FR2768863A1 - CONNECTION DEVICE WITH SELF-INSULATING CONTACT ELEMENT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de connexion a élément de contact auto-dénudant pour la connexion des conducteurs de câbles ou de fils électriques, notamment à une barrette métallique d'un bornier d'un appareil électrique ou similaire. L'élément de contact auto-dénudant comporte principalement une pièce (13) sensiblement cylindrique tubulaire qui est en contact permanent avec une barrette métallique (14) et qui comporte à une extrémité un embout d'extrémité (13b) adapté pour recevoir un outil extérieur tel qu'un tournevis par exemple, et une paroi latérale 13a pourvue d'une fente (16) à bords coupants pour assurer la connexion auto-dénudante. Le dispositif est simple, économique et particulièrement fiable.The invention relates to a connection device with a self-stripping contact element for connecting the conductors of cables or electric wires, in particular to a metal strip of a terminal block of an electrical device or the like. The self-stripping contact element mainly comprises a substantially tubular cylindrical part (13) which is in permanent contact with a metal bar (14) and which comprises at one end an end piece (13b) adapted to receive an external tool such as a screwdriver for example, and a side wall 13a provided with a slot (16) with sharp edges to ensure the self-stripping connection. The device is simple, economical and particularly reliable.
Description
DISPOSITIF DE CONNEXION A ELEMENT DE CONTACT AUTO-CONNECTION DEVICE WITH SELF-CONTACT ELEMENT
DENUDANTSTUNNING
La présente invention concerne un dispositif de connexion à élément de contact auto-dénudant, pour la connexion des conducteurs de câbles ou de fils électriques ou de barres métalliques ou similaires, à une barrette métallique de distribution d'une borne d'un bomier de distribution, d'un The present invention relates to a connection device with a self-stripping contact element, for the connection of conductors of cables or of electric wires or of metal bars or the like, to a metal distribution bar of a terminal of a distribution panel. , of a
appareil électrique ou similaire.electric or similar device.
On connaît déjà un système de ce type décrit en particulier dans la demande de brevet européen EP 0 697 749 A1. Dans cette réalisation l'élément de contact auto-dénudant comporte deux bords affûtés pour permettre d'entailler l'isolant et d'assurer le contact avec le conducteur d'un câble ou d'un fil électrique. Cet élément de contact auto-dénudant est fixe et est associé à des moyens pour pousser le câble ou le fil électrique entre les bords parallèles A system of this type is already known, described in particular in European patent application EP 0 697 749 A1. In this embodiment the self-stripping contact element has two sharp edges to allow the insulation to be cut and to ensure contact with the conductor of a cable or an electric wire. This self-stripping contact element is fixed and is associated with means for pushing the cable or the electric wire between the parallel edges.
coupants de l'élément de contact.of the contact element.
Cette réalisation est complexe, coûteuse et ne garantit pas d'une manière certaine la réalisation d'une connexion fiable. En effet, les moyens pour pousser le câble comprennent une vis disposée à l'intérieur d'un poussoir qui This realization is complex, expensive and does not guarantee in a certain way the realization of a reliable connection. In fact, the means for pushing the cable comprise a screw placed inside a pusher which
se déplace en translation dans un puits sous l'effet de la rotation de la vis. moves in translation in a well under the effect of the rotation of the screw.
Pour déplacer le poussoir de façon suffisante pour amener le câble dans l'élément de contact auto-dénudant, c'est-à-dire pour assurer sa connexion, il To move the pusher sufficiently to bring the cable into the self-stripping contact element, that is to say to ensure its connection, it
faut donner plusieurs tours complets à la vis. the screw must be given several full turns.
En outre, le câble n'est pas tenu pendant cette opération et peut s'échapper s'il n'est pas retenu en position par l'opérateur avant d'être bloqué en position par l'action des bords tranchants de l'élément de contact auto-dénudant sur In addition, the cable is not held during this operation and can escape if it is not retained in position by the operator before being locked in position by the action of the sharp edges of the element. of self-stripping contact on
I'isolant du câble ou du fil électrique. The insulation of the cable or electric wire.
