an addition of material attached to the blade forming the body.
  • the substantially transversely extending portion is obtained from a partial cut in the body, the partially cut portion being then disposed transversely to the main direction by folding.
  • the substantially transversely extending portion comprises a portion extending substantially in a plane normal to the main direction and / or at least one other portion extending transversely to said normal plane.
  • the transversely extending portion comprises four portions extending substantially in extension of the transverse contour of the opening.
  • the retaining portion is arranged to be disposed in a retracted position in which the conductive portion of the electrical conductor is adapted to be disposed in the connecting position and removed from the connecting position.
  • the mobility of the retaining portion between the retaining position and the retracted position makes it possible to unite and alternatively to easily remove the electrical conductor from the electrical connection device.
  • the retaining portion is at least partly arranged to be elastically deformed between the retaining portion and the retracted position.
  • the retaining portion is shape memory.
  • the retaining portion is arranged to impose a stress in the main direction directed to the electrical contact location in the absence of external stress to deform.
  • the retaining portion is disposed in a disconnected position in the absence of bias and when the conductive portion does not cooperate with the electrical contact location.
  • At least a portion of the retaining portion is in contact with a stop in the body in the disconnected position.
  • said stop is at least partially confused with the electrical contact location.
  • the retaining portion is fixed relative to the rest of the body by coming into contact against the stop. A user can then dispose the retaining portion in the retracted position for the disposition of the conductive portion.
  • the retaining portion When the user releases the retaining portion, the latter is positioned in the retaining position and imposes a constraint in the main direction to the conductive portion. The conductive portion is thus maintained in the connecting position.
  • At least a part of the body is obtained by rolling, clinching, electrical welding and / or mechanical fixing, in particular the contact portion and / or the retaining portion.
  • the body comprises several layers
  • these layers are assembled by rolling.
  • the manufacturing process of the body is simple: it consists of having different layers relative to each other, then to assemble these layers, by rolling or clinching for example, and to achieve the through opening.
  • At least a part of the body comprises an assembly of two opposite outer contact layers, a central flexible layer and two intermediate conductive layers.
  • At least a portion of the body comprises an assembly of an outer contact layer, an opposite outer flexible layer and an intermediate conductive layer.
  • At least a part of the body is made of a single material able to be elastically deformed and to conduct the current.
  • a surface layer for improving the electrical contact is affixed to said material.
  • said material undergoes a surface treatment to achieve the deposition of the surface layer.
  • the contact portion and the retaining portion consist of an assembly of layers having identical longitudinal dimensions.
  • the thicknesses of the layers may be different, their lengths and their widths being identical.
  • This provision aims to simplify the management of parts during manufacture, assembling the layers being easy by their dimensional correspondence.
  • the retaining portion consists of a portion of a layer of material capable of being deformed elastically.
  • the retaining portion is an extension of the body comprising only this portion of the flexible layer. This arrangement makes it possible to limit the quantities of other materials than that able to be deformed elastically for the manufacture of the body.
  • the retaining portion has in the retaining position a base portion extending substantially in the main direction, a locking portion in contact with the conductive portion and extending transversely to the main direction, and an intermediate portion linking the base portion to the locking portion by successively extending substantially in the main direction in a first direction, then substantially transverse to the main direction and substantially in the main direction in a second direction opposite to the first direction .
  • the retaining portion is an extension of the body having a return loop so that the locking portion extends transversely to the main direction.
  • the retaining portion is obtained by folding the blade forming the body.
  • the folding of the blade is to be considered as a simple manufacturing step. This manufacturing step can be repeated by a machine producing a large number of parts.
  • the electrical connection device thus has a simple structure because it can be obtained from a blade in which a through opening has been formed and an end folded to form a loop.
  • the retaining portion has at least partly longitudinally curved sections.
  • the curvature of the retaining portion has the effect of imposing a low stress on the rest of the body.
  • the curved shape allows easy passage between different positions. The loop in together is then deformed which distributes the efforts.
  • the present invention also relates to an electrical connection system for electrical apparatus comprising at least one electrical connection device as described above.
  • the electrical connection system has a symmetry with respect to a plane transverse to the main direction.
  • the electrical connection system is arranged to cooperate with an electrical appliance.
  • the electrical connection system has a housing arranged to establish an electrical connection with a conductive outer element. This housing is also called "shunt housing”.
  • the electrical connection system for electrical apparatus as described above, comprises two electrical connection devices whose bodies are in one piece or contiguous.
  • said two bodies in one piece comprise a common portion extending longitudinally.
  • said two bodies are contiguous and each have a longitudinal and / or transverse cooperation surface.
  • the electrical connection system is a connecting bar of an electrical appliance.
  • an electrical connection system 1 is arranged to establish an electrical connection with at least one conductive portion 3 of an electrical conductor 5.
  • the electrical connection system 1 is arranged to be arranged in an electrical appliance, for example a terminal block, and its function is to maintain electrical contact with the electrical conductor 5.
