FR2612340A1 - Multiple connection terminal for a modular electrical apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
BORNE DE RACCORDEMENT MULTIPLE POUR APPAREIL ELECTRIQUE
MODULAIRE.MULTIPLE CONNECTION TERMINAL FOR ELECTRICAL APPARATUS
MODULAR.
L'invention est relative à une borne de raccordement de conducteurs à un appareil électrique modulaire, à boîtier isolant, comprenant - une cage en matériau métallique, insérée sur une plage de contact fixe de l'appareil et destinée à recevoir l'extrémité d'un premier conducteur, notamment un câble, - une vis de serrage coopérant avec un écrou à trou fileté ménagé dans la cage pour assurer le serrage du premier conducteur entre une première série de surfaces de serrage formées par le fond de la cage, et l'une des faces, notamment inférieure, de la plage de contact fixe, - un premier orifice ménagé dans le boitier pour l'accès à la tête de vis, - un deuxième orifice agencé dans le boitier pour l'introduction du premier conducteur.The invention relates to a terminal for connecting conductors to a modular electrical appliance, with an insulating housing, comprising - a cage made of metallic material, inserted on a fixed contact pad of the appliance and intended to receive the end of a first conductor, in particular a cable, - a clamping screw cooperating with a nut with threaded hole formed in the cage to ensure the clamping of the first conductor between a first series of clamping surfaces formed by the bottom of the cage, and the one of the faces, in particular the bottom, of the fixed contact pad, - a first orifice formed in the housing for access to the screw head, - a second orifice arranged in the housing for the introduction of the first conductor.
Les bornes à cage du genre mentionné sont notamment utilisées pour la connexion de câbles aux plages d'un disjoncteur miniature, les câbles pouvant avoir des sections circulaires différentes, même inférieures à la largeur de la cage (voir brevet français NO 2.522.202). Les câbles sont coincés entre le fond de la cage, et la plage de contact fixe du disjoncteur.Cage terminals of the kind mentioned are used in particular for the connection of cables to the pads of a miniature circuit breaker, the cables being able to have different circular sections, even less than the width of the cage (see French patent NO 2,522,202). The cables are trapped between the bottom of the cage and the fixed contact area of the circuit breaker.
Selon le document EP 59939, une borne en forme de cadre est adaptée à recevoir plusieurs conducteurs différents, notamment un câble et un peigne. Un étrier métallique supplémentaire en forme de U, doit être néanmoins inséré entre la tête de la vis de serrage et le fond du cadre, et la vis coopère avec un écrou logé entre les deux faces latérales du cadre. Le coût de fabrication d'une telle borne reste onéreux. According to document EP 59939, a terminal in the form of a frame is adapted to receive several different conductors, in particular a cable and a comb. An additional U-shaped metal bracket must nevertheless be inserted between the head of the clamping screw and the bottom of the frame, and the screw cooperates with a nut housed between the two lateral faces of the frame. The manufacturing cost of such a terminal remains expensive.
L'objet de l'invention consiste à réaliser une borne de raccordement universelle de structure simplifiée et de coût réduit pouvant servir indifféremment pour la connexion d'un câble et/ou d'un peigne.The object of the invention is to provide a universal connection terminal of simplified structure and reduced cost which can be used either for the connection of a cable and / or a comb.
La borne selon l'invention est caractérisée en ce que le boîtier comporte un troisième orifice pour l'engagement d'un deuxième conducteur, notamment un peigne, dans ladite cage, entre une deuxième série de surfaces de serrage constituées par la face opposée supérieure de la plage de contact et le bout de la vis, et que la cage est équipée d'un nez d'accrochage susceptible de coopérer avec un dispositif à crémaillère pour autoriser la mise en place dudit deuxième conducteur.The terminal according to the invention is characterized in that the housing has a third orifice for the engagement of a second conductor, in particular a comb, in said cage, between a second series of clamping surfaces formed by the opposite upper face of the contact pad and the end of the screw, and that the cage is equipped with a hooking nose capable of cooperating with a rack device to authorize the installation of said second conductor.