La présente invention se propose d'offrir un dispositif de connexion à élément de contact auto-dénudant tel que défini en préambule et qui ne présente pas les inconvénients cités du système connu. Il ne comporte que très peu de pièces, ce qui le rend économique et fiable. Le câble ou le fil électrique reste dans une position fixe pendant l'opération de raccordement, ce qui garantit la qualité de la connexion. Le mouvement auquel est soumis l'élément de contact est un déplacement simple, en l'occurrence de préférence une rotation d'un quart ou d'un demi-tour, ce qui permet de simplifier à l'extrême les pièces mécaniques du système et par conséquent de réduire les coûts de The present invention proposes to offer a connection device with a self-stripping contact element as defined in the preamble and which does not have the cited drawbacks of the known system. It has very few parts, which makes it economical and reliable. The cable or electric wire remains in a fixed position during the connection operation, which guarantees the quality of the connection. The movement to which the contact element is subjected is a simple displacement, in this case preferably a rotation of a quarter or a half-turn, which allows the mechanical parts of the system to be simplified to the extreme and therefore reduce the costs of
production.production.
Dans ce but, le dispositif est caractérisé en ce que l'élément de contact auto- For this purpose, the device is characterized in that the self-contacting element
dénudant comporte une pièce de forme sensiblement cylindrique, tubulaire, montée dans un logement de telle manière que la pièce soit rotative autour de son axe de symétrie à l'intérieur de ce logement, cette pièce étant en contact avec ladite barrette métallique et comportant d'une part des moyens ménagés à l'une de ses extrémités pour la mettre en rotation à l'aide d'un outil, tel que notamment une clé ou un tournevis, et d'autre part au moins une ouverture en forme de fente allongée ménagée sur sa paroi latérale, cette fente ayant au moins un bord coupant et une dimension transversale se réduisant progressivement d'une extrémité longitudinale de la fente à l'autre, d'une valeur correspondant au moins à la section du câble ou du fil électrique à connecter à une valeur correspondant au plus à la section du conducteur stripping includes a part of substantially cylindrical, tubular shape, mounted in a housing such that the part is rotatable about its axis of symmetry inside this housing, this part being in contact with said metal bar and comprising a part of the means provided at one of its ends for rotating it using a tool, such as in particular a key or a screwdriver, and on the other hand at least one opening in the form of an elongated slot formed on its side wall, this slot having at least one cutting edge and a transverse dimension progressively reducing from one longitudinal end of the slot to the other, by a value corresponding at least to the section of the cable or of the electric wire to connect to a value corresponding at most to the conductor cross section
de ce câble ou fil électrique.of this electric cable or wire.
D'une manière préférentielle, la fente auto-dénudante s'étend sur une longueur correspondant à un angle compris entre 45 et 270 et de préférence Preferably, the self-stripping slot extends over a length corresponding to an angle between 45 and 270 and preferably
voisin de 180 .close to 180.
La pièce de forme sensiblement cylindrique tubulaire de l'élément de contact auto-dénudant comporte avantageusement plusieurs fentes disposées parallèlement. Ces fentes peuvent avoir des sections transversales différentes pour correspondre à des diamètres de câbles ou de fils The part of substantially tubular cylindrical shape of the self-stripping contact element advantageously comprises several slots arranged in parallel. These slots can have different cross sections to match cable or wire diameters
électriques différents.different electrics.