  • the electrical connection system 1 comprises at least one electrical connection device 7 intended to cooperate with a conductive part 3 of an electrical conductor 5. Examples of electrical connection devices 7 are presented to the Figures 8 to 11 and also to the other figures as parts of the electrical connection system 1.
  • the electrical connection device 7 comprises a body 9 forming a blade 11.
  • the body 9 is obtained from a flat base plate having several overlapping layers at least partially and fixed together by rolling.
  • the body 9 comprises a flexible layer 13 extending longitudinally with respect to the blade 11.
  • the flexible layer 13 comprises a material capable of being elastically deformed, such as stainless steel with a Young's modulus of between 200 MPa and 220 MPa. .
  • the body 9 also comprises at least one conductive layer 15 extending longitudinally with respect to the blade 11.
  • the conductive layer 15 comprises a conductive material capable of conducting an electric current such as copper with an electrical conductivity of between 35 ⁇ 10 6 Sm -1 and 62 ⁇ 10 6 Sm -1 and a Young's modulus of between 90,000 and 150,000 MPa.
  • Stainless steel has an electrical conductivity of the order of 2% of that of the copper used.
  • the body 9 further comprises at least one contact layer 17 extending longitudinally with respect to the blade 11.
  • the contact layer 17 comprises a contact material able to cooperate electrically by contact, that is to say ductile and adapted to conform to a complementary surface by deforming to make a reliable electrical contact, that is to say without false contact.
  • the contact material is, for example, tin.
  • This layer of tin can be deposited on a copper layer by tinning.
  • a first variant has two opposite external contact layers 17, a central flexible layer 13 and two intermediate conductive layers.
  • the layers are the same, the flexible layer 13 being extended more longitudinally than the others.
  • a third variant has an outer contact layer 17, an opposite outer flexible layer 13 and an intermediate conductive layer 15.
  • Figures 1 to 3 it is possible to provide only a single layer 19 made of a material that is both conductive and flexible and that is covered with a contact layer 17, for example by tinning.
  • each electrical connection device 7 comprises a retaining portion 21 arranged to maintain in the connecting position the corresponding conductive portion 3.
  • the retaining portion 21 comprises a base portion 21a in the extension of the rest of the body 9 and extending substantially in the main direction 23 of extension of the body.
  • the retaining portion 21 also comprises a locking portion 21b arranged to hold the conductive portion 2 in position by contact by imposing a stress 25 along the main direction 23.
  • the locking portion 21b extends transversely to the main direction 23 during the maintenance of the connecting position of the conductive portion. It is said that the retaining portion 21 is in the retaining position as illustrated in FIGS. figures 1 and 4 to 14 .
  • the retaining portion 21 further comprises an intermediate portion 21c linking the base portion 21a and the locking portion 21b.
  • the intermediate portion 21c has a curved shape longitudinally.
  • This curved shape distributes the forces generated on the body 9 by the displacement of the retaining portion 21. Indeed, it is possible to move the retaining portion 21 because it always comprises at least a portion of a flexible layer 13 which gives it an elastic character.
  • the body 9 has a through opening 27 extending transversely to the main direction 23.
  • the through opening 27 is formed in a contact portion 29 of the body 9 adjacent to the retaining portion 21.
  • the contact portion 29 has an electrical contact location 31 which corresponds at least in part to a transverse contour of the through opening 27.
  • the through opening 27 generates in each contact layer 17 a transverse cooperation surface 33 which is adapted to cooperate electrically with the conductive portion 3 in the connecting position.
  • the contact portion 29 may have an extension 35.
  • the extension 35 corresponds to an attached conductive element extending transversely to the main direction 23 and to the figure 9 the extension 35 corresponds to four elements extending transversely to the main direction 35 and in extension of the transverse contour of the through opening 27.
  • the retaining portion 21 is in the retaining position. Since the retaining portion 21 has a certain elasticity, it is possible to move it to a retracted position (not shown) in which it is possible to remove the conductive portion 3.
  • the retaining portion 21 is folded into the retracted position so as to provide a free space for insertion or withdrawal into the through opening 27.
  • the retaining portion 21 extends in the manner of a leaf spring and comes into contact with a stop 37 which corresponds at least partially to the electrical contact location 31.
  • the retaining portion 21 is fixed relative to the remainder of the body 9 and is able to be displaced for the establishment of a conductive portion 3 of an electrical conductor 5.
  • the service life of the retaining portion 21 is thus increased by minimizing the local wear of a more stressed part than the rest.
  • the body 9 may have a housing 39 to be electrically connected to an external element. It may be for example a housing 39 for a bridge between two systems 1 arranged in parallel in an electrical device.
  • two devices 7 of the same system 1 may be contiguous or having a common area extending along the main direction 41 or transversely 43.
  • This arrangement makes it possible to provide electrical connection systems 1 comprising more than two connecting devices 7, which allows a saving of space in the electrical apparatus.
  • the electrical connection system 1 can correspond to a link strip of a terminal block.
