FR3136124A1 - Connecteur électrique à lames - Google Patents
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Abstract
Connecteur électrique à lames L’invention concerne un connecteur électrique femelle (1) apte à coopérer avec une broche (2) mâle rectiligne, caractérisé en ce que le connecteur (1) comprend au moins : un cadre support (3) définissant un logement intérieur axial de forme cylindrique centré sur l’axe du logement, au moins une lame (4) conductrice positionnée à l’intérieur du cadre support (3) selon l’axe du logement, cette lame (4) comprenant, dans un plan perpendiculaire à l’axe du logement, un profil qui :intègre au moins un segment courbé dont la concavité est orientée vers l’axe du logement du cadre support (3), etcomprend, d’une part, un premier bord réalisant un bord extérieur en contact avec la surface intérieure du cadre support (3) et, d’autre part, un second bord réalisant un bord intérieur disposé à proximité de l’axe du logement du cadre support (3). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention se rapporte au domaine des connecteurs électriques et plus particulièrement au domaine des connecteurs électriques industriels aptes à une circulation de courants de haute-intensité.
De façon connue, la réalisation d’une jonction électrique réversible entre deux circuits s’opère par l’intermédiaire de connecteurs faisant coopérer une pièce mâle avec une pièce homologue femelle de forme complémentaire. La jonction entre ces deux pièces et la connexion électrique s’effectue ainsi par insertion de la pièce mâle dans la pièce femelle.
Lorsque cet assemblage de connecteurs, mâle et femelle, est effectué dans un environnement industriel, c’est-à-dire soumis à des répétitions importantes d’opérations de connexion et déconnexion, il est indispensable que la qualité de la jonction entre les pièces mâle et femelle ne se dégrade pas au cours du temps. Cette jonction, tant physique qu’électrique, se doit de conserver un niveau optimal de fiabilité en dépit des contraintes imposées par l’environnement de cet assemblage de connecteurs. Ainsi, le couple de connecteurs assemblés se doit de présenter une résistance aux phénomènes vibratoires susceptibles d’être rencontrés en écartant tout risque de désolidarisation accidentelle. Pour se faire, différents mécanismes de connexions élastiques complexes ont ainsi été développées pour optimiser le maintien assemblé des connecteurs entre eux.
Selon une solution connue, le connecteur femelle intègre une interface de contact réalisée par un ensemble de lamelles parallèles disposées axialement autour de l’axe d’insertion de la broche mâle et présentant une courbure avec une convexité orienté vers cet axe d’insertion. Cette solution se retrouve par exemple dans les contacts à lamelles du type Stäubli. Dans un tel mécanisme de connexion, la courbure des lamelles apporte une élasticité dans la réunion des connecteurs tout en conservant une rigidité axiale au connecteur femelle. Toutefois, cette solution ne réalise un contact physique et électrique entre les deux pièces qu’au niveau d’un point unique des courbures de ces différentes lamelles, de sorte que cette surface de contact réduite forme un goulot d’étranglement qui conduit à des densités de courant particulièrement élevées au niveau de chacun des points de contact. Dans ces conditions, pour des raisons de sécurité, l’intensité du courant en circulation entre les deux connecteurs est contrainte à être limitée. Par ailleurs, dans ces contacts à lamelles, l’amplitude de déformation qu’autorisent ces lamelles est particulièrement restreint. L’insertion de la broche mâle dans le connecteur femelle impose alors l’exercice d’un effort susceptible d’être important.
De façon alternative, des connecteurs intégrant, sur la pièce femelle, un ressort à spires inclinées ont également fait l’objet de développement. La broche mâle se trouve alors insérée en contact contre le bord intérieur d’une structure annulaire formée par le ressort circularisé. Cependant, cette solution, outre le fait d’être de conception coûteuse, présente aussi cet inconvénient structurel de fournir une surface de contact réduite entre la broche mâle et le ressort en arrangement annulaire. L’intensité du courant en circulation entre les deux connecteurs se voit tout autant contrainte à une limitation.
Une autre construction consiste à opérer une coopération de la broche mâle avec un arrangement de fils de contact linéaire ou de type hyperboloïde intégré au connecteur femelle. L’arrangement de fils de contact linéaires porté par le connecteur femelle réalise ainsi un maillage formant une cage flexible sensiblement cylindrique qui présente une cambrure convexe vers l’intérieur du cylindre et dans lequel la broche mâle vient s’insérer. Si cette solution autorise au connecteur femelle une certaine souplesse axiale, elle nécessite toutefois une conception de grande précision pour que la cambrure soit en mesure d’imposer une longueur de contact optimale des fils du maillage contre la surface de la broche mâle. Par ailleurs, cette solution qui repose sur une souplesse de l’arrangement en maillage pour restreindre la force d’insertion nécessaire, impose la réalisation d’une cage flexible avec des fils de faible section. La surface de contact entre les deux connecteurs, si elle est plus importante que dans le cadre des constructions précédemment détaillées, n’en reste pas moins particulièrement réduite de sorte que l’intensité du courant en circulation s’en trouve plafonnée.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de connexion électrique entre deux connecteurs dont l’assemblage, tout en demeurant résistant aux vibrations, autorise une déviation axiale de l’élément mâle par rapport à l’axe d’insertion et dont la conception, simple à réaliser, permet d’obtenir une surface de contact électrique entre les deux éléments connecteur du dispositif qui soit adaptée à la circulation de courants de haute-intensité jusqu’à plusieurs centaines d’ampères.
