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. R E V E T D : I N V E N T ION "Dispositif de connexion électrique par fiches ou douilles élastiquen" Fernand, Georges BAC Demandes de brevets français en sa faveur du 3 Novembre 1944 et du 30 mars 1945 (Addition)
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs de connexion électrique par fiches ou douilles élastiques.
Les dispositifs connus présentent pour la plupart le défaut, soit d'assurer une surface ou un nombre de points de contact insuffisants, soit de présenter une complexité et un encom- brement gênants.
Conformément à l'invention, lion évite ces inconvénients en constituant l'élément élastique de contact - fiche ou douille - par une succession d'anneaux élastiques fendus, de préférence coniques, maintenus empilés coaxialément par un'dispositif de serrage ou par soudure, un intervalle étant ménagé entre les parties élastiques de deux anneaux consécutifs au moyen d'une douille d'écartement, solidaire ou non de chaque anneau.
Suivant un premier mode de réalisation de fiches et de douilles de contact et dans Le cas où les douilles décarte- ment sont cylindriques, celles-ci sont appliquées lesunes sur les autres par la tranche, Suivant un autre mode de réalisation et pour améliorer encore les conlitions de contact entre les divers éléments annulaires,chaque douille d'écartement est coincée entre une partie conique de l'arreau élastique suivant et, soit, s'il s'agit d'une fiche,. l'âme dE'. cette dernière sur laquelle sont enfilés les anneaux, soit, s'il s'agit d'une douille, un manchon extérieur assemblé avec l'ensemble des anneaux et des douilles d'écartement. Les dites douitles d'écartement sont avantageusement, comme les anneaux de coniact.
fendues sur tout ou partie de leur longueur,
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D'autre part, les anneaux de contact peuvent affecter une forme cylindrique, le bord de ces anneaux destinésà coopérer avec l'autre élément de connexion formant un bourrelet en saillie. Le raccordement entre l'anneau cylindrique de contact et la douil... le d'écartement correspondante, également cylindrique, peut alors être réalisé, soit par une portion de surface conique, soit par un double décrochement, ce qui permet de constituer l'ensemble anneau-douille d'écartement en une seule pièce d'épaisseur constante .
Au lieu d'offrir le même diamètre et d'être disposées sensiblement l'une à la suite des autres, les douilles d'écartement peuvent, toujours conformément à la présente invention, être enfilées concentriquement les unes dans les autres, et être fixées ensemble, soit par soudure, soit par sertissage ou agrafage de leurs extrémités dans un support commun formant éventuellement manchon de protection ou de fixation pour l'ensemble du dispositif de connexion.
Les fiches et douilles conformes à l'invention peuvent être constituées sous forme de fiches ou douilles multipolaires, telles que celles utilisées dans les standards téléphoniques. Il suffit, à cet effet, de disposer une ou plusieurs fois sur la lon-. gueur de la pièce considérée, entre deux anneaux de contact con- sécutifs, une douille d'écartement isolante, les anneaux ainsi isolés les uns des autres étant eux-mêmes électriquement isolés de leur support et pouvant être connectés respectivement à des conducteurs différents aboutissant à la dite fiche ou douille.
La douille ou fiche correspondante avec laquelle coopère l'organe multipolaire ainsi constitué est alors elle-même partagée longitudinalement en autant de sections conductrices, séparées par des parties isolantes, qu'il y a de séries correspondantes d'anneaux de contact. Les diverses séries d'anneaux de contact ainsi constituées peuvent présenter des diamètres extérieurs différant d'une série à l'autre, ces diamètres allant en décrois- sant vers l'extrémité, pour les fiches, et en croissant vers l'ouverture, pour les douilles. Les organes coopérants doivent alors être constitués de façon correspondante.
On peut également réaliser un organe :le connexion multipolaire en combinant, sur un même support isolant, une ou plusieurs fiches et une ou plusieurs douilles conformes à l'invention, les anneaux de contact constituant respectivement ces fiches et douilles étant disposés concentriquement de façon alternée. L'organe de connexion correspondant est alors constitué par une série de manchons concentriques isolés les uns des autres et coopérant chacun avec l'un des ensembles d'anneaux de contact.