Les deuxième et troisième orifices d'introduction du câble et du peigne sont ménagés dans une même face du bottier de part et d'autre de la plage de contact fixe.The second and third holes for introducing the cable and the comb are formed in the same face of the case on either side of the fixed contact area.
Le raccordement du premier conducteur à câble s'effectue de manière classique par coincement entre le fond de la cage et la face inférieure de la plage de contact. La connexion du deuxième conducteur à peigne nécessite l'accrochage préalable de la cage dans l'un des crans du dispositif à crémaillère, suivi d'un dévissage de la vis autorisant l'introduction du deuxième conducteur. L'ensemble est ensuite serré par vissage de la vis.The first cable conductor is connected in the conventional way by wedging between the bottom of the cage and the underside of the contact pad. The connection of the second comb conductor requires prior attachment of the cage in one of the notches of the rack device, followed by unscrewing the screw allowing the introduction of the second conductor. The assembly is then tightened by screwing the screw.
Aucun étrier métallique supplémentaire ne doit être inséré dans la cage pour ce raccordement multiple.No additional metal bracket must be inserted in the cage for this multiple connection.
Le nez d'accrochage de la cage est agencé avantageusement sur le bord postérieur de la face supérieure, et les crans du dispositif à crémaillère sont échelonnés selon une direction parallèle à l'axe de la vis.The hooking nose of the cage is advantageously arranged on the rear edge of the upper face, and the notches of the rack device are staggered in a direction parallel to the axis of the screw.
Le dispositif à crémaillère constitue une butée de retenue de la cage, réalisée soit en matériau isolant en faisant partie intégrante du boîtier du disjoncteur, soit en matériau métallique appartenant à une extension de la plage de contact.The rack device constitutes a cage retaining stop, made either of insulating material forming an integral part of the circuit breaker housing, or of metallic material belonging to an extension of the contact pad.
La vis de serrage coopère avec un obturateur situé au-dessus de la plage de contact dans l'intervalle ménagé entre la cage et la paroi du bottier, ledit obturateur étant conformé en volet rabattable pouvant occuper soit une position abaissée de fermeture du troisième orifice après vissage de la vis, soit une position relevée d'ouverture du troisième orifice après dévissage de la vis lorsque le nez d'accrochage de la cage est positionné dans un cran du dispositif à crémaillère,
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels - les figures 1 et 2 montrent des vues en coupe de la borne selon l'invention, respectivement avant et après connexion d'un câble;; - les figures 3 et 4 représentent des vues identiques aux fig. 1 et 2, respectivement avant et après connexion d'un peigne de pontage; - les figures 5 et 6 sont des vues identiques aux fig. 1 et 2, respectivement avant et après connexion multiple d'un câble et d'un peigne; - la figure 7 est une vue en perspective de la borne selon les fig.The clamping screw cooperates with a shutter located above the contact area in the gap formed between the cage and the wall of the boot, said shutter being shaped as a foldable flap which can occupy either a lowered position for closing the third orifice after screwing in the screw, ie a raised position for opening the third orifice after unscrewing the screw when the cage attachment nose is positioned in a notch of the rack device,
Other advantages and characteristics will emerge from the description which follows of an embodiment given by way of nonlimiting example and shown in the appended drawings, in which - Figures 1 and 2 show sectional views of the terminal according to the invention, respectively before and after connection of a cable; - Figures 3 and 4 show views identical to Figs. 1 and 2, respectively before and after connection of a bridging comb; - Figures 5 and 6 are views identical to Figs. 1 and 2, respectively before and after multiple connection of a cable and a comb; - Figure 7 is a perspective view of the terminal according to Figs.
1 à 6; - la figure 8 est une vue de profil de la fig. 7; - la figure 9 est une vue de la plage de contact fixe sur laquelle est insérée la cage de la borne; - la figure 10 est une vue en plan de la fig. 9; - la figure 11 est une vue en coupe selon la ligne XI-XI de la fig.1 to 6; - Figure 8 is a side view of fig. 7; - Figure 9 is a view of the fixed contact pad on which the terminal cage is inserted; - Figure 10 is a plan view of fig. 9; - Figure 11 is a sectional view along line XI-XI of FIG.
