WO2004013936A1 - Dispositif de retention de contact ameliore - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/42—Securing in a demountable manner
    • H01R13/422—Securing in resilient one-piece base or case, e.g. by friction; One-piece base or case formed with resilient locking means
    • H01R13/4223—Securing in resilient one-piece base or case, e.g. by friction; One-piece base or case formed with resilient locking means comprising integral flexible contact retaining fingers

Definitions

  • the present invention relates to a contact retention device in the form of a flexible arm capable of retaining a contact, in particular a female cage contact, in a cell of a connection box.
  • Connection boxes comprising contact retention devices capable of receiving electrical contacts are described in applications US-5,746,624, US-6,068.51 2, US-5.1 90,476 and US-5,836,796
  • a connection box generally comprises a first part in which cells are formed and possibly a second part in the form of a front grid.
  • An electrical contact for example as described in patent application FR-2.81 8.027, is capable of being housed in the cells.
  • Each cell generally comprises an elastic element provided with a bearing surface cooperating with a shoulder formed at the level of the electrical contact.
  • the elastic element is sufficiently flexible and includes a suitable surface, attached to the bearing surface to allow it to be erased when the electrical contact is introduced.
  • the electrical contact can have different shapes, in particular a parallelepiped body, the shoulder being formed at an opening arranged at the faces or formed directly by a part of the rear face of said body.
  • elastic elements 1 0 of a connection box each of them comprising a bearing surface 1 2 capable of cooperating with a shoulder 1 4 of a contact electric 1 6.
  • the bearing surface and the shoulder have flat surfaces. These flat surfaces ensure a resumption of the axial forces but no shear force. Furthermore, there is always a clearance between the contact and the cell, so that this clearance combined with the non-resumption of the shear forces can cause rapid deterioration of the retention device.
  • Document US-4,969,841 proposes an improved retention device comprising three distinct bearing surfaces which cooperate with a shoulder and two wings formed at the level of the electrical contact. Even if this device provides better recovery of forces than the previously mentioned devices, it is not entirely satisfactory because it requires a relatively complex shape of the elastic element and a particular form of electrical contact, having two wings projecting from to the body.
  • the present invention aims to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a device for retaining an electrical contact in an improved connection box, of simple design, providing better recovery of both axial and shear forces.
  • the subject of the invention is a retention device capable of maintaining electrical contact in a cell of a connection box, said device comprising a bearing surface capable of cooperating with a shoulder formed at said contact, characterized in that the bearing surface and the shoulder have complementary, non-planar profiles, so as to obtain a contact surface greater than that obtained by planar surfaces having the same overall dimensions in width.
  • the bearing surface comprises at least one projecting profile, for example a tenon shape with slightly inclined side walls, arranged in a substantially symmetrical manner.
  • the invention also provides an electrical contact adapted to said retention device.
  • FIGS. 1A and 1B are perspective views illustrating an electrical contact and a retention device of the prior art
  • FIGS. 2A and 2B are perspective views illustrating an electrical contact and a retention device according to the invention
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating the complementary surfaces of an electrical contact and a retention device
  • - Figure 4 is a sectional perspective view illustrating a connection box in which is inserted an electrical contact maintained by a retention device
  • - Figure 5 is a sectional view in a direction parallel to the electrical contact illustrating a housing connection in which a first electrical contact is inserted, a second electrical contact being shown ready to be inserted.
  • connection box 20 comprising one or more cells 22 in each of which is capable of being inserted an electrical contact 24.
  • the electrical contact 24 can have different forms, in particular as described in patent application FR-2,881 8,027. It generally comprises a body 28, preferably of rectangular shape, a part of which is capable of constituting an electrical contact zone proper, as well as a rear zone 30 ensuring the connection between an electric cable 32 and said body 28 in the form of 'a crimping for example.
  • connection box 20 comprises a first part 34 or block in which are formed one or more open cells 22 on either side of said block 34, arranged in one or more rows, and a second part 36, called a grid, capable of fitting into the block and covering one of the faces of the block at level of which open the cells, an element in the form of a seal 38 sealing with a skirt of a complementary connector.
  • This grid 36 includes openings 40 arranged at each cell allowing the passage of an element capable of being connected with the corresponding electrical contact of the housing.
  • Each cell 22 has a section substantially adapted to the electrical contact 24 and comprises a stop 42 disposed substantially at an open end that close to the grid, capable of immobilizing in translation in a first direction the electrical contact 24 and a retention device 44 in the form of an elastic element allowing the introduction of the electrical contact into its cell and immobilizing in translation in a second direction said contact once inserted.