A cet effet, l’invention a pour objet un connecteur électrique femelle apte à coopérer avec une broche mâle rectiligne, caractérisé en ce que le connecteur comprend au moins :
- un cadre support définissant un logement intérieur axial de forme cylindrique centré sur l’axe du logement et ouvert à l’une de ses extrémités pour l’insertion d’une broche mâle,
- au moins une lame conductrice positionnée à l’intérieur du cadre support selon l’axe du logement, cette lame conductrice comprenant, dans un plan perpendiculaire à l’axe du logement, un profil qui :
- intègre au moins un segment courbé dont la concavité est orientée vers l’axe du logement du cadre support, et
- comprend, d’une part, un premier bord réalisant un bord extérieur en contact avec la surface intérieure du cadre support et, d’autre part, un second bord réalisant un bord intérieur disposé à proximité de l’axe du logement du cadre support.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte aux modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
L’invention concerne ainsi un connecteur électrique femelle 1 apte à coopérer avec une broche 2 mâle rectiligne, caractérisé en ce que le connecteur 1 comprend au moins :
- un cadre support 3 définissant un logement 31 intérieur axial de forme cylindrique centré sur l’axe du logement 31 et ouvert à l’une de ses extrémités 32 pour l’insertion d’une broche 2 mâle,
- au moins une lame 4 conductrice positionnée à l’intérieur du cadre support 3 selon l’axe du logement 31, cette lame conductrice 4 comprenant, dans un plan perpendiculaire à l’axe du logement 31, un profil qui :
- intègre au moins un segment courbé 41 dont la concavité est orientée vers l’axe du logement 31 du cadre support 3, et
- comprend, d’une part, un premier bord réalisant un bord extérieur 44 en contact avec la surface intérieure du cadre support 3 et, d’autre part, un second bord réalisant un bord intérieur 42 disposé à proximité de l’axe du logement 31 du cadre support 3.
Il convient de noter que, dans le cadre de la présente invention, l’arrangement cylindrique du cadre support 3 et/ou de son logement 31 se rapporte à un cylindre droit de forme circulaire en section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre.
De même, il convient de noter que la broche 2 mâle destinée à coopérer avec le connecteur électrique femelle 1 de l’invention, présente un arrangement axial de section préférentiellement circulaire.
De plus, il convient également de noter que le segment courbé 41 de la lame conductrice 4 est susceptible de correspondre à un arrangement incurvé dépourvu d’angle sur sa longueur ou, de façon alternative ou complémentaire, à un arrangement présentant la forme d’une succession de plat de sorte que le segment courbé 41 de la lame conductrice 4 présente la forme d’un arc brisé réalisé par une succession de plusieurs segments rectilignes et/ courbés.
Le connecteur femelle 1 selon l’invention réalise ainsi un contact électrique élastique avec une broche 2 mâle par l’intermédiaire d’une lame conductrice 4. Cette lame conductrice 4 est positionnée à l’intérieur du logement 31 du cadre support 3 du connecteur femelle 1 de façon présenter un profilé incurvé dans un plan perpendiculaire à l’axe du logement 31. Ce profilé incurvé autorise une élasticité structurelle de la lame conductrice 4, de sorte que lorsqu’une broche 2 mâle est insérée à l’intérieur du connecteur femelle 1, la surface de la lame 4 à proximité du bord intérieur 42 entre en contact avec la surface de la broche 2 mâle. La lame conductrice 4 réalise ainsi une jonction électrique entre, d’une part, une partie de sa surface en appui contre la broche 2 mâle à proximité de son bord intérieur 42 et, d’autre part, son bord extérieur 44 en contact contre la surface intérieure du cadre support 3. Aussi, lorsqu’une broche 2 mâle est insérée à l’intérieur du connecteur femelle 1, la lame conductrice 4 fonctionne en ressort et supporte une déformation pour être repoussée vers l’extérieur, vers la périphérie du logement 31, c’est-à-dire en direction de la surface intérieure du logement 31 du cadre support 3. Tout en étant repoussée vers l’extérieur, la lame conductrice 4 maintient un appui contre la surface de la broche 2 mâle grâce à cet effet ressort. La lame conductrice 4 se trouve ainsi déformée par flexion entre le cadre support 3 et la broche 2 mâle sous l’effet d’une compression exercée par la broche 2 mâle en insertion. Lors du retrait de la broche 2 mâle, la lame conductrice 4 revient en position.