  • the invention is not limited to the sole embodiment of this device, described above as an example, it encompasses all the variants.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Dispositif de liaison électrique (7) pour un appareil électrique agencé pour, en une position de liaison, être en contact électrique avec un conducteur électrique (5), ledit dispositif de liaison électrique (7) présentant un emplacement de contact électrique (31) agencé pour coopérer avec au moins une portion conductrice (3) dudit conducteur électrique (5),le dispositif de liaison électrique (7) comprenant un corps (9) s'étendant selon une direction principale (23) et présentant une forme de lame (11), l'emplacement de contact électrique (31) étant ménagé dans le corps (9) pour une disposition de la portion conductrice (3) transversalement à la direction principale (23) en position de liaison, ledit corps (9) comprenant une portion de retenue (21) de la portion conductrice (3) en position de liaison, la portion de retenue (21) étant agencée pour être disposée en une position de retenue de la portion conductrice (3) lorsque ladite portion conductrice (3) est disposée en position de liaison.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de liaison électrique pour un appareil électrique.
  • Il est connu d'utiliser des dispositifs de liaison électrique pour appareil électrique de type barrette de liaison pour raccorder électriquement au moins un conducteur électrique l'appareil électrique. L'appareil électrique peut par exemple être un bloc de jonction.
  • Ces barrettes de liaison comprennent une partie conductrice pour le passage d'un courant électrique, un emplacement de coopération pour établir un contact électrique avec le conducteur électrique et un élément de retenue pour maintenir le conducteur électrique en position.
  • La partie conductrice de la barrette de liaison comprend un matériau conducteur et l'élément de retenue un matériau élastique permettant une mise en position aisée du conducteur électrique.
  • La coopération entre ces deux pièces, la partie conductrice et l'élément de retenue, est un élément important tant pour l'efficacité de serrage et la facilité de retrait du conducteur électrique que pour la facilité de fabrication et de montage du dispositif de liaison électrique.
  • Il apparait ainsi que ces pièces doivent présenter des éléments de coopération pour être montées ensemble et pour que la portion de retenue puisse être déplacée de manière fiable sur un nombre de cycles important pour augmenter la longévité du dispositif.
  • La simplification de la conception du dispositif de liaison électrique dans une optique de diminution du coût de revient et le fait de disposer d'un dispositif fiable et facile d'utilisation paraissent ainsi contradictoires.
  • La présente invention vise à résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus.
  • A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de liaison électrique pour un appareil électrique agencé pour, en une position de liaison, être en contact électrique avec un conducteur électrique, ledit dispositif de liaison électrique présentant un emplacement de contact électrique agencé pour coopérer avec au moins une portion conductrice dudit conducteur électrique.
  • Le dispositif de liaison électrique comprend un corps s'étendant selon une direction principale et présentant une forme de lame, l'emplacement de contact électrique étant ménagé dans le corps pour une disposition de la portion conductrice transversalement à la direction principale en position de liaison.
  • Ledit corps comprenant une portion de retenue de la portion conductrice en position de liaison, la portion de retenue étant agencée pour être disposée en une position de retenue de la portion conductrice lorsque ladite portion conductrice est disposée en position de liaison.
  • En d'autres termes, la disposition de la portion de retenue en position de retenue maintient la portion conductrice en position de liaison. Selon un aspect de l'invention, l'appareil électrique est un bloc de jonction.
  • Il apparait également que la fabrication du dispositif de liaison est aisée : le corps présente une forme de lame et une portion de cette lame, la portion de retenue a pour fonction le maintien en position de la portion conductrice. Aucune pièce autre que le corps n'est donc nécessaire pour le maintien en position de liaison de la portion conductrice.
  • Selon un aspect de l'invention le corps est une pièce d'un seul tenant. Cette disposition permet de fabriquer le dispositif de liaison à partir d'une seule et même pièce en forme de lame.
  • La forme de lame du corps permet d'économiser de la matière lors de la fabrication puisqu'il est aisé de prévoir un nombre important de lames dans une tôle de base en limitant les chutes de matière.
  • Selon un aspect de l'invention, le dispositif de liaison électrique présente une ouverture traversante s'étendant transversalement à la direction principale apte à recevoir au moins partiellement la portion conductrice en position de liaison.
  • De préférence, l'emplacement de contact électrique est au moins en partie ménagé dans un contour transversal du corps définissant l'ouverture traversante.
  • Selon un aspect de l'invention, le corps comprend une couche flexible longitudinale de la lame en un matériau apte à être déformé élastiquement, ladite couche flexible comprenant une partie comprise dans la portion de retenue et une partie attenante comprise dans le reste du corps.
  • En d'autre terme le corps comprend une couche à mémoire de forme apte à être déformée s'étendant longitudinalement partiellement dans la portion de retenue et partiellement dans le reste du corps.