  • This retention device 44 is in the form of a flexible blade 46 connected to the housing 20 extending substantially parallel and spaced relative to one of the faces of the cell so as to be able to deform and allow the introduction of electrical contact.
  • the inclined plane 48 allows the blade 46 to be deformed during the introduction of the electrical contact 24 while the bearing surface 50 is capable of cooperating with a shoulder 52 provided at the level of the electrical contact and thereby immobilizing said contact 24.
  • the bearing surface 50 is distant from the distal end 54 of the blade 46 so as to facilitate the unlocking of the retention device.
  • the shoulder 52 provided at the level of the contact may consist of the edge of an opening made in the body 28 of the electrical contact or, as illustrated by the various figures, by the rear surface 56 of the body or by a part of this surface.
  • the bearing surface 50 and the shoulder 52 have complementary, non-planar profiles, so as to obtain a contact surface greater than that obtained by planar surfaces having the same overall dimensions in width. These profiles are advantageously embedding profiles oriented along an axis parallel to the axis of insertion of the contact in the cell.
  • the bearing surface or the shoulder comprises a profile including a tenon shape 58, preferably arranged symmetrically, with side walls 60 slightly inclined, disposed, the other surface comprising a complementary profile .
  • the flat support surface of the prior art, illustrated by FIG. 1 B has an area of 0.63 mm 2 while the support surface of the invention, illustrated by FIG. 2B has a 0.88mm 2 surface for the same overall width, which corresponds to a 40% increase in the contact surface.
  • This increase in contact surface allows either for the same forces to reduce the contact pressure or or for the same contact pressure to increase the admissible forces, which gives the retention device of the invention improved mechanical characteristics compared to to the devices of the prior art.
  • the non-planar shape, and preferably incorporating at least one projecting profile allows the recovery of both axial and shear forces.
  • This projecting shape in particular oriented along the main axis of the blade or of the contact also allows better immobilization in translation in the transverse direction even in the presence of a clearance between the electrical contact and the cell.
  • the invention is obviously not limited to the embodiment shown and described above, but on the contrary covers all variants thereof, in particular as regards the shapes of the connection box and of the electrical contact as well as the complementary profile of the bearing surface and the shoulder.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

L'objet de l'invention est un dispositif de rétention susceptible de maintenir un contact électrique (24) dans une alvéole (22) d'un boîtier de connexion (20), ledit dispositif comportant une surface d'appui (50) susceptible de coopérer avec un épaulement (52) ménagé au niveau dudit contact (24), caractérisé en ce que la surface d'appui (50) et l'épaulement (52) ont des profils complémentaires, non plans, de manière à obtenir une surface de contact supérieure à celle obtenue par des surfaces planes ayant le même encombrement en largeur.

Description

DISPOSITIF DE RETENTION DE CONTACT AMELIORE
La présente invention se rapporte à un dispositif de rétention de contact sous forme d'un bras flexible susceptible de retenir un contact, notamment un contact femelle à cage, dans une alvéole d'un boîtier de connexion.
Des boîtiers de connexion comportant des dispositifs de rétention de contact, susceptibles de recevoir des contacts électriques, sont décrits dans les demandes US-5.746.624, US-6.068.51 2, US-5.1 90.476 et US-5.836.796
Selon les différents modes de réalisation, un boîtier de connexion comprend généralement une première partie dans laquelle sont ménagées des alvéoles et éventuellement une seconde partie sous forme d'une grille frontale. Un contact électrique, par exemple tel que décrit dans la demande de brevet FR-2.81 8.027, est susceptible de venir se loger dans les alvéoles.
Chaque alvéole comprend généralement un élément élastique muni d'une surface d'appui coopérant avec un epaulement ménagé au niveau du contact électrique. Ainsi, dans sa position repos, la surface d'appui de l'élément élastique prend appui contre l'épaulement et s'oppose à la sortie du contact. L'élément élastique est suffisamment souple et comprend une surface adaptée, accolée à la surface d'appui pour permettre son effacement lors de l'introduction du contact électrique.
Le contact électrique peut avoir différentes formes, notamment un corps parallélépipédique, l'épaulement étant ménagé au niveau d'une ouverture disposée au niveau des faces ou formé directement par une partie de la face arrière dudit corps. Sur les figures 1 A et 1 B, on a représenté en détail des éléments élastiques 1 0 d'un boîtier de connexion, chacun d'eux comportant une surface d'appui 1 2 susceptible de coopérer avec un epaulement 1 4 d'un contact électrique 1 6. Selon les différents modes de réalisation la surface d'appui et l'épaulement présentent des surfaces planes. Ces surfaces planes assurent une reprise des efforts axiaux mais aucun effort de cisaillement. Par ailleurs, il subsiste toujours un jeu entre le contact et l'alvéole, si bien que ce jeu conjugué à la non reprise des efforts de cisaillement peut engendrer une détérioration rapide du dispositif de rétention.