Il convient de relever, dans le cadre de l’invention, notamment selon un exemple illustré en , au moins une lame conductrice 4 est susceptible de présenter un arrangement partiellement fendu, cette fente prenant son origine au niveau du bord intérieur 42 de la lame 4. Cette fente présente préférentiellement un arrangement rectiligne le long de la surface de la lame 4 de sorte que cette fente corresponde à différents points d’intersection de la surface de la lame 4 avec un plan perpendiculaire à l’axe du bord intérieur 42 de la lame 4 et/ou à l’axe du logement 31 du cadre support 3 du connecteur femelle 1.
Il convient également de relever que le profil de la lame conductrice 4 étant incurvé avec une concavité orientée vers l’axe du logement 31 du cadre support 3, c’est-à-dire vers l’axe d’insertion de la broche 2 mâle dans le logement 31 du cadre support 3, le contact de la lame conductrice 4 avec la broche 2 mâle s’effectue au niveau de cette surface incurvée. La surface incurvée de la lame conductrice 4 entoure ainsi au moins une partie de la broche 2 mâle contre laquelle elle est en appui. De façon préférée, le rayon de courbure de la surface incurvée de la lame conductrice 4 est supérieure au rayon de la broche 2 mâle, de sorte que la surface de contact entre la lame conductrice 4 et la broche 2 mâle se trouve réalisée par une ligne formant une longueur sur la surface de la broche 2. L’orientation de la concavité de la courbure du segment courbé 41 de la lame conductrice 4 vers l’axe central du cylindre du connecteur 1 permet également d’orienter la concavité de la lame conductrice 4 vers la surface convexe de la surface périphérique de la broche 2 mâle. Aussi, sous l’effet d’un effort de compression exercée par la broche 2 mâle, la lame conductrice 4 demeure incurvée et supporte uniquement une modification de son rayon de courbure sur au moins une partie de la longueur du segment courbé 41 du profil de la lame 4 en section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre du cadre support 3.
Il convient également de relever que le profilé incurvé d’une partie de la lame conductrice 4 autorise une déformation différenciée de la lame 4 dans sa longueur selon l’axe du logement 31 du cadre support 3. Aussi, le contact de la lame 4 contre une broche 2 mâle est en mesure d’être effectif ou maintenu sur la longueur de la broche 2 mâle en dépit d’une éventuelle inclinaison susceptible d’exister entre l’axe de la broche 2 mâle insérée dans le logement 31 du cadre support 3 et l’axe du logement 31 du cadre support 3. Ainsi, la connexion et l’assemblage du connecteur femelle 1 de l’invention avec une broche 2 mâle est en mesure d’être opérée efficacement et de façon répétée, en dépit d’un défaut de parfait alignement de la broche 2 mâle avec l’axe d’insertion théorique d’une broche 2 mâle dans le logement 31 du cadre support 3.
il convient de relever que le bord intérieur 42 du profil d’au moins une des lames conductrices 4 du connecteur femelle 1 est disposé selon un arrangement rectiligne, selon un axe sensiblement parallèle à l’axe du logement 31 ou encore à l’axe d’insertion de la broche 2 mâle dans le cadre support 3 du connecteur 1. Le profil de la lame conductrice 4 et notamment la courbure du segment courbé 41 de la lame 4, selon une section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre du cadre support 3, est ainsi homogène et/ou identique sur l’ensemble de la longueur de la lame 4 selon l’axe du cylindre du cadre support 3. Aussi, à titre d’exemple, le rayon de courbure du segment courbé 41 de la lame 4 est identique pour l’ensemble des profils successifs le long de la lame 4 selon l’axe du cylindre du cadre support 3.
De façon alternative, le bord intérieur 42 du profil d’au moins une des lames conductrices 4 du connecteur femelle 1 est disposé selon un arrangement une course hélicoïdale par rapport à l’axe du logement 31 ou encore à l’axe d’insertion de la broche 2 mâle dans le cadre support 3 du connecteur 1. Le profil de la lame conductrice 4 et notamment la courbure du segment courbé 41 de la lame 4, selon une section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre du cadre support 3, présente une variation, constante ou hétérogène, le long de l’ensemble de la longueur de la lame 4 selon l’axe du cylindre du cadre support 3. Aussi, à titre d’exemple, le rayon de courbure du segment courbé 41 de la lame 4 augmente, ou alternativement diminue, de façon progressive pour chacun des profils successifs le long de la lame 4 selon l’axe du cylindre du cadre support 3. Selon cette alternative de construction illustrée en partie par la , les points de contact 8 de la lame conductrice 4 contre la surface de la broche 2 mâle insérée ne sont pas disposés selon une ligne parallèle à l’axe d’insertion de la broche 2 mâle de sorte que l’effet de l’usure se trouve répartie sur une surface plus importante, notamment de la broche 2 mâle, le nombre de manœuvres potentiel s’en trouvant alors augmenté.
De façon préférée, le connecteur femelle 1 intègre plusieurs lames conductrices 4 à l’intérieur de son logement 31, de sorte que chacune de ces différentes lames conductrices 4 réalise un contact électrique respectif avec la surface de la broche 2 mâle.