Les douilles et les fiches qui coopèrent respectivement avec les fiches et douilles conformes à l'invention peuvent être munies d'une ou'plusieurs gorges annulaires taillées dans leur surface de contact et susceptibles de recevoir chacune le bord libre de l'un des anneaux de contact entrant dans la constitution des fiches ou douilles conformes à l'invention lorsque la fiche est introduite à fond dans la douille correspondante.
Cette disposition entraîne un blocage de ces pièces l'une par rapport à l'autre, un effort supplémentaire étant nécessaire pour dégager la fiche lorsqu'on veut séparer les dites pièces.
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Dans tous les cas envisagés., les éléments élastiques des fiches ou douilles peuvent être obtenus en une seule pièce par emboutissage, matriçage ou décolletage. Dans 'ces deux derniers cas, les surfaces extérieure e't intérieure de ces éléments peuvent être formées par deux troncs de cônes concentriques pré- sentant des angles au sommet différents. ' '
Les dessins annexés représentent divers exemples de réalisation de l'invention.
Dans ces dessins : fig, 1 à 4 représentent divers types de fiches de contact; fig. 5 à 8 représentent divers modes de réalisation de douilles de contact; fige 9 à 12 représentent d'autres types de fiches; fig, 13 à 16 représentent d'autres types de douilles; fig. 17 et 18 représentent respectivement une fiche et une douille multipolaire conformera. l'invention, avec leur organe de connexion correspondant; fig. 19 représente un organe de connexion multipolaire formé par combinaison d'une fiche et d'une douille sur un support commun.
La fiché représentée à la fig. 1 est constituée par une série d'anneaux tronconiques comprinant une partie continue 1 et une partie 2 plus évasée que la' précédente et présentant un -certain nombre de fentes; par exemple quatre, diamétralement opposées et dirigées suivant les génératrices. Ces anneaux sont empilés les uns sur les autres, enfilés sur une broche 3, le serrage des parties 1 les unes dans les.autres étant assuré. par le matage de l'extrémité 4 de la broche 3. La fiehe ainsi constituée coopère avec une douille rigide 5'dont le diamètre intérieur est légèrement plus faible que celui de la plus grande base des parties tronconiques 2.
Lorsque la fiche est introduite dans la douille,, les parties tronconiques s'écrasent élastiquement et assurent un contact parfait, les surfaces de contact entre la fiche et la douille 5 se trouvant ainsi multipliées sans que Il'encombrement de la fiche dépasse celui d'une fiche de ,type courant.
Dans la fiche représentée à la'fig. 2, les parties 1 et 2 des anneaux tronconiques présentent, une conicité en sens inverse, ces anneaux formant une sorte de 'gouttière, ce qui permet de diminuer la longueur de la fiche sans cependant modifier la surface de contact. Le serrage des anneaux est ici assuré par une rondelle conique 6 et un écrou vissésur l'extrémité filetée de la broche 3.
Dans l'exemple représenté à la fige 3, les anneaux de contact comprennent une partie cylindrique l'et une partie tronconique 2, un embrèvement 8 étant ménagé au point de raccordement du cylindre et du cône. Ces anneaux sont empilés les uns sur les autres sur la broche 3, le bord libre de chaque partie cylindrique reposant sur l'embrèvement 8 de l'anneau suivant. Le serrage des anneaux est assuré, comme à la fig. 1, par matage de l'extré- mité 4 de la broche 3.
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La fig. 4 représente une variante de la fige 3, dans laquelle, comme à la fig. 2, ,les anneaux de contact forment gouttière le serrage étant, ici, assuré par 'une rondelle 6' et une vis 7a à large tête,vissée à l'extrémité de .la broche 3 .
La douille représentée à la fige 5 est constituée par un empilage d'anneaux tronconiques à double conicité comprenant une partie 9, qui présente l'angle au sommet la plus faible et constitue un anneau plein et une partie 10, de conicité plus forte et présentant, comme la partie 2 des anneaux formant les fiches représentées aux fig, 1 à 4, des fentes 11 dirigées suivant les génératrices du cône. Les parties pleines 9 sont emboitées les -unes dans les autres et réunies par des cordons de soudure 12. L'ensemble ainsi formé est supporté par une pièce de raccordement présentant une partie évasée 13 dans laquelle s'engage le dernier des anneaux 9 constituant la douille, cet anneau étant, raccordé à la partie 13 par un cordon de soudure 12a, et une partie cylindrique filetée 14 qui permet sa fixation dans un support correspondant.