  • Il apparait ainsi que le corps comprend plusieurs couches ayant des propriétés mécaniques et de conductivité définies. Ainsi, la portion de retenue apparait comme un prolongement du corps permettant de maintenir la portion conductrice en position de liaison.
  • Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser d'une part une barrette conductrice et d'autre part un ressort à lame pour obtenir un dispositif de liaison électrique.
  • Le dispositif de liaison électrique tel que décrit ici permet, avec sa structure simple, à la fois un maintien en position et une bonne circulation de courant lorsque la portion conductrice est en position de liaison.
  • Selon un aspect de l'invention, le matériau apte à être déformé élastiquement présente un module de Young compris entre 100 MPa et 300 MPa, de préférence entre 150 MPa et 250 MPa et en particulier entre 200 MPa et 220 MPa.
  • Selon un aspect de l'invention, le matériau apte à être déformé électriquement comprend de l'acier inoxydable ou un composant présentant des caractéristiques similaires en termes de déformation élastique.
  • Selon un aspect de l'invention, le corps comprend une portion de contact dans laquelle est ménagé l'emplacement de contact électrique, la portion de contact électrique comprenant une couche conductrice longitudinale de la lame en un matériau conducteur apte à conduire un courant électrique.
  • Par longitudinal, on entend le long de la direction d'extension de la lame formant le corps, chaque couche étant une épaisseur de la lame mais ne s'étendant pas forcément sur toute la longueur de la lame.
  • La couche conductrice a pour but de permettre la circulation du courant. Selon un aspect de l'invention le matériau conducteur présente une conductivité électrique comprise entre 20×106 S.m-1 et 70×106 S.m-1 et, de préférence entre 30×106 S.m-1 et 65×106 S.m-1 et en particulier entre 35×106 S.m-1 et 62 ×106 S.m-1.
  • Selon un aspect de l'invention, le matériau apte à être déformé élastiquement de la couche flexible présente une conductivité électrique comprise entre 0 et 10% de celle dudit matériau conducteur, de préférence entre 0,5 et 5%, et en particulier entre 1 et 3%.
  • Selon un aspect de l'invention, le matériau conducteur présente un module de Young compris entre 60 000 MPa et 180 000 MPa, de préférence entre 90 000 MPa et 150 000 MPa, et en particulier entre 110 000 MPa et 130 000 MPa.
  • Selon un aspect de l'invention, le matériau conducteur comprend du cuivre, de l'aluminium ou un matériau présentant des caractéristiques similaires ou du même ordre de grandeur en termes de conductivité électrique.
  • Selon un aspect de l'invention, la couche conductrice longitudinale comprend en outre une partie dans la portion de retenue. Dans cette configuration on obtient une portion de retenue comprenant au moins partiellement une couche flexible et une couche conductrice.
  • Cette disposition facilite la fabrication du dispositif de liaison électrique car il est possible de prévoir une superposition au moins partielle des deux couches puis la formation du dispositif pour engendrer la portion de contact et la portion de retenue à partir de la lame de base.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de contact comprend en outre une couche de contact longitudinale de la lame en un matériau de contact apte à coopérer électriquement par contact avec la portion conductrice du conducteur électrique en position de liaison.
  • La couche de contact a pour rôle d'établir un contact suffisant avec la portion conductrice en position de liaison. De préférence, le matériau de contact présente une surface de coopération ductile de manière à épouser au moins une partie externe surfacique de la portion conductrice pour permettre le passage d'un courant tout en évitant les faux contacts.
  • En particulier, le matériau de contact comprend de l'étain ou tout autre matériau présentant des caractéristiques similaires ou du même ordre de grandeur en termes de conductivité électrique et de ductilité.
  • Selon un aspect de l'invention la couche de contact est obtenue par un procédé d'étamage sur au moins une partie de la couche conductrice.
  • La couche conductrice a pour rôle de conduire le courant électrique en provenance du conducteur électrique. De préférence, le matériau conducteur est agencé pour limiter les pertes en ligne.
  • Selon un aspect de l'invention, la couche de contact et la couche conductrice peuvent consister en une couche de cuivre sur laquelle est réalisé un étamage.
  • Selon un aspect de l'invention, l'emplacement de contact électrique présente une surface de coopération agencée pour coopérer avec la portion conductrice du conducteur électrique, ladite surface de coopération étant transversale à la direction principale et ménagée dans la couche de contact.
  • Selon un aspect de l'invention, l'emplacement de contact électrique est ménagé dans le corps et obtenu par une découpe transversale à direction principale, la découpe engendrant la surface de coopération transversale qui correspond à une section transversale de la couche de contact.
  • Il est ainsi aisé de ménager l'emplacement de coopération à partir de la lame de base destinée à former le dispositif de liaison électrique. Pour ce faire il suffit de réaliser le perçage de l'ouverture traversante. Il n'est ainsi pas nécessaire de procéder à un ajout de matière pour obtenir l'emplacement de contact électrique.