Selon un exemple se rapportant une variante de construction particulière de l’invention, le connecteur 1 comprend plusieurs lames conductrices 4 similaires ou identiques positionnées à l’intérieur du cadre support 3 selon une distribution présentant une symétrie selon l’axe du logement 31. Cet arrangement particulier permet d’opérer une répartition homogène des lames conductrices 4 autour de l’axe du logement 31. Ainsi, lorsqu’une broche 2 mâle est insérée à l’intérieur du cadre support 3 du connecteur femelle 1, ces lames conductrices 4 supportent des efforts de compression respectifs sensiblement similaires, de sorte que les efforts en présence maintiennent la broche 2 mâle au centre du logement 31 du cadre support 3, c’est-à-dire dans une position sensiblement alignée ou coaxiale avec l’axe du logement 31. Cette distribution symétrique des lames conductrices 4 à l’intérieur du cadre support 3 permet ainsi une distribution équilibrée des efforts par rapport au centre du logement 31 réalisé par l’axe du cylindre du cadre support 3, quel que soit le nombre de lames conductrices 4 intégrant le connecteur femelle 1, dès lors que le nombre de lames conductrices 4 en présence est supérieur à une lame conductrice unique. Aussi, outre sa fonction de jonction électrique, chacune des lames conductrices 4 joue le rôle d’un ressort qui repousse la broche 2 mâle vers l’axe du cylindre du logement 31 du cadre support 3.
Selon un exemple se rapportant à une variante de construction spécifique de la variante de l’invention précédemment détaillée, le bord intérieur 42 du profil de chacune des lames conductrices 4 du connecteur femelle 1 est disposé entre, d’une part, l’axe central du cylindre du logement 31 du cadre support 3 et, d’autre part, la surface concave d’une lame conductrice 4 juxtaposée à l’intérieur du cadre support 3. Selon cet exemple relatif à un arrangement particulier, les lames conductrices 4 sont disposées à l’intérieur du connecteur femelle 1 de façon à présenter un chevauchement entre elles selon une distribution circulaire. Ainsi, le long d’un segment correspondant à un rayon du logement 31 du cadre support 3, une lame conductrice 4 est positionnée entre, d’une part, du côté d’une première face de la lame conductrice 4, la portion intérieure d’une première lame juxtaposée et, d’autre part, du côté d’une seconde face de la lame conductrice 4, la portion extérieure d’une seconde lame juxtaposée. Cet arrangement particulier des lames conductrices 4 autour de l’axe central du logement 31 du cadre support 3 permet une disposition de sorte que, selon une section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre du cadre support 3, le profil de chacune des lames conductrices 4 est sensiblement orienté selon une disposition inclinée par rapport aux rayons du cylindre dans l’espace respectif du logement 31 où se positionne chacune des lames conductrices 4. Cette disposition inclinée des lames conductrices 4 par rapport aux rayons du cylindre permet le positionnement de ces différentes lames conductrices 4 selon une configuration qui, d’une part, permet de profiter de leurs propriétés élastiques et, d’autre part, facilite leur déformation en flexion tout en optimisant l’encombrement de ces lames conductrices 4 dans le cadre de la déformation réversible de leur structure.
Selon un exemple se rapportant une autre variante de construction particulière de l’invention susceptible d’être combinée avec les différentes variantes précédemment détaillées, la distance entre le bord intérieur 42 d’au moins une lame conductrice 4 et l’axe central du logement 31 du cadre support 3 est inférieure au rayon de la broche 2 mâle apte à coopérer avec le connecteur femelle 1. Selon cet arrangement, le bord intérieur 42 de la lame conductrice 4, c’est-à-dire l’extrémité du profilé de la lame conductrice 4 la plus proche de l’axe du logement 31 du cadre support 3, à savoir l’axe d’insertion de la broche 2 mâle, selon une section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre du cadre support 3, occupe un espace du logement 31 destiné à recevoir la broche 2 mâle en absence de celle-ci. Aussi, lors de l’insertion de la broche 2 mâle dans le logement 31 du cadre support 3, l’extrémité de la broche 2 mâle repousse la lame conductrice 4 vers la périphérie, c’est-à-dire vers la surface intérieure du cadre support 3, de sorte que la broche 2 mâle occupe le volume central du logement 31 du cadre support 3. Cet écartement de la partie de la lame conductrice 4 qui se trouve à proximité de l’axe central du cylindre du logement 31 du cadre support 3, est susceptible d’être facilité par un arrangement en pointe de l’extrémité de la broche 2 mâle.
Selon un exemple se rapportant une autre variante de construction particulière de l’invention susceptible d’être combinée avec les différentes variantes précédemment détaillées, le connecteur 1 comprend également au moins une cage 6 axiale positionnée à l’intérieur du cadre support 3, cette cage 6 axiale définissant un volume intérieur 61 de forme cylindrique centré sur un axe parallèle à l’axe du logement 31 du cadre support 3, la cage 6 comprenant :
- au moins une ouverture 62 positionnée en extrémité du cylindre de la cage 6 et apte à l’insertion d’une broche mâle 2,
- au moins un orifice traversant 63 l’épaisseur de la structure périphérique de la cage 6 entre le volume intérieur 61 de la cage 6 et le logement 31 du cadre support 3, au moins une lame conductrice 4 étant positionnée au travers de cette orifice 63, de sorte que au moins un segment courbé 41 de la lame conductrice 4 soit positionné dans le volume intérieur 61 de la cage 6.