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description The present invention will be better understood with reference to the description
d'exemples de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs et aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1A représente une vue en coupe d'une forme de réalisation du dispositif de connexion selon l'invention dans une position dans laquelle le câble n'est pas encore raccordé, - la figure lB représente une vue similaire à celle de la figure 1A, dans laquelle le dispositif de connexion est dans une position o le câble est raccordé, - les figures 2A et 2B sont des vues en perspective représentant deux formes de réalisation particulières d'un élément de contact auto-dénudant du dispositif selon l'invention, - la figure 3 illustre un bornier de distribution de connexion très simple comportant des dispositifs de connexion selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective du bornier de distribution de la figure 3, partiellement coupé pour montrer la disposition des dispositifs de connexion qu'il contient, la figure 5 est une vue en perspective d'une variante de réalisation de l'élément de contact auto-dénudant, - les figures 6A, 6B et 6C sont des vues respectivement en perspective et en of embodiments given by way of nonlimiting examples and in the accompanying drawings in which: - Figure 1A shows a sectional view of an embodiment of the connection device according to the invention in a position in which the cable is not yet connected, - Figure 1B shows a view similar to that of Figure 1A, in which the connection device is in a position where the cable is connected, - Figures 2A and 2B are perspective views showing two particular embodiments of a self-stripping contact element of the device according to the invention, - Figure 3 illustrates a very simple connection distribution terminal block comprising connection devices according to the invention, - Figure 4 is a perspective view of the distribution terminal block of Figure 3, partially cut to show the arrangement of the connection devices it contains, Figure 5 is a perspective view of a va laughing embodiment of the self-stripping contact element, FIGS. 6A, 6B and 6C are views respectively in perspective and in
élévation d'une autre variante de réalisation de l'élément de contact auto- elevation of another alternative embodiment of the self-contact element
dénudant, qui permet par sa forme un accouplement avec un outil tel qu'une clé ou un tournevis pour l'entraîner en rotation autour de son axe de symétrie, - les figures 7A, 7B, 7C et 7D sont des vues en perspective illustrant une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention et une utilisation particulière de ce dispositif, et - les figures 8, 8a, 8b, 8c illustrent une autre réalisation du dispositif de l'invention. En référence aux figures 1A et lB, le dispositif de connexion 10 est par exemple monté dans un bomier de distribution 11 qui comporte au moins un logement de réception 12 de ce dispositif. Ce dispositif pourrait également être monté dans tout autre appareil électrique pour servir de borne de stripping, which allows by its form a coupling with a tool such as a key or a screwdriver to drive it in rotation about its axis of symmetry, - Figures 7A, 7B, 7C and 7D are perspective views illustrating a another embodiment of the device according to the invention and a particular use of this device, and - Figures 8, 8a, 8b, 8c illustrate another embodiment of the device of the invention. With reference to FIGS. 1A and 1B, the connection device 10 is for example mounted in a distribution box 11 which comprises at least one housing 12 for receiving this device. This device could also be mounted in any other electrical appliance to serve as a terminal for
raccordement de conducteurs extérieurs d'un circuit. connection of external conductors of a circuit.
Le dispositif de connexion 10 proprement dit comporte principalement un élément de contact auto-dénudant constitué d'une pièce sensiblement cylindrique tubulaire 13 composée d'une paroi latérale 13a et d'un embout d'extrémité 13b qui prolonge la paroi latérale vers l'extrémité ouverte du logement 12. L'embout 13b a de préférence une section réduite par rapport au diamètre de la paroi latérale 13a et comporte un évidement central 13c, décrit plus en détail en référence aux figures 2A et 2B, qui permet, par sa forme, un accouplement avec un outil tel qu'une clé ou un tournevis pour entraîner la pièce 13 en rotation autour de son axe de symétrie. L'évidement central pourrait également être remplacé par une protubérance avec deux faces planes opposées pour permettre l'utilisation d'une clé, telle qu'une clé à The connection device 10 proper comprises mainly a self-stripping contact element consisting of a substantially cylindrical tubular part 13 composed of a side wall 13a and an end piece 13b which extends the side wall towards the end open of the housing 12. The end piece 13b preferably has a reduced section relative to the diameter of the side wall 13a and comprises a central recess 13c, described in more detail with reference to FIGS. 2A and 2B, which allows, by its shape, a coupling with a tool such as a wrench or a screwdriver to drive the part 13 in rotation about its axis of symmetry. The central recess could also be replaced by a protuberance with two opposite flat faces to allow the use of a key, such as a
fourche par exemple.fork for example.
Le bornier de distribution 11 comporte une barrette métallique 14 de raccordement électrique qui peut avoir une forme quelconque à condition qu'elle soit adaptée pour être en contact étroit avec la pièce 13. A cet effet, cette pièce 13 comporte au moins une zone 15 ayant une surface périphérique lisse qui assure un contact électrique fiable avec ladite barrette The distribution terminal block 11 comprises a metal strip 14 for electrical connection which can have any shape provided that it is adapted to be in close contact with the part 13. For this purpose, this part 13 comprises at least one zone 15 having a smooth peripheral surface which ensures reliable electrical contact with said strip
métallique 14.metallic 14.