  • Selon un aspect de l'invention, l'ouverture traversante est obtenue par un perçage ou poinçonnage dans le corps, la surface de coopération transversale de la couche de contact étant engendrée par ledit perçage.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de contact présente une partie s'étendant sensiblement selon la direction principale et une partie s'étendant sensiblement transversalement à la direction principale.
  • Selon un aspect de l'invention, ladite partie s'étendant sensiblement transversalement est obtenue au moins partiellement à partir d'une extension du corps pliée et/ou correspond à un ajout de matière rapporté sur la lame formant le corps.
  • De préférence, la partie s'étendant sensiblement transversalement est obtenue à partir d'une découpe partielle dans le corps, la partie partiellement découpée étant ensuite disposée transversalement à la direction principale par pliage.
  • Selon un aspect de l'invention, la partie s'étendant sensiblement transversalement comprend une portion s'étendant sensiblement dans un plan normal à la direction principale et/ou au moins une autre portion s'étendant transversalement audit plan normal.
  • De préférence, la partie s'étendant transversalement comprend quatre portions s'étendant sensiblement en prolongement du contour transversal de l'ouverture.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de retenue est agencée pour être disposée en une position de retrait dans laquelle la portion conductrice du conducteur électrique est apte à être disposée en position de liaison et retirée de la position de liaison.
  • La mobilité de la portion de retenue entre la position de retenue et la position de retrait permet d'unir et alternativement de retirer aisément le conducteur électrique du dispositif de liaison électrique.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de retenue est au moins en partie agencée pour être déformée élastiquement entre la portion de retenue et la position de retrait. De préférence, la portion de retenue est à mémoire de forme. En particulier, la portion de retenue est agencée pour imposer une contrainte selon la direction principale dirigée vers l'emplacement de contact électrique en l'absence de sollicitation externe visant à la déformer.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de retenue est disposée en une position déconnectée en l'absence de sollicitation et quand la portion conductrice ne coopère pas avec l'emplacement de contact électrique.
  • De préférence, au moins une partie de la portion de retenue est en contact avec une butée ménagée dans le corps en position déconnectée. En particulier, ladite butée est au moins en partie confondue avec l'emplacement de contact électrique.
  • Ainsi, lorsque la portion conductrice ne coopère pas avec le dispositif de liaison électrique, la portion de retenue est fixe par rapport au reste du corps en venant en contact contre la butée. Un utilisateur peut alors disposer la portion de retenue en position de retrait pour la disposition de la portion conductrice.
  • Lorsque l'utilisateur relâche la portion de retenue, cette dernière vient se positionner en position de retenue et impose une contrainte selon la direction principale à la portion conductrice. La portion conductrice est ainsi maintenue en position de liaison.
  • Selon un aspect de l'invention, au moins une partie du corps est obtenue par laminage, clinchage, soudure électrique et/ou fixation mécanique, notamment la portion de contact et/ou la portion de retenue.
  • Ainsi, lorsque le corps comprend plusieurs couches, ces couches sont assemblées par laminage. Le processus de fabrication du corps est simple : il consiste à disposer de différentes couches les unes par rapport aux autres, puis à assembler ces couches, par laminage ou clinchage par exemple, et à réaliser l'ouverture traversante.
  • Selon un aspect de l'invention, au moins une partie du corps comprend un assemblage de deux couches de contact externes opposées, une couche flexible centrale et deux couches conductrices intermédiaires.
  • Selon un autre aspect de l'invention, au moins une partie du corps comprend un assemblage d'une couche de contact externe, d'une couche flexible externe opposée et d'une couche conductrice intermédiaire.
  • Alternativement au moins une partie du corps est constituée en un matériau unique apte à être déformé élastiquement et à conduire le courant. De préférence, une couche superficielle pour l'amélioration du contact électrique est apposée sur ledit matériau. En particulier, ledit matériau subit un traitement de surface pour réaliser le dépôt de la couche superficielle.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de contact et la portion de retenue sont constituées d'un assemblage de couches présentant des dimensions longitudinales identiques. Les épaisseurs des couches peuvent être différentes, leurs longueurs et leurs largeurs étant identiques.
  • Cette disposition vise à simplifier la gestion des pièces lors de la fabrication, l'assemblage des couches étant facile par leur correspondance dimensionnelle.
  • Selon un autre aspect de l'invention, la portion de retenue est constituée d'une portion de couche en matériau apte à être déformé élastiquement. Ainsi, la portion de retenue est une extension du corps ne comprenant que cette portion de la couche flexible. Cette disposition permet de limiter les quantités d'autres matériaux que celui apte à être déformé élastiquement pour la fabrication du corps.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de retenue présente en position de retenue une partie de base s'étendant sensiblement selon la direction principale, une partie de blocage en contact avec la portion conductrice et s'étendant transversalement à la direction principale, et une partie intermédiaire liant la partie de base à la partie de blocage en s'étendant successivement sensiblement selon la direction principale dans un premier sens, puis sensiblement transversalement à la direction principale et sensiblement selon la direction principale dans un second sens opposé au premier sens.