Le document US-4.969.841 propose un dispositif de rétention amélioré comportant trois surfaces d'appui distinctes qui coopèrent avec un epaulement et deux ailes ménagés au niveau du contact électrique. Même si ce dispositif procure une meilleure reprise des efforts que les dispositifs précédemment évoqués, il ne donne pas entièrement satisfaction car il requiert une forme relativement complexe de l'élément élastique et une forme de contact électrique particulière, présentant deux ailes venant en saillie par rapport au corps.
Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de rétention d'un contact électrique dans un boîtier de connexion amélioré, de conception simple, procurant une meilleure reprise des efforts tant axiaux que de cisaillement.
A cet effet l'invention a pour objet un dispositif de rétention susceptible de maintenir un contact électrique dans une alvéole d'un boîtier de connexion, ledit dispositif comportant une surface d'appui susceptible de coopérer avec un epaulement ménagé au niveau dudit contact, caractérisé en ce que la surface d'appui et l'épaulement ont des profils complémentaires, non plans, de manière à obtenir une surface de contact supérieure à celle obtenue par des surfaces planes ayant le même encombrement en largeur. Selon un mode de réalisation préféré, la surface d'appui comprend au moins un profil en saillie, par exemple une forme en tenon avec des parois latérales légèrement inclinées, disposée de manière sensiblement symétrique. L'invention propose également un contact électrique adapté audit dispositif de rétention.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels:
- les figures 1 A et 1 B sont des vues en perspective illustrant un contact électrique et un dispositif de rétention de l'art antérieur,
- les figures 2A et 2B sont des vues en perspective illustrant un contact électrique et un dispositif de rétention selon l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective illustrant les surfaces complémentaires d'un contact électrique et d'un dispositif de rétention,
- la figure 4 est une vue en perspective en coupe illustrant un boîtier de connexion dans lequel est inséré un contact électrique maintenu par un dispositif de rétention, et - la figure 5 est une vue en coupe dans une direction parallèle au contact électrique illustrant un boîtier de connexion dans lequel est inséré un premier contact électrique, un second contact électrique étant représenté prêt à être inséré.
Sur les figures 4 et 5, on a représenté un boîtier de connexion 20 comportant une ou plusieurs alvéoles 22 dans chacune desquelles est susceptible d'être inséré un contact électrique 24.
Le contact électrique 24 peut présenter différentes formes, notamment telles que décrites dans la demande de brevet FR-2.81 8.027. Il comprend généralement un corps 28, de préférence de forme parallélépipédique, dont une partie est susceptible de constituer une zone de contact électrique proprement dite, ainsi qu'une zone arrière 30 assurant la liaison entre un câble électrique 32 et ledit corps 28 sous forme d'un sertissage par exemple.
La structure du contact électrique n'est pas détaillée plus en détail car elle n'est pas l'élément essentiel de la présente invention et à la portée de l'homme de l'art.
Un exemple de boîtier 20 de connexion est représenté en détail sur la figure 5. Il comprend une première partie 34 ou bloc dans lequel sont ménagées une ou plusieurs alvéoles 22 débouchantes de part et d'autre dudit bloc 34, disposées selon une ou plusieurs rangées, et une seconde partie 36, appelée grille, susceptible de venir s'emmancher dans le bloc et recouvrir une des faces du bloc au niveau de laquelle débouchent les alvéoles, un élément sous forme d'un joint 38 assurant l'étanchéité avec une jupe d'un connecteur complémentaire. Cette grille 36 comprend des ouvertures 40 disposées au niveau de chaque alvéole permettant le passage d'un élément susceptible d'être connecté avec le contact électrique correspondant du boîtier.
Chaque alvéole 22 a une section sensiblement adaptée au contact électrique 24 et comprend une butée 42 disposée sensiblement au niveau d'une extrémité débouchante celle proche de la grille, susceptible d'immobiliser en translation selon une première direction le contact électrique 24 ainsi qu'un dispositif de rétention 44 sous forme d'un élément élastique permettant l'introduction du contact électrique dans son alvéole et immobilisant en translation selon une seconde direction ledit contact une fois inséré.
Ce dispositif de rétention 44 se présente sous forme d'une lame flexible 46 reliée au boîtier 20 s'étendant de manière sensiblement parallèle et espacée par rapport à l'une des faces de l'alvéole en sorte de pouvoir se déformer et permettre l'introduction du contact électrique.