La paroi latérale 13a de la pièce 13 comporte une ouverture en forme de fente allongée 16 dont la section transversale passe d'une valeur égale ou supérieure au diamètre du câble ou du fil électrique 17 comportant un conducteur central 18 et au moins une couche périphérique d'un isolant 19, au voisinage d'une de ses extrémités, à une valeur égale et, de préférence, légèrement inférieure au diamètre du conducteur central 18, au voisinage de son extrémité opposée. Les bords 16a et 16b de la fente 16 sont coupants de telle manière que l'isolant 19 soit coupé et que le conducteur 18 soit légèrement entaillé lorsque le câble ou le fil électrique est passé d'une extrémité de cette fente à l'autre. Ce passage s'effectue sans déplacement du câble ou du fil électrique 17, mais suite à une rotation de la pièce 13. Les deux positions sont respectivement représentées par les figures 1A et 1 B. On notera que des moyens (non représentés) formant butée de limitation de la course en rotation du cylindre pourront être prévus par exemple à la partie The side wall 13a of the part 13 has an elongated slot-shaped opening 16, the cross section of which passes by a value equal to or greater than the diameter of the cable or electric wire 17 comprising a central conductor 18 and at least one peripheral layer d an insulator 19, in the vicinity of one of its ends, to an equal value and, preferably, slightly less than the diameter of the central conductor 18, in the vicinity of its opposite end. The edges 16a and 16b of the slot 16 are sharp so that the insulation 19 is cut and the conductor 18 is slightly cut when the cable or the electric wire is passed from one end of this slot to the other. This passage takes place without displacement of the cable or of the electric wire 17, but following a rotation of the part 13. The two positions are respectively represented by FIGS. 1A and 1 B. It will be noted that means (not shown) forming a stop limiting the rotational stroke of the cylinder may be provided for example in the part
inférieure ou supérieure dudit cylindre. lower or upper of said cylinder.
Les figures 2A et 2B représentent, sous la forme de vues en perspective, deux variantes de réalisation de la pièce 13 sensiblement cylindrique tubulaire. L'embout 13b présente dans sa partie centrale un évidement 20 qui correspond au profil d'un tournevis cruciforme dans la construction selon la FIGS. 2A and 2B represent, in the form of perspective views, two alternative embodiments of the piece 13 of substantially cylindrical tubular shape. The tip 13b has in its central part a recess 20 which corresponds to the profile of a Phillips screwdriver in the construction according to the
figure 2A et d'un tournevis plat dans la construction selon la figure 2B. Figure 2A and a flat screwdriver in the construction according to Figure 2B.
On voit sur ces figures la forme particulière de la fente 16 ainsi que ses bords We see in these figures the particular shape of the slot 16 and its edges
coupants 16a et 16b.cutting edges 16a and 16b.
La figure 3 représente le bornier de distribution 11, vu en perspective, et représenté en coupe par les figures 1A et 1 B. Il comporte un corps allongé ayant plusieurs logements 12 dans lesquels sont disposés respectivement plusieurs dispositifs de connexion 10. A chaque logement 12 contenant un dispositif de connexion 10 correspond une ouverture en forme de tunnel d'accès 21, disposée latéralement sur le corps du bornier 11, pour recevoir et guider un câble ou un fil électrique 17 en direction de la fente 16 auto- FIG. 3 represents the distribution terminal block 11, seen in perspective, and represented in section by FIGS. 1A and 1 B. It comprises an elongated body having several housings 12 in which are arranged several connection devices 10. To each housing 12 containing a connection device 10 corresponds an opening in the form of an access tunnel 21, disposed laterally on the body of the terminal block 11, for receiving and guiding a cable or an electric wire 17 in the direction of the slot 16
dénudante de l'élément de contact auto-dénudant correspondant. stripping of the corresponding self-stripping contact element.