10; - la figure 12 est une vue de détail de la fig. 7.10; - Figure 12 is a detail view of FIG. 7.
Sur les figures, une borne de raccordement 10 est positionnée dans une cavité 12 d'un bottier 14 isolant de logement d'un appareil électrique modulaire, notamment un disjoncteur miniature. La borne 10 comporte une cage 16 en matériau métallique conducteur, insérée sur une plage de contact 18 fixe du disjoncteur. La cage 16 est conformée en cadre fermé de section sensiblement rectangulaire. La face supérieure 19 ae la cage 16 est munie d'un collet 20 à trou 22 circulaire fileté, formant écrou de réception d'une vis de serrage 24 s'étendant dans l'axe de la cage 16. La tête de la vis 24 est accessible à travers un premier orifice 26 du boîtier 14, ledit orifice 26 étant situé coaxialement avec le trou 22 de la cage 16.Le fond 28 de la cage 16 est disposé à l'opposé du trou 22 de l'écrou, et se trouve relié à la face supérieure 19 par deux ailes latérales 30, 32, s'étendant parallèlement à l'axe de la cage 16.In the figures, a connection terminal 10 is positioned in a cavity 12 of a casing 14 insulating housing of a modular electrical device, in particular a miniature circuit breaker. Terminal 10 includes a cage 16 made of conductive metallic material, inserted on a fixed contact pad 18 of the circuit breaker. The cage 16 is shaped as a closed frame of substantially rectangular section. The upper face 19 ae of the cage 16 is provided with a collar 20 with a threaded circular hole 22, forming a nut for receiving a clamping screw 24 extending in the axis of the cage 16. The head of the screw 24 is accessible through a first orifice 26 of the housing 14, said orifice 26 being located coaxially with the hole 22 of the cage 16. The bottom 28 of the cage 16 is disposed opposite the hole 22 of the nut, and is is connected to the upper face 19 by two lateral wings 30, 32, extending parallel to the axis of the cage 16.
Le bottier 14 comporte un deuxième et un troisième orifices 34, 35 d'introduction d'un premier et d'un deuxième conducteurs de connexion dans la cage 16, notamment un câble 36 et/ou un peigne 38 de pontage. Le peigne 38 pourrait également être remplacé par une barrette ou un bornier de raccordement. Les deux orifices 34, 35 adjacents s'étendent orthogonalement au premier orifice 26 d'accès à la vis de serrage 24, et sont disposés de part et d'autre de la plage de contact fixe 18. Le câble 36 de connexion est inséré dans le deuxième orifice 34, disposé en regard de la partie inférieure de la cage 16, entre le fond 28 et la face inférieure de la plage de contact 18, de manière à constituer une première série de surfaces de serrage sensiblement planes.Le peigne 38 peut être introduit par le troisième orifice 35 dans la partie supérieure de la cage 16 entre une deuxième série de surfaces de serrage formées par la face supérieure de la plage de contact 18 et le bout de la vis 24.The case 14 includes a second and a third orifices 34, 35 for introducing first and second connection conductors into the cage 16, in particular a cable 36 and / or a bridging comb 38. The comb 38 could also be replaced by a strip or a terminal block. The two adjacent orifices 34, 35 extend orthogonally to the first orifice 26 for access to the clamping screw 24, and are arranged on either side of the fixed contact area 18. The connection cable 36 is inserted into the second orifice 34, disposed opposite the lower part of the cage 16, between the bottom 28 and the lower face of the contact pad 18, so as to constitute a first series of substantially flat clamping surfaces. The comb 38 can be introduced through the third orifice 35 in the upper part of the cage 16 between a second series of clamping surfaces formed by the upper face of the contact pad 18 and the end of the screw 24.