Cette lame flexible 46 parfois appelé linguet de verrouillage comprend au niveau de la face en regard avec le contact électrique, dans le sens d'introduction dudit contact, un plan incliné 48 se terminant par une surface d'appui 50 sensiblement perpendiculaire à l'axe principal de ladite lame. Le plan incliné 48 permet la déformation de la lame 46 lors de l'introduction du contact électrique 24 alors que la surface d'appui 50 est susceptible de coopérer avec un epaulement 52 prévu au niveau du contact électrique et d'immobiliser de la sorte ledit contact 24.
Avantageusement, la surface d'appui 50 est distante de l'extrémité distale 54 de la lame 46 de manière à faciliter le déverrouillage du dispositif de rétention. L'épaulement 52 prévu au niveau du contact peut être constitué par le bord d'une ouverture ménagée dans le corps 28 du contact électrique ou, comme illustré par les différentes figures, par la surface arrière 56 du corps ou par une partie de cette surface. Selon l'invention, la surface d'appui 50 et l'épaulement 52 ont des profils complémentaires, non plans, de manière à obtenir une surface de contact supérieure à celle obtenue par des surfaces planes ayant le même encombrement en largeur. Ces profils sont avantageusement des profils d'encastrement orientés selon un axe parallèle à l'axe d'insertion du contact dans l'alvéole.
Selon un mode de réalisation, la surface d'appui ou l'épaulement comporte un profil incluant une forme en tenon 58, disposée de préférence de manière symétrique, avec des parois latérales 60 légèrement inclinées, disposé, l'autre surface comportant un profil complémentaire. A titre comparatif, la surface d'appui plane de l'art antérieur, illustrée par la figure 1 B a une surface de 0,63 mm2 alors que la surface d'appui de l'invention, illustrée par la figure 2B a une surface de 0,88mm2 pour le même encombrement en largeur, ce qui correspond à une augmentation de 40% de la surface de contact. Cette augmentation de surface de contact permet soit pour les mêmes efforts de réduire la pression de contact ou soit pour la même pression de contact d'augmenter les efforts admissibles, ce qui confère au dispositif de rétention de l'invention des caractéristiques mécaniques améliorés par rapport aux dispositifs de l'art antérieur. Par ailleurs , la forme non plane, et de préférence incorporant au moins un profil en saillie, permet la reprise des efforts tant axiaux que de cisaillement.
Cette forme en saillie notamment orientée selon l'axe principal de la lame ou du contact permet également une meilleure immobilisation en translation dans la direction transversale même en présence d'un jeu entre le contact électrique et l'alvéole. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les formes du boîtier de connexion et du contact électrique ainsi que le profil complémentaire des surface d'appui et de l'épaulement.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 . Dispositif de rétention susceptible de maintenir un contact électrique (24) dans une alvéole (22) d'un boîtier de connexion (20), ledit dispositif comportant une surface d'appui (50) susceptible de coopérer avec un epaulement (52) ménagé au niveau dudit contact (24), tel que la surface d'appui (50) et l'épaulement (52) ont des profils complémentaires non plans, de manière à obtenir une surface de contact supérieure à celle obtenue par des surfaces planes ayant le même encombrement en largeur, caractérisé en ce que les profils complémentaires sont des profils d'encastrement orientés selon un axe parallèle à l'axe d'insertion du contact dans l'alvéole.
2. Dispositif de rétention selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la surface d'appui (50) comprend au moins un profil en saillie.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractéristique en ce que la surface d'appui (50) comprend une forme en tenon (58) avec des parois latérales légèrement inclinées, disposée de manière sensiblement symétrique.
4. Dispositif de rétention selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la surface d'appui (50) comprend au moins un profil en creux.
5. Contact électrique (24) susceptible d'être immobilisé dans une alvéole (22) d'un boîtier de connexion (20) par l'intermédiaire d'un dispositif de rétention selon la revendication 1 comportant une surface d'appui (50) susceptible de coopérer avec un epaulement (52) ménagé au niveau dudit contact (24), tel que l'épaulement (52) et la surface d'appui (50) ont des profils complémentaires, non plans, de manière à obtenir une surface de contact supérieure à celle obtenue par des surfaces planes ayant le même encombrement en largeur, caractérisé en ce que les profils complémentaires sont des profils d'encastrement orientés selon un axe parallèle à l'axe d'insertion du contact dans l'alvéole.
6. Contact électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaulement (52) comprend au moins un profil en saillie.
7. Contact électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'épaulement (52) comprend une forme en tenon (58) avec des parois latérales légèrement inclinées, disposée de manière sensiblement symétrique.
8. Contact électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'épaulement (52) comprend au moins un profil en creux.
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