La douille ainsi constituée coopère avec une fiche 15 dont le diamètre est légèrement supérieur au diamè- tre intérieur de la petito base des anneaux tronconiques 10.
Le fonctionnement est analogue à celui des fiches précédemment décrites, l'introduction de la fiche 15 dans la douille entrainant l'ouverture des anneaux 10, ce qui conduit à un contact parfait entre la fiche et la douille.
Dans l'exemple représenté à la fig. 6, on retrouve les mêmes éléments qu'à la fig. 5,.'mais les anneaux sont ici suspendus à la pièce de raccordement qui présente une partie conique 13a pénétrant à l'intérieur du premier anneau 9 et raccordée à ce dernier par un cordon de soudure 12a, cette pièoe de raccordement-; étant elle-même sertie dans une pièce 16 isolante ou métallique.
La douille représentée à la fig. 7 comporte 'des anneaux cylindro-coniques analogues à ceux de la fiche de la fig.
3, les parties cylindriques 9' reposant les unes sur les autres et l'ensemble des anneaux étant disposé à l'intérieur d'une douille cylindrique 17, portant un raccord fileté 18 et dont le bord libre 19 est rabattu par dessus le dernier anneau 9' de façon à serrer-les anneaux les uns contre les autres.
La fig. 8 représente une variante de la fig. 7, dans laquelle les anneaux de contact cylindro-coniques présentent une forme de gouttière, comme ceux de la fiche représentée à la fig, 4, et sont simplement soudés les uns aux autres, l'ensemble ótant soudé sur un support cylindrique 20 serti dans une plaque 21.
La fiche représentée à la fige 9 est constituée par une série d'anneaux élastiques, de préférence emboutis, compre-. nant une partie cylindrique 1' et une partie tronconique 2, ces deux parties étant munies de fentes, par exemple au nombre de quatre diamétralement opposées deux à deux, s'étendant sur une fraction de la longueur de génératrices des dites parties. Ces anneaux sont empilés les uns sur lés autres, enfilés sur une brcche 3 et serrés au moyen d'une rondelle 6' et d'un écrcu 7. Le bord libre et fendu de chaque partie cylindrique 1' se trouve ainsi coincé entre la broche 3 et la partie conique 2 de l'anneau suivant, ce qui assure un contact parfait entre les divers éléments de l'ensemble.
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Dans l'exemple représenté à la fige 10, les anneaux élastiques sont constitués par deux parties cylindriques l'et 2' raccordées par une partie tronconique 8' et munies, comme les par- ties l'et 2 de l'exemple précédent, de fentes longitudinales.
Lorsque la fiche est montée et la vis d'assemblage 7' serrée, le bord libre de la partie 1' de chaque anneau est coincé entre la broche 3 et la partie tronconique 8' de l'anneau suivant, Afin d'augmenter encore le contact entre la partie 2' des anneaux et la douille 5 correspondante, le bord libre de cette partie forme un bourrelet qui peut être plein, comme en 2a, dans le cas où les anneaux, sont décolletés ou matricés, ou bien roulé ou galbé comme en 2b et 2c respectivement dans le cas d'anneaux emboutis.
La fig. Il montre une fiche dans laquelle la partie tronconique 2 des anneaux de contact forme gouttière autour de la partie cylindrique 1'. Celle-ci présente un diamètre croissant et une longueur décroissante d'un anneau à l'autre à partir de l'extrémité libre de la fiche, les bords de 'ces parties cylindri- ques étant sertis ensemble en 22 dans une pièce de support 23.
Grâce à la suppression de la broche centrale 3, ce mode de réalisa- bion permet un allégement appréciable de la fiche ainsi qu'une économie de métal. '.
Dans le cas où les anneaux élastiques constituant les fiches ou les douilles sont décolletés ou matricés, ils peuvent avantageusement affecter la forme représentée à la fig. 12, leurs surfaces extérieure et intérieure étant formées de deux troncs de c8ne d'angles au sommet différents.
La douille représentée à .la f ig. 13 est constituée par des éléments cylindriques .emboutis présentant chacun trois parties de diamètres décroissants, réunies par des décrochements.
La première partie 9' de ces anneaux'forme la douille d'écartement, la deuxième sert à l'emboîtement de la partie 9' de l'anneau voi- sin et la troisième, 10', munie de fentes longitudinales 11,for- me l'anneau de contact.proprement dit. Ces éléments sont réunis par soudure après emboîtement les uns dans' les autres.