La cage 16 est équipée à sa partie inférieure d'une patte 40 en forme de barrette assujettie à angle droit au fond 28. Lors du déplacement de la cage 16 par actionnement de la vis 24, la patte 40 est susceptible de se déplacer à translation dans une rainure 42 du bottier14 selon une direction parallèle à l'axe de la cage 16. La présence de cette patte 40 permet d'obstruer partiellement ou totalement le deuxième orifice 34 respectivement lors de l'utilisation soit d'un câble 36 de faible diamètre, soit d'un peigne 38 de pontage (voir fig. 4).The cage 16 is equipped at its lower part with a tab 40 in the form of a bar fixed at right angles to the bottom 28. When the cage 16 is moved by actuation of the screw 24, the tab 40 is capable of moving in translation in a groove 42 of the boot 14 in a direction parallel to the axis of the cage 16. The presence of this tab 40 makes it possible to partially or totally obstruct the second orifice 34 respectively when using either a weak cable 36 diameter, or of a bridging comb 38 (see fig. 4).
Les deux faces latérales 30, 32 de la cage 16 comportent deux fentes 44, 46 (fig. 7 et 8) disposées symétriquement de part et d'autre du fond 28. La plage de contact 18 fixe (voir fig. 9à11) est dotée de deux ailes 48, 50 latérales de positionnement susceptibles de pénétrer dans les fentes 44, 46 correspondantes de la cage 16 lors du serrage d'un cabale 36 de petit diamètre. Il en résulte à la fois un centrage automatique et un serrage efficace d'un ou de plusieurs câbles 36 entre la première série de surfaces de serrage, indépendamment de la section desdits câbles.The two lateral faces 30, 32 of the cage 16 have two slots 44, 46 (fig. 7 and 8) arranged symmetrically on either side of the bottom 28. The fixed contact pad 18 (see fig. 9 to 11) is provided two lateral positioning wings 48, 50 capable of penetrating into the corresponding slots 44, 46 of the cage 16 when tightening a cabal 36 of small diameter. This results in both automatic centering and effective clamping of one or more cables 36 between the first series of clamping surfaces, regardless of the section of said cables.
La cage 16 comprend un nez d'accrochage 52 agencé sur le bord postérieur de la face supérieure 19, et pouvant coopérer par encliquetage avec différents crans 54 d'un dispositif à crémaillère 56 lors du déplacement de la cage 16 dans la cavité 12. Le dispositif à crémaillère 56 fixe se trouve à l'opposé du troisième orifice 35, et vient directement de moulage avec le boîtier 14 isolant. Selon une variante, le dispositif à crémaillère 56 peut être métallique, en faisant partie d'une extension recourbée de la plage de contact 18. Les crans 54 sont échelonnés à intervalles réguliers le long d'une direction parallèle à l'axe de la vis 24.The cage 16 comprises a hooking nose 52 arranged on the rear edge of the upper face 19, and which can cooperate by snap-fastening with different notches 54 of a rack and pinion device 56 during the movement of the cage 16 in the cavity 12. The fixed rack device 56 is located opposite the third orifice 35, and comes directly from molding with the insulating housing 14. According to a variant, the rack device 56 can be metallic, forming part of a curved extension of the contact pad 18. The notches 54 are staggered at regular intervals along a direction parallel to the axis of the screw 24.
Un obturateur 58 constitué par un volet en matériau isolant, est logé à l'intérieur de la cavité 12 entre la vis 24 et la paroi verticale 59 du boîtier 14 de manière à fermer le troisième orifice 35 après raccordement du disjoncteur. L'obturateur 58 comporte un moyen d'entraînement 60 accouplé directement à la tête de la vis de serrage 24. Lors de la coopération du nez 52 de la cage 16 avec l'un des crans 54 du dispositif à crémaillère 56, le dévissage de la vis 24 entraine l'obturateur 58 vers une position relevée de libération du troisième orifice 35, autorisant l'insertion du peigne 38 (voir fig. 3).A shutter 58 consisting of a flap of insulating material is housed inside the cavity 12 between the screw 24 and the vertical wall 59 of the housing 14 so as to close the third orifice 35 after connection of the circuit breaker. The shutter 58 includes a drive means 60 directly coupled to the head of the clamping screw 24. When the nose 52 of the cage 16 cooperates with one of the notches 54 of the rack device 56, the unscrewing of the screw 24 drives the shutter 58 to a raised position for releasing the third orifice 35, authorizing the insertion of the comb 38 (see fig. 3).