  • En d'autres termes, la portion de retenue est une extension du corps présentant une boucle de retour pour que la partie de blocage s'étende transversalement à la direction principale.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de retenue est obtenue par pliage de la lame formant le corps. Le pliage de la lame est à considérer comme une étape de fabrication simple. Cette étape de fabrication peut être répétée par une machine produisant un grand nombre de pièce.
  • Le dispositif de liaison électrique présente ainsi une structure simple car il peut être obtenu à partir d'une lame dans laquelle une ouverture traversante a été ménagée et une extrémité pliée pour former une boucle.
  • Selon un aspect de l'invention, la portion de retenue présente au moins en partie des tronçons courbes longitudinalement.
  • Le fait de présenter des tronçons courbes confère une forme générale courbe qui permet de répartir les efforts appliqués par la portion de retenue qui est un ressort à lame.
  • Ainsi, lors de changement de positions entre la position déconnectée, la position de retenue et la position de retrait, la courbure de la portion de retenue a pour effet d'imposer une contrainte faible au reste du corps. En effet, la forme courbe permet un passage aisé entre les différentes positions. La boucle dans sont ensemble est alors déformée ce qui répartit les efforts.
  • La présente invention concerne également un système de liaison électrique pour appareil électrique comprenant au moins un dispositif de liaison électrique tel que décrit précédemment.
  • Selon un aspect de l'invention, le système de liaison électrique présente une symétrie par rapport à un plan transversal à la direction principale.
  • Selon un aspect de l'invention, le système de liaison électrique est agencé pour coopérer avec un appareil électrique. De préférence, le système de liaison électrique présente un logement agencé pour établir une liaison électrique avec un élément externe conducteur. Ce logement est également appelé « logement de shunt ».
  • Selon un aspect de l'invention, le système de liaison électrique pour appareil électrique tel que décrit ci-avant, comprend deux dispositifs de liaison électrique dont les corps sont d'un seul tenant ou accolés.
  • Selon un aspect de l'invention, lesdits deux corps d'un seul tenant comprennent une portion commune s'étendant longitudinalement. Selon un autre aspect de l'invention, lesdits deux corps sont accolés et présentent chacun une surface de coopération longitudinale et/ou transversale.
  • Selon un aspect de l'invention le système de liaison électrique est une barrette de liaison d'un appareil électrique.
  • De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif de liaison électrique pour un appareil électrique.
    • Figure 1 est une vue en perspective d'un système de liaison électrique coopérant avec deux conducteurs électriques.
    • Figure 2 et 3 sont des vues en perspective de systèmes de liaison électrique en position déconnectée.
    • Figures 4 à 7 sont des vues en perspective de systèmes de liaison électrique coopérant avec deux conducteurs électriques.
    • Figures 8 à 11 sont des vues en perspective de dispositifs de liaison électrique en position de retenue de conducteurs électriques.
    • Figures 12 à 14 sont des vues en perspective de systèmes de liaison électrique coopérant avec deux conducteurs électriques.
  • Comme illustré aux figures 1 à 14, un système de liaison électrique 1 est agencé pour établir une connexion électrique avec au moins une portion conductrice 3 d'un conducteur électrique 5.
  • Le système de liaison électrique 1 est agencé pour être disposé dans un appareil électrique par exemple un bloc de jonction et a pour rôle de maintenir le contact électrique avec le conducteur électrique 5.
  • Le système de liaison électrique 1 comprend au moins un dispositif de liaison électrique 7 destiné à coopérer avec une partie conductrice 3 d'un conducteur électrique 5. Des exemples de dispositifs de liaison électrique 7 sont présentés aux figures 8 à 11 et également aux autres figures en tant que parties du système de liaison électrique 1.
  • Comme illustré aux figures 4 à 6, le dispositif de liaison électrique 7 comprend un corps 9 formant une lame 11. Le corps 9 est obtenu à partir d'une lame de base plane présentant plusieurs couches superposées au moins partiellement et fixées ensemble par laminage.
  • Le corps 9 comprend une couche flexible 13 s'étendant longitudinalement par rapport à la lame 11. La couche flexible 13 comprend un matériau apte à être déformé élastiquement, comme de l'acier inoxydable avec un module de Young compris entre 200 MPa et 220 MPa.
  • Le corps 9 comprend également au moins une couche conductrice 15 s'étendant longitudinalement par rapport à la lame 11. La couche conductrice 15 comprend un matériau conducteur apte à conduire un courant électrique tel que le cuivre avec une conductivité électrique comprise entre 35 ×106 S.m-1 et 62 ×106 S.m-1 et un module de Young compris entre 90 000 et 150 000 MPa. L'acier inoxydable présente une conductivité électrique de l'ordre de 2% de celle du cuivre utilisé.
  • Le corps 9 comprend en outre au moins une couche de contact 17 s'étendant longitudinalement par rapport à la lame 11. La couche de contact 17 comprend un matériau de contact apte à coopérer électriquement par contact, c'est-à-dire ductile et apte à épouser une surface complémentaire en se déformant pour réaliser un contact électrique fiable, c'est-à-dire sans faux contact.