La figure 4 représente le bornier de distribution 11 de la figure 3, partiellement coupé et montre en particulier, la forme spécifique de la barrette métallique de distribution 14 qui assure le contact électrique avec les pièces Figure 4 shows the distribution terminal 11 of Figure 3, partially cut and shows in particular, the specific shape of the metal distribution bar 14 which ensures electrical contact with the parts
sensiblement cylindriques tubulaires 13 des éléments de contact auto- substantially cylindrical tubular 13 of the self-contacting elements
dénudants. Cette barrette est pliée de manière à former une succession de U inversés 22 dans lesquels sont encastrées les pièces 13. Le contact étroit de la barrette métallique et de la pièce 13 correspondante est assuré en trois zones d'appui quelle que soit la position de la pièce, ce qui garantit une naked. This bar is folded so as to form a succession of inverted U 22 in which the parts 13 are embedded. The close contact of the metal bar and the corresponding part 13 is ensured in three bearing zones whatever the position of the piece, which guarantees a
bonne connexion électrique.good electrical connection.
La figure 5 représente une variante de réalisation de la pièce 13 dont la paroi latérale 13a est pourvue de trois fentes 16 disposées parallèlement, respectivement destinées à assurer la connexion de trois câbles ou fils électriques 17. Ces fentes peuvent être identiques ou avoir des dimensions différentes pour permettre de raccorder des câbles ou des fils électriques de Figure 5 shows an alternative embodiment of the part 13 whose side wall 13a is provided with three slots 16 arranged in parallel, respectively intended to ensure the connection of three cables or electrical wires 17. These slots may be identical or have different dimensions to allow connection of electrical cables or wires from
diamètres différents.different diameters.
Selon une autre réalisation, une fente pouvant accepter des câbles ou fils de According to another embodiment, a slot that can accept cables or wires of
différents diamètres, telle que représentée en figure 9, pourra être utilisée. different diameters, as shown in Figure 9, can be used.
Cette fente comporte, entre la zone d'introduction du câble et la zone de connexion, un ensemble de créneaux (c) situés de part et d'autre de l'axe (x) This slot comprises, between the cable insertion zone and the connection zone, a set of slots (c) located on either side of the axis (x)
de la fente.from the slot.
Les figures 6A, 6B et 6C représentent respectivement des vues en perspective (figure 6A) et en élévation (figures 6B et 6C) d'une autre variante de réalisation d'une pièce 13 sensiblement cylindrique et tubulaire de l'élément de contact auto-dénudant. Dans cette réalisation, la paroi latérale 13a de la pièce 13 comporte trois fentes disposées sensiblement parallèlement, soit une fente centrale 16 sensiblement identique à celle décrite précédemment, destinée à recevoir une barre conductrice 23, et deux fentes 24, à bords parallèles non coupants qui ont pour unique fonction de FIGS. 6A, 6B and 6C respectively represent perspective (FIG. 6A) and elevation views (FIGS. 6B and 6C) of another alternative embodiment of a substantially cylindrical and tubular part 13 of the self-contacting element. naked. In this embodiment, the side wall 13a of the part 13 comprises three slots arranged substantially parallel, ie a central slot 16 substantially identical to that described above, intended to receive a conductive bar 23, and two slots 24, with non-cutting parallel edges which have the sole function of
donner des propriétés élastiques à la pièce 13. give elastic properties to part 13.
On notera que dans cette réalisation, les butées mécaniques correspondant aux positions "connectée" et "déconnectée" du dispositif sont avantageusement formés par les deux bords de la fente situés à ses deux extrémités. Le principe de fonctionnement est identique à celui décrit ci-dessus. La barre métallique est engagée comme le câble ou le fil élastique dans la fente,16 et la pièce 13 est tournée de telle manière que les bords de la fente mordent par It will be noted that in this embodiment, the mechanical stops corresponding to the "connected" and "disconnected" positions of the device are advantageously formed by the two edges of the slot located at its two ends. The operating principle is identical to that described above. The metal bar is engaged like the cable or the elastic wire in the slot, 16 and the part 13 is turned so that the edges of the slot bite.
leurs bords coupants dans l'épaisseur du conducteur. their cutting edges in the thickness of the conductor.