La cage 16 de la borne 10 de raccordement est réalisée par découpage et pliage d'une bande de tôle, dont les extrémités opposées sont reliées l'une à l'autre par un système d'agrafage 62 (fig. 7 et 12) se trouvant sur l'une des faces latérales 30, 32. L'une des extrémités 63 de la bande comporte un tenon 64 central en forme de T destiné à stemboSter dans un évidement 66 conjugué de l'extrémité opposée 68. L'extrémité 63 comprend en plus deux encoches 70, 72 semi-circulaires disposées de part et d'autre du tenon 64 de manière à coopérer avec deux ergots 74, 76 conjugués de l'extrémité 68. Le système d'agrafage 62 des extrémités 63, 68 présente ainsi trois liaisons d'assemblage juxtaposées empêchant toute déformation de la cage 16 lors de l'effort de serrage par la vis 24.Les deux liaisons complémentaires 70, 74; 72, 76 sont disposées symétriquement de part et d'autre de la première liaison central 64, 66.The cage 16 of the connection terminal 10 is produced by cutting and folding a strip of sheet metal, the opposite ends of which are connected to each other by a stapling system 62 (FIGS. 7 and 12) located on one of the lateral faces 30, 32. One of the ends 63 of the strip comprises a central pin 64 in the shape of a T intended to stemboSter in a recess 66 conjugated from the opposite end 68. The end 63 comprises in addition two notches 70, 72 semi-circular arranged on either side of the tenon 64 so as to cooperate with two lugs 74, 76 conjugate of the end 68. The stapling system 62 of the ends 63, 68 thus has three juxtaposed assembly links preventing any deformation of the cage 16 during the tightening effort by the screw 24. The two complementary links 70, 74; 72, 76 are arranged symmetrically on either side of the first central link 64, 66.
Les divers modes de raccordement de la borne 10 sont représentés sur les figures 1 à 6 : 1) Raccordement par câble (fig. 1 et 2) :
Après engagement du câble 36 dans le deuxième orifice 34, le vissage de la vis 24 provoque un mouvement de translation vers le haut de la cage 16, et un rapprochement du fond 28 vers la face inférieure de la plage de contact 18 fixe. Le nez 52 de la cage 16 vient en engagement avec l'un des crans 54 supérieur en fonction du diamètre du câble 36. Cette liaison d'encliquetage du nez 52 et cran 54 est inactive dans l'effet de serrage du câble 36, étant donné que l'effort de serrage s'opère exclusivement sur la plage de contact 18 fixe.Le bout de vis 24 se trouve en permanence en contact avec la face supérieure de la plage 18 durant le mouvement de vissage, et l'obturateur 58 reste immobile en position abaissée de fermeture du troisième orifice 35.The various connection methods for terminal 10 are shown in Figures 1 to 6: 1) Connection by cable (fig. 1 and 2):
After engagement of the cable 36 in the second orifice 34, the screwing of the screw 24 causes a translational movement towards the top of the cage 16, and a bringing together of the bottom 28 towards the lower face of the fixed contact pad 18. The nose 52 of the cage 16 comes into engagement with one of the upper notches 54 as a function of the diameter of the cable 36. This snap connection of the nose 52 and notch 54 is inactive in the clamping effect of the cable 36, being given that the clamping force takes place exclusively on the fixed contact pad 18. The screw end 24 is in permanent contact with the upper face of the pad 18 during the screwing movement, and the shutter 58 remains stationary in the lowered closed position of the third orifice 35.