Selon un exemple se rapportant à une variante de construction spécifique de la variante de l’invention précédemment détaillée, l’orifice traversant 63 de la structure périphérique de la cage 6 entre le volume intérieur 61 de la cage 6 et le logement 31 du cadre support 3 présente un arrangement rectiligne orienté selon un axe parallèle à l’axe de la cage 6, cet orifice traversant 63 comprenant au moins une largeur supérieure à l’épaisseur de la lame conductrice 4. Selon cet exemple de construction, chacun des orifices traversants 63 présente la forme d’une rainure dans l’épaisseur de la structure périphérique de la cage 6 qui est alors disposée dans la longueur de la cage 6.
Selon un autre exemple se rapportant également à une variante de construction spécifique de la variante de l’invention intégrant une cage 6, au moins la face convexe du segment courbé 41 de la lame conductrice 4 positionné à l’intérieur de la cage 6 est en appui contre la surface intérieure de la cage 6 au niveau de l’arrête du bord intérieur de l’orifice traversant 63 et/ou au moins la face de la portion de la lame conductrice 4 positionnée à l’extérieur de la cage 6 et orientée face à la surface extérieure de la cage 6 est en appui contre la surface extérieure de la cage 6 au niveau de l’arrête du bord extérieur de l’orifice traversant 63. Cette variante de construction est notamment susceptible d’être mise en œuvre dans le cadre d’un blocage de la lame conductrice 4 sur la cage 6 par une ou plusieurs pliures réalisant un arrangement coudé du profil de la lame conductrice 4 comme expliqué précédemment.
Selon cette variante de construction, le contact entre, d’une part, la partie de la lame conductrice 4 positionnée dans le volume intérieur 61 de la cage 6 et, d’autre part, la surface intérieure de la cage 6 est restreint au contact de la lame 6 avec le bord intérieur de l’orifice traversant 63. Le reste de la portion de la lame conductrice 4 positionnée dans le volume intérieur 61 entre le bord intérieur de l’orifice traversant 63 et le bord intérieur 42 de la lame conductrice 4 est écarté de la surface intérieure de la cage 6. De cette façon, les propriétés élastiques de la lame conductrice 4 sont utilisées sur une longueur optimisée du profil de la lame 4 pour interagir en compression avec la broche 2 mâle. Cette longueur correspond ainsi à l’ensemble de la portion de la lame conductrice 4 positionnée à l’intérieur de la cage 6 entre le point de contact contre la broche 2 mâle et l’arrête du bord intérieur de l’orifice traversant 63. Aussi, lors de la déformation de la lame conductrice 4 sous l’effort de compression exercée par la broche 2 mâle insérée dans le cadre support 3 et la cage 6, la portion de la lame conductrice 4 positionnée dans le volume intérieur 61 de la cage 6 est maintenue écartée de la face intérieure de la cage 6 de sorte que la lame conductrice 4 ne prend pas appui contre la face intérieure de la cage 6 le long d’une longueur de son profil selon une section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre de la cage 6. L’arrangement incurvée de la lame conductrice 4 dans le volume intérieur 61 de la cage 6, avec une concavité est orientée vers l’axe central du cylindre du connecteur 1 participe également au maintien écarté de la portion de la lame conductrice 4 par rapport à la face intérieure de la cage 6. Il convient de relever que, de façon préférée, dans un plan en section perpendiculaire à l’axe du cylindre de la cage 6, lors de la déformation de la lame conductrice 4 repoussée vers l’extérieur par la broche 2 mâle, le bord intérieur 42 de la lame 41 conserve un écartement par rapport à la surface intérieure de la cage 6, c’est-à-dire que le bord intérieur 42 de la lame 4 n’entre pas en contact avec la surface intérieure de la cage 6. De façon similaire, selon ce fonctionnement préféré du bord intérieur 41 de la lame conductrice 4, ce bord intérieur 41 conserve un écartement par rapport à la surface d’une lame conductrice juxtaposée dont une portion serait susceptible d’être positionnée entre le bord intérieur 42 et la surface intérieure de la cage 6, le long d’un rayon du volume intérieur 61 de la cage 6.