  • Le matériau de contact est par exemple l'étain. Cette couche d'étain peut être déposée sur une couche de cuivre par étamage.
  • A la figure 4 une première variante présente deux couches de contact 17 externes opposées, une couche flexible 13 centrale et deux couches conductrices 15 intermédiaires. A la figure 5 les couches sont les mêmes, la couche flexible 13 étant plus étendue longitudinalement que les autres.
  • A la figure 6 une troisième variante présente une couche de contact 17 externe, une couche flexible 13 externe opposée et une couche conductrice 15 intermédiaire.
  • Alternativement, comme aux figures 1 à 3 on peut ne prévoir qu'une seule couche 19 en un matériau à la fois conducteur et flexible qui est recouverte d'une couche de contact 17 par exemple par étamage.
  • Comme illustré aux figures 1 à 14, chaque dispositif de liaison électrique 7 comprend une portion de retenue 21 agencée pour maintenir en position de liaison la portion conductrice 3 correspondante.
  • La portion de retenue 21 comprend une partie de base 21 a dans le prolongement du reste du corps 9 et s'étendant sensiblement selon la direction principale 23 d'extension du corps.
  • La portion de retenue 21 comprend également une partie de blocage 21 b agencée pour maintenir en position la portion conductrice 2 par contact en lui imposant une contrainte 25 selon la direction principale 23.
  • La portion de blocage 21 b s'étend transversalement à la direction principale 23 lors du maintien de la position de liaison de la portion conductrice. On dit alors que la portion de retenue 21 est en position de retenue comme illustré aux figures 1 et 4 à 14.
  • La portion de retenue 21 comprend en outre une partie intermédiaire 21 c liant la partie de base 21 a et la partie de blocage 21 b. La partie intermédiaire 21 c présente une forme courbe longitudinalement.
  • Cette forme courbe permet de répartir les efforts engendrés sur le corps 9 par le déplacement de la portion de retenue 21. En effet, il est possible de déplacer la portion de retenue 21 car elle comprend toujours au moins une partie d'une couche flexible 13 qui lui confère un caractère élastique.
  • Le corps 9 présente une ouverture traversante 27 s'étendant transversalement à la direction principale 23. L'ouverture traversante 27 est ménagée dans une portion de contact 29 du corps 9 attenante à la portion de retenue 21.
  • La portion de contact 29 présente un emplacement de contact électrique 31 qui correspond au moins en partie à un contour transversal de l'ouverture traversante 27.
  • Comme illustré aux figures 4 à 6, l'ouverture traversante 27 engendre dans chaque couche de contact 17 une surface de coopération transversale 33 qui est apte à coopérer électriquement avec la portion conductrice 3 en position de liaison.
  • Cette coopération assure le contact électrique et permet la transmission du courant entre la portion conductrice 3 et la couche conductrice 15 par l'intermédiaire de la couche de contact 17.
  • Selon des variantes de réalisation, la portion de contact 29 peut présenter une extension 35. A la figure 1 et à la figure 8, il s'agit par exemple de la matière issue d'une découpe partielle ensuite pliée pour être disposée transversalement à la direction principale 23.
  • A la figure 10 l'extension 35 correspond à un élément conducteur rapporté s'étendant transversalement à la direction principale 23 et à la figure 9 l'extension 35 correspond à quatre éléments s'étendant transversalement à la direction principale 35 et en prolongement du contour transversal de l'ouverture traversante 27.
  • Le fait de disposer d'une extension 35 agrandit l'emplacement de contact électrique 31 avec la portion conductrice 3, l'emplacement de contact électrique 31 étant la zone coopérant avec la partie conductrice 3 en position de liaison.
  • A la figure 1, la portion de retenue 21 est en position de retenue. Puisque la portion de retenue 21 présente une certaine élasticité, il est possible de la déplacer dans une position de retrait (non représentée) dans laquelle il est possible de retirer la portion conductrice 3.
  • La portion de retenue 21 est pliée en position de retrait de manière à ménager un espace libre d'introduction ou de retrait dans l'ouverture traversante 27.
  • Lorsque la portion conductrice 3 est retirée comme à la figure 2, la portion de retenue 21 s'étend à la manière d'un ressort à lame et vient en contact contre une butée 37 qui correspond au moins partiellement à l'emplacement de contact électrique 31.
  • On définit ainsi la position déconnectée. La portion de retenue 21 est fixe par rapport au reste du corps 9 et est apte à être déplacer pour la mise en place d'une portion conductrice 3 d'un conducteur électrique 5.
  • Il apparait que lors des différents déplacements de la portion de retenue 21 entre la position de retenue, la position de retrait et la position déconnectée, les efforts dus à la déformation de la portion de retenue 21 sont répartis sur l'ensemble de la portion de retenue 21 de par sa forme courbe.