2) Raccordement par peigne (fig. 3 et 4)
Les séquences d'introduction et de serrage du peigne 38 dans la borne 10 s'effectuent dans l'ordre suivant - premier mouvement de vissage de la vis 24 pour positionner le nez 52 de la cage 16 dans le premier cran 54 du dispositif à crémaillère 56; - deuxième mouvement de dévissage de la vis 24, laquelle se déplace vers le haut avec l'obturateur 58 de manière à autoriser l'introduction du peigne 38 par le troisième orifice 35 (fig. 3).2) Connection by comb (fig. 3 and 4)
The sequences of introduction and tightening of the comb 38 into the terminal 10 are carried out in the following order - first screwing movement of the screw 24 to position the nose 52 of the cage 16 in the first notch 54 of the rack and pinion device 56; - Second movement of unscrewing the screw 24, which moves upwards with the shutter 58 so as to allow the introduction of the comb 38 through the third orifice 35 (fig. 3).
La lame de contact du peigne 38 repose alors sur la face supérieure de la plage de contact 18; - troisième mouvement de vissage complet de la vis 24 jusqu'à la venue en contact du fond 28 de la cage 16 avec la face inférieure de la plage fixe 18 (fig. 4).The contact blade of the comb 38 then rests on the upper face of the contact pad 18; - Third complete screwing movement of the screw 24 until the bottom 28 of the cage 16 comes into contact with the underside of the fixed pad 18 (fig. 4).
Le bout de la vis 24 prend appui sur la lame de contact du peigne 38 et l'effort de serrage du peigne 38 sur la plage de contact 18 fixe est transmis par la cage 16 et la vis 24 selon deux forces opposées (fig. 4}.Après connexion du peigne 38, le nez 52 de la cage 16 échappe totalement aux crans 54 du dispositif à crémaillère 56, et l'obturateur 58 repose sur la lame de contact du peigne 38 en fermant le troisième orifice 35. Le soulèvement complet de la cage 16 provoque d'autre part l'obturation du deuxième orifice 34 par la bavette 40.The end of the screw 24 is supported on the contact blade of the comb 38 and the clamping force of the comb 38 on the fixed contact pad 18 is transmitted by the cage 16 and the screw 24 according to two opposite forces (fig. 4 }. After connection of the comb 38, the nose 52 of the cage 16 completely escapes the notches 54 of the rack and pinion device 56, and the shutter 58 rests on the contact blade of the comb 38 by closing the third orifice 35. The complete lifting on the other hand, the cage 16 causes the second orifice 34 to be closed off by the flap 40.
3) Raccordement mixte par câble et peigne (fig. 5 et 6)
Comme sur la figure 3, la cage 16 de la borne 10 est positionnée au moyen du nez d'accrochage 52 dans le premier cran 54, après avoir effectué le premier mouvement de vissage et le deuxième mouvement de dévissage de la vis 24. Le câble 36 et le peigne 38 sont introduits dans la borne 10 par les deuxième et troisième orifices 34, 35, l'ensemble étant ensuite serré par l'action de vissage de la vis 24 (fig. 6). Le peigne 38 et le câble 36 sont maintenus en bon contact électrique avec les faces supérieure et inférieure de la plage de contact 18 par les forces de serrage F opposées transmises par le bout de la vis 24 et le fond 28 de la cage 16. Le nez 52 se trouve dans un cran 54 prédéterminé selon le diamètre du câble 36 utilisé.3) Mixed connection by cable and comb (fig. 5 and 6)
As in FIG. 3, the cage 16 of the terminal 10 is positioned by means of the hooking nose 52 in the first notch 54, after having carried out the first screwing movement and the second movement of unscrewing the screw 24. The cable 36 and the comb 38 are introduced into the terminal 10 through the second and third orifices 34, 35, the assembly then being tightened by the screwing action of the screw 24 (fig. 6). The comb 38 and the cable 36 are kept in good electrical contact with the upper and lower faces of the contact pad 18 by the opposite clamping forces F transmitted by the end of the screw 24 and the bottom 28 of the cage 16. The nose 52 is located in a notch 54 predetermined according to the diameter of the cable 36 used.
Une configuration en demi-voûte de la plage 18 et du fond 28 de la cage 16 autorise un recentrage et un serrage par effet de collier d'une pluralité de câbles de raccordement, ayant des sections identiques ou différentes. A semi-arch configuration of the track 18 and the bottom 28 of the cage 16 allows a refocusing and clamping by collar effect of a plurality of connection cables, having identical or different sections.
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