Les figures 7A, 7B, 7C illustrent une autre forme de réalisation de la pièce sensiblement cylindrique tubulaire de l'élément de contact autodénudant, ainsi qu'une utilisation spécifique du dispositif 10. La pièce 13 est composée de deux parties, une partie métallique 30 et une partie isolante 31 en forme de plot, retenue par deux pattes 32 découpées dans la paroi latérale 13a de la pièce 13, et qui s'engagent dans deux évidements 33 diamétralement FIGS. 7A, 7B, 7C illustrate another embodiment of the substantially cylindrical tubular part of the insulation displacement contact element, as well as a specific use of the device 10. The part 13 is composed of two parts, a metal part 30 and an insulating part 31 in the form of a stud, retained by two tabs 32 cut in the side wall 13a of the part 13, and which engage in two recesses 33 diametrically
opposés ménagés dans le plot constituant la partie isolante 31. opposite formed in the stud constituting the insulating part 31.
Cette pièce 13 est associée à une plaque métallique 34 dans laquelle sont ménagés des alvéoles 35 destinés à recevoir la partie inférieure de la pièce 13. Lorsque cette pièce 13 est engagée dans l'alvéole correspondant de la plaque métallique 34, elle peut occuper deux positions illustrées respectivement par les figures 7C et 7D. Dans la position de la figure 7C, le contact entre la pièce 13 et la plaque métallique 34 se fait au niveau de la partie isolante 31, les pattes métalliques 32 étant disposées dans la zone allongée de l'alvéole et n'ayant pas de contact avec les parois de ce dernier et, par conséquent, avec la plaque métallique 34. Dans la position de la figure 7D, le contact entre la pièce 13 et la plaque métallique se fait au moyen des pattes métalliques 32. Dans cette position, le This part 13 is associated with a metal plate 34 in which are formed cells 35 intended to receive the lower part of the part 13. When this part 13 is engaged in the corresponding cell of the metal plate 34, it can occupy two positions illustrated respectively by FIGS. 7C and 7D. In the position of FIG. 7C, the contact between the part 13 and the metal plate 34 is made at the level of the insulating part 31, the metal tabs 32 being arranged in the elongated zone of the cell and having no contact with the walls of the latter and, consequently, with the metal plate 34. In the position of FIG. 7D, the contact between the part 13 and the metal plate is made by means of the metal lugs 32. In this position, the
contact entre la pièce 13 et la plaque métallique est établi. contact between the part 13 and the metal plate is established.
Par conséquent, ce dispositif permet de déconnecter électriquement la pièce 13 de la plaque métallique 34 au moment de l'introduction d'un câble ou d'un fil électrique en vue de sa connexion et d'assurer le couplage électrique au moment de la rotation de la pièce 13 en même temps que s'effectue la Consequently, this device makes it possible to electrically disconnect the part 13 from the metal plate 34 at the time of the introduction of an electric cable or wire with a view to its connection and to ensure the electrical coupling at the time of rotation. of part 13 at the same time as the
connexion du câble ou du fil électrique, d'une barre métallique ou similaire. connection of cable or electric wire, metal bar or the like.
Les figures 8, 8a, 8b, 8c montrent un mode particulier de réalisation de la pièce 13 par enroulement et sertissage. La pièce prédécoupée (fig. 8) est enroulée (fig. 8a, 8b, 8c), puis les lèvres (I) situées aux extrémités sont Figures 8, 8a, 8b, 8c show a particular embodiment of the part 13 by winding and crimping. The pre-cut piece (fig. 8) is rolled up (fig. 8a, 8b, 8c), then the lips (I) located at the ends are
serties à environ 45 .set at around 45.
La fente 30 constitue l'élément de connexion avec la barrette 14, laquelle peut aussi bien être la plage de raccordement d'un appareil de type The slot 30 constitutes the connection element with the strip 14, which may as well be the connection area of an appliance of the type
disjoncteur ou contacteur, ou bien la barrette de connexion de la figure 4. circuit breaker or contactor, or the connection strip in Figure 4.
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