De même, selon cette variante de construction, le contact entre, d’une part, la partie de la lame conductrice 4 positionnée à l’extérieur de la cage 6 et, d’autre part, la surface extérieure de la cage 6 est restreint au contact de la lame 4 avec l’arrête du bord extérieur de l’orifice traversant 63. Le reste de la portion 43 de la lame conductrice 4 positionnée à l’extérieur de la cage 6 entre le bord extérieur de l’orifice traversant 63 et le bord extérieur 44 de la lame conductrice 4 est écarté de la surface intérieure du cadre support 3. Cet écartement permet ici également de profiter des propriétés élastiques de la lame conductrice 4 sur une longueur optimisée du profil de la lame 4 pour interagir en compression avec la surface intérieure du logement 31 du cadre support 3. Toutefois, lorsque la broche 2 mâle insérée dans la cage 6 présente une inclinaison de son axe par rapport à l’axe du logement 31 du cadre support 3, la broche 2 mâle est susceptible de modifier la position coaxiale de la cage 6 à l’intérieure du logement 31 du cadre support 3 de sorte que l’ensemble de la portion 43 de l’une des lames conductrices 4 du connecteur 1 qui est extérieure à la cage 6 soit positionnée contre la surface intérieure du cadre support 3 selon une longueur du profil de la lame 4 en section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre du cadre support 3.
Selon un autre exemple se rapportant également à une variante de construction spécifique susceptible d’être combinée avec les variantes de l’invention intégrant une cage 6, au moins une lame conductrice 4 comprend au moins un segment 43 positionné en tension entre la surface extérieure de la cage 6 et la surface intérieure du cadre support 3. La portion 43 de la lame conductrice 4 positionnée à l’extérieur de la cage 6 opère un effet ressort qui écarte la surface extérieure de la cage 6 de la surface intérieure du logement 31 du cadre support 3. La combinaison des effets ressort respectifs de chacune des lames conductrices 4 intégrées au connecteur femelle 1 permet d’opérer un centrage et un maintien de la cage 6 selon un arrangement sensiblement coaxial avec le logement 31 du cadre support 3. Cette tension de la portion de la lame conductrice 4 extérieure à la cage 6 participe à ce maintien de la cage 6 en position sensiblement coaxiale avec le cadre support 3. La cage 6 est ainsi positionnée flottante à l’intérieur du logement 31 du cadre support 3.
Selon un autre exemple se rapportant à une variante de construction spécifique des variantes de l’invention intégrant une cage 6, le segment 43 de la lame conductrice 4 positionné à l’extérieur de la cage 6 présente, dans un plan perpendiculaire à l’axe du logement 31 du cadre support 3, un profil avec au moins un segment courbé dont la concavité est orientée vers la surface extérieure de la cage 6. Un tel arrangement incurvé de la lame conductrice 4 à l’extérieur de la cage 6 participe également au maintien écarté de la cage 6 par rapport à la surface intérieure du logement du cadre support 3, ainsi que de la lame conductrice 4 par rapport à cette même face intérieure de la cage 6. L’orientation de la concavité de la courbure de cette portion 43 de la lame conductrice 4 extérieure à la cage 6 vers l’axe central du cylindre du connecteur 1 permet également d’orienter la concavité de la lame conductrice 4 vers la surface convexe de la surface périphérique de la cage 6. Aussi, sous l’effet d’une compression, la lame conductrice 4 demeure incurvée et supporte uniquement une modification de son rayon de courbure sur au moins une partie de la longueur du segment courbé du profil 43 de la lame 4 en section dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre du cadre support 3.
Il convient de relever que le segment courbé du profil de la portion 43 de lame conductrice 4 extérieure à la cage 6 est susceptible de correspondre à un arrangement incurvé dépourvu d’angle sur sa longueur ou, de façon alternative ou complémentaire, à un arrangement présentant la forme d’une succession de plat de sorte que le segment courbé extérieure 43 de la lame conductrice 4 présente la forme d’un arc brisé réalisé par une succession de plusieurs segments rectilignes et/ courbés.
Il convient de relever que chacune des portions 41, 43 d’une même lame conductrice 4 positionnées de part et d’autre d’un orifice traversant 63 de la structure périphérique de la cage 6, fonctionne comme un ressort indépendant de la portion de lame conductrice 4 homologue positionnée sur l’autre face de l’orifice traversant 63 de la cage 6. Les efforts supportés par chacune des portions, intérieure 41 et extérieure 43 par rapport à la cage 6, d’une même lame conductrice 4 sont distincts, la portion intérieure 41 interagissant directement avec la broche 2 mâle tandis que la portion extérieure 43 interagit avec la surface intérieure du cadre support 3.