  • La durée de vie de la portion de retenue 21 est ainsi augmentée en minimisant l'usure locale d'une partie plus sollicitée que le reste.
  • Comme illustré à la figure 2, le corps 9 peut présenter un logement 39 destiné à être raccordé électriquement à un élément extérieur. Il peut s'agir par exemple d'un logement 39 destiné à un pont entre deux systèmes 1 disposés parallèlement dans un appareil électrique.
  • Comme il apparait à la figure 7 deux dispositifs 7 d'un même système 1 peuvent être accolés soit en présentant une zone commune s'étendant selon la direction principale 41 soit transversalement 43.
  • Cette disposition permet de prévoir des systèmes de liaison électrique 1 comprenant plus de deux dispositifs de liaison 7, ce qui permet un gain de place dans l'appareil électrique.
  • Selon un exemple de réalisation le système de liaison électrique 1 peut correspondre à une barrette de liaison d'un bloc de jonction.
  • Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif, décrit ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.

Claims (12)

  1. Dispositif de liaison électrique (7) pour un appareil électrique agencé pour, en une position de liaison, être en contact électrique avec un conducteur électrique (5), ledit dispositif de liaison électrique (7) présentant un emplacement de contact électrique (31) agencé pour coopérer avec au moins une portion conductrice (3) dudit conducteur électrique (5),
    le dispositif de liaison électrique (7) comprenant un corps (9) s'étendant selon une direction principale (23) et présentant une forme de lame (11), l'emplacement de contact électrique (31) étant ménagé dans le corps (9) pour une disposition de la portion conductrice (3) transversalement à la direction principale (23) en position de liaison,
    ledit corps (9) comprenant une portion de retenue (21) de la portion conductrice (3) en position de liaison, la portion de retenue (21) étant agencée pour être disposée en une position de retenue de la portion conductrice (3) lorsque ladite portion conductrice (3) est disposée en position de liaison.
  2. Dispositif de liaison électrique (7) selon la revendication 1, dans lequel le corps (9) comprend une couche flexible (13) longitudinale de la lame (11) en un matériau apte à être déformé élastiquement, ladite couche flexible (13) comprenant une partie comprise dans la portion de retenue (21) et une partie attenante comprise dans le reste du corps (9).
  3. Dispositif de liaison électrique (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps (9) comprend une portion de contact (29) dans laquelle est ménagé l'emplacement de contact électrique (31), la portion de contact électrique (31) comprenant une couche conductrice (15) longitudinale de la lame (11) en un matériau conducteur apte à conduire un courant électrique.
  4. Dispositif de liaison électrique (7) selon la revendication précédente, dans lequel la portion de contact (29) comprend en outre une couche de contact (17) longitudinale de la lame (11) en un matériau de contact apte à coopérer électriquement par contact avec la portion conductrice (3) du conducteur électrique (5) en position de liaison.
  5. Dispositif de liaison électrique (7) selon la revendication précédente, dans lequel l'emplacement de contact électrique (31) présente une surface de coopération (33) agencée pour coopérer avec la portion conductrice (3) du conducteur électrique (5), ladite surface de coopération (33) étant transversale à la direction principale (23) et ménagée dans la couche de contact (17).
  6. Dispositif de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel la portion de contact (29) présente une partie s'étendant sensiblement selon la direction principale (23) et une partie s'étendant sensiblement transversalement à la direction principale (23).
  7. Dispositif de liaison électrique (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la portion de retenue (21) est agencée pour être disposée en une position de retrait dans laquelle la portion conductrice (3) du conducteur électrique (5) est apte à être disposée en position de liaison et retirée de la position de liaison.
  8. Dispositif de liaison électrique (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie du corps (9) est obtenue par laminage, clinchage, soudure électrique et/ou fixation mécanique, notamment la portion de contact (29) et/ou la portion de retenue (21).
  9. Dispositif de liaison électrique (7) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la portion de retenue (21) présente en position de retenue une partie de base (21 a) s'étendant sensiblement selon la direction principale (23), une partie de blocage (21 b) en contact avec la portion conductrice (3) et s'étendant transversalement à la direction principale (23), et une partie intermédiaire (21 c) liant la partie de base (21 a) à la partie de blocage (21 b) en s'étendant successivement sensiblement selon la direction principale (23) dans un premier sens, puis sensiblement transversalement à la direction principale (23) et sensiblement selon la direction principale (23) dans un second sens opposé au premier sens.
  10. Dispositif de liaison électrique (7) selon la revendication précédente, dans lequel la portion de retenue (21) présente au moins en partie des tronçons courbes longitudinalement.
  11. Système de liaison électrique (1) pour appareil électrique comprenant au moins un dispositif de liaison électrique (7) selon l'une des revendications précédentes.
  12. Système de liaison électrique (1) pour appareil électrique selon la revendication précédente, comprenant deux dispositifs de liaison électrique (7) dont les corps (9) sont d'un seul tenant ou accolés.
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