Selon un autre exemple se rapportant également à une variante de construction spécifique susceptible d’être combinée avec les variantes de l’invention intégrant une cage 6, au moins une lame conductrice 4, montée au travers d’un orifice traversant 63 de la cage 6, prend appui par ses faces opposées contre des arrêtes respectives opposées des bords, intérieur et extérieur, de l’orifice traversant 63. Selon cet exemple de construction, les deux portions de la lame conductrice 4, respectivement intérieure 41 et extérieure 43 à la cage 6, sont positionnées de part et d’autre de l’axe du rayon du volume intérieur 61 de la cage 6 à la position de l’orifice traversant 63 traversé par la lame conductrice 4 dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre de la cage 6. Cet arrangement particulier de la lame conductrice 4 permet d’obtenir un blocage de la lame conductrice 4 avec la cage 6 lorsque l’ensemble réalisé par la cage 6 et au moins une lame conductrice 4 est inséré dans le logement 31 du cadre support 3. La portion 43 de la lame conductrice 4 extérieure à la cage 6 supporte alors un effort de compression exercée entre la surface extérieure de la cage 6 et la surface intérieure du logement 31 du cadre support 3. Cet effort de compression qui rapproche la portion extérieure 43 de la lame conductrice 4 vers la surface extérieure de la cage 6 exerce conjointement un mouvement de bascule de la lame conductrice 4 autour d’un axe de pivotement sensiblement parallèle à l’axe de la cage 6 positionné au niveau de l’orifice traversant 63 traversé par la lame conductrice 4. Ce basculement de la lame conductrice 4 opère un rabattement de la portion 41 de la lame conductrice 4 positionnée à l’intérieur de la cage 6 en direction de la surface intérieure de la cage 6. Ce calage naturel des deux portions, intérieure 41 et extérieure 43, par rapport à la structure de la cage 6 participe à l’indépendance des fonctionnements de chacune des portions 41, 43 de la lame conductrice 4 positionnées de part et d’autre de la cage 6, notamment dans le cadre de leurs fonctionnements en ressort.
Selon un autre exemple se rapportant également à une variante de construction spécifique susceptible d’être combinée avec les variantes de l’invention intégrant une cage 6, au moins une lame conductrice 4 est montée avec la cage 6 de sorte que, d’une part, une partie de la lame 4 est en appui contre la surface extérieure de la cage 6 et, d’autre part, au moins un segment courbé 41 de la lame 4 est positionné dans le volume intérieur 61 de la cage 6, ces deux parties, extérieure et intérieure, de la lame conductrice 4 étant montées sur la cage 6 de façon à être disposées de part et d’autre de l’axe central de la cage 6. Dans le cadre de cette variante de construction, dans un plan en section perpendiculaire à l’axe du cylindre de la cage 6, l’insertion de la broche 2 mâle à l’intérieur de la cage 6 conduit la surface périphérique de la broche 2 mâle à exercer un effort contre la surface incurvée 41 de la lame conductrice 4. Cet effort est alors coaxial avec l’effort en réaction exercé par la portion 43 de la lame conductrice 4 extérieure à la cage 6 contre la surface extérieure de la cage 6, au niveau du contact de la lame conductrice 4 contre le bord extérieur de l’orifice traversant 63, ces deux efforts étant orientés selon des directions opposées. Aussi, cette variante de construction, permet de profiter de l’effort de réaction de la partie extérieure 43 de la lame conductrice 4 contre le bord extérieur de l’orifice traversant 63 dans l’effet ressort exercé par la lame conductrice 4 contre la surface de la broche 2 mâle. Par l’intermédiaire de deux surfaces en vis-à-vis l’une de l’autre et respectivement portées par des portions différentes, notamment intérieure 41 et extérieure 43, de la lame conductrice 4, la lame 4 optimise son action contre la surface de la broche 2 mâle.
Selon un autre exemple se rapportant également à une variante de construction spécifique susceptible d’être combinée avec les variantes de l’invention intégrant une cage 6, le connecteur femelle 1 comprend au moins deux cages 6 cylindrique positionnées axialement dans le logement 31 du cadre support 3 selon l’axe du logement 31, de sorte que les volumes intérieurs 61 cylindriques de chacune des cages 6 soient centrés sur des axes respectifs parallèles à l’axe du logement 31 du cadre support 3, chacune des cages 6 positionnant respectivement au moins une lame conductrice 4. Selon cet exemple de construction, les lames conductrices 4 propres à chacune des cages 6 sont susceptibles d’opérer une connexion électrique indépendante avec une broche 2 mâle insérée dans les volumes intérieurs 61 alignés des deux cages 6 du connecteur femelle 1.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
Claims (11)
- Connecteur électrique femelle (1) apte à coopérer avec une broche (2) mâle rectiligne, caractérisé en ce que le connecteur (1) comprend au moins :
- un cadre support (3) définissant un logement (31) intérieur axial de forme cylindrique centré sur l’axe du logement (31) et ouvert à l’une de ses extrémités (32) pour l’insertion d’une broche (2) mâle,
- au moins une lame (4) conductrice positionnée à l’intérieur du cadre support (3) selon l’axe du logement (31), cette lame conductrice (4) comprenant, dans un plan perpendiculaire à l’axe du logement (31), un profil qui :
- intègre au moins un segment courbé (41) dont la concavité est orientée vers l’axe du logement (31) du cadre support (3), et
- comprend, d’une part, un premier bord réalisant un bord extérieur (44) en contact avec la surface intérieure du cadre support (3) et, d’autre part, un second bord réalisant un bord intérieur (42) disposé à proximité de l’axe du logement (31) du cadre support (3).
- Connecteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur (1) comprend plusieurs lames conductrices (4) similaires ou identiques positionnées à l’intérieur du cadre support (3) selon une distribution présentant une symétrie selon l’axe du logement (31).
- Connecteur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord intérieur (42) du profil de chacune des lames conductrices (4) du connecteur femelle (1) est disposé entre, d’une part, l’axe central du cylindre du logement (31) du cadre support (3) et, d’autre part, la surface concave d’une lame conductrice 4 juxtaposée à l’intérieur du cadre support (3).
- Connecteur (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre le bord intérieur (42) d’au moins une lame conductrice (4) et l’axe central du logement (31) du cadre support (3) est inférieure au rayon de la broche mâle (2) apte à coopérer avec le connecteur femelle (1).
- Connecteur (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le connecteur (1) comprend également au moins une cage (6) axiale positionnée à l’intérieur du cadre support (3), cette cage (6) axiale définissant un volume intérieur (61) de forme cylindrique centré sur un axe parallèle à l’axe du logement (31) du cadre support (3), la cage (6) comprenant :
- au moins une ouverture (62) positionnée en extrémité du cylindre de la cage (6) et apte à l’insertion d’une broche mâle (2),
- au moins un orifice traversant (63) l’épaisseur de la structure périphérique de la cage (6) entre le volume intérieur (61) de la cage (6) et le logement (31) du cadre support (3), au moins une lame conductrice (4) étant positionnée au travers de cette orifice (63), de sorte que au moins un segment courbé (41) de la lame conductrice (4) soit positionné dans le volume intérieur (61) de la cage (6).
- Connecteur (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que au moins la face convexe du segment courbé (41) de la lame conductrice (4) positionné à l’intérieur de la cage (6) est en appui contre la surface intérieure de la cage (6) au niveau de l’arrête du bord intérieur de l’orifice traversant (63) et/ou au moins la face de la portion de la lame conductrice (4) positionnée à l’extérieur de la cage (6) et orientée face à la surface extérieure de la cage (6) est en appui contre la surface extérieure de la cage (6) au niveau de l’arrête du bord extérieur de l’orifice traversant (63).
- Connecteur (1) selon une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que au moins une lame conductrice (4) comprend au moins un segment (43) positionné en tension entre la surface extérieure de la cage (6) et la surface intérieure du cadre support (3).
- Connecteur (1) selon une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le segment (43) de la lame conductrice (4) positionné à l’extérieur de la cage (6) présente, dans un plan perpendiculaire à l’axe du logement (31) du cadre support (3), un profil avec au moins un segment courbé dont la concavité est orientée vers la surface extérieure de la cage (6).
- Connecteur (1) selon une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce l’orifice traversant (63) de la structure périphérique de la cage (6) entre le volume intérieur (61) de la cage (6) et le logement (31) du cadre support 3 présente un arrangement rectiligne orienté selon un axe parallèle à l’axe de la cage (6), cet orifice traversant (63) comprenant au moins une largeur supérieure à l’épaisseur de la lame conductrice (4).
- Connecteur (1) selon une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que au moins une lame conductrice (4), montée au travers d’un orifice traversant (63) de la cage (6), prend appui par ses faces opposées contre des arrêtes respectives opposées des bords, intérieur et extérieur, de l’orifice traversant (63).
- Connecteur (1) selon une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le connecteur femelle (1) comprend au moins deux cages (6) cylindrique positionnées axialement dans le logement (31) du cadre support (3) selon l’axe du logement (31), de sorte que les volumes intérieurs (61) cylindriques de chacune des cages (6) soient centrés sur des axes respectifs parallèles à l’axe du logement (31) du cadre support (3), chacune des cages 6 positionnant respectivement au moins une lame conductrice (4).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2204970A FR3136124A1 (fr) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | Connecteur électrique à lames |
| PCT/EP2023/063480 WO2023227479A1 (fr) | 2022-05-24 | 2023-05-19 | Connecteur électrique à lames |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2204970 | 2022-05-24 | ||
| FR2204970A FR3136124A1 (fr) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | Connecteur électrique à lames |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3136124A1 true FR3136124A1 (fr) | 2023-12-01 |
Family
ID=83188142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2204970A Pending FR3136124A1 (fr) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | Connecteur électrique à lames |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3136124A1 (fr) |
| WO (1) | WO2023227479A1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE886032C (de) * | 1942-11-25 | 1953-08-10 | Lorenz C Ag | Kontaktvorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Steckkontaktes zwischen einem starren steckerartigen Teil einerseits und einem federnden buchsenartigen Teil andererseits |
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| JP5971899B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2016-08-17 | 日本航空電子工業株式会社 | コンタクトエレメント及びコネクタ |
| KR101977993B1 (ko) * | 2013-01-22 | 2019-08-28 | 엘에스이브이코리아 주식회사 | 접촉 스프링 및 이를 구비한 커넥터 |
-
2022
- 2022-05-24 FR FR2204970A patent/FR3136124A1/fr active Pending
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2023
- 2023-05-19 WO PCT/EP2023/063480 patent/WO2023227479A1/fr unknown
Patent Citations (6)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023227479A1 (fr) | 2023-11-30 |
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