La partie' 9' de l'un des éléments extrêmes porte une 'patte de connexion 24 et l'élément situé à l'autre extrémité est emboité et soudé dans un anneau de raccordement 25, ce dernier étant lui-même ser- ti dans' un support 10- isolant ou métallique,
Au lieu d'être raccordées par l'intermédiaire-d'une partie cylindrique et deux décrochements, les partiel'9' et 10 des éléments constitutifs de la douille peuvent.
être raccordées par une partie conique, de façon analogue à ce qui a lieu dans la fiche représentée à la fige 10, le bord' libre des parties cylindriques 9', de préférence fendu longitudinalement, étant coincé, lors du montage de la douille, entre la partie conique de l'élément suivant et un manchon extérieur formant support de l'ensemble.
Dans l'exemple représenté à la fig. 14, les éléments constitutifs sont analogues à ceux de la fiche de fig. 11 et com- portent une partie conique 10 et une partie cylindrique 9', cette dernière présentant un diamètre et une longueur décroissants d'un élément à l'autre à partir de l'extrémité d'introduction de la fiche 15 dans la douille. Les dits éléments sont enfilés concen- triquement les uns dans les autres, l'ensemble ainsi formé étant lui-même enfilé dans un manchon 26 serti dans un support 16 et le tout étant réuni par soudure. L'un des éléments comporte, sur le bord libre de sa partie 9', une patte de connexion 24.
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Les douilles représentées aux fig4 15 et 16 présentent', des éléments constitutifs analogues à ceux de la douille précéden- te'. mais, dans le cas de la fig. 15, los bords libres des- parties 9' de' ces éléments sont roliés et sertis enemble, en même temps qu'une pièce do connexion 27, dans le manchon 26 qui peut être, par exemple enrobé lui-même dans une pièce moulée 28 représentée en traits mixtes,, La douille de figé' 16 ne .comporte pas de man- chon extéri-,ur, les éléments constitutifs étant assemblés par ser tissage dos bords ropliés de leurs parties 9; dans un anneau 25 lui-même serti dans un support lô.
La fiche tripolaire représentée'à la fig. 17 est cons- tituée suivant le même principe que la fiche de fig. 11 mais prose;-. te des anneaux de contact 2a, 2b, 2c dont le diamètr'e extérieur maximum décroit d'un anneau..à l'autre on allant vers l'extrémité de la fiche.
Entre les douilles d'écartement 1' do chacun de ces anneaux sont disposés des manchons isolants 2 Chaque anneau est connectédans le support 23, par des moyens ncn représentés au dessin,, avec un conducteur différent aboutissant à la fiche, La dodillc coopérant avec cette dernière est constituée par trois manchons concentriques 5a, 5b 5c formant gradins et dont les dia- mètres intérieurs correspondent respectivement aux diamètres ox- térieurs dos anneaux 2a, 2b, Ces manchons sont séparés par des manchons isolants 30 et chacun d'entre eux est connecté à un con- ducteur différent
Daun la douilletripolaine représentée à la fig.
18, les anneaux do contact 10a, 10b et 10c sont séparés les uns des autres par des rondelles isolantes 31 intercalées entre chaque anneau et la douille d'écartement 9' qui lui fait suite, Des vis 32 permettent de raccorder un conducteur séparé à chacun desdits anneaux. La fiche qui coopère avec cette douille est constituée. do façn connue;, en trois tronçons 15a, 15b, 15c coopérant respec- tivement avec les anneaux 10a, 10b, 10c et isoles les uns des au- tres par des rondelles 33, chacun de cas tronçons étant connecté, par l'intérieur de la fiche, à un conducteur séparé. Dans la sur- face du tronçon 15c est taillée une gorge annulaire 34 dans la- quelle s'engage l'anneau 10c lorsquola fiche est enfoncée dans la douille.
Ces deux pièces so trouvent ainsi maintenues en place l'une par rapport à l'autre et un effort supplémentaire est néces- saire pour commencer leur séparation. lA la fig. 19, on a représenté un organe de connexion bipolaire constitué par la combinaison, sur un même support iso- lant 35, d'éléments annulaires 1'-2 formant une fiche et d'élé- ments annulaires 9'-10 formant une douille, Les élémants l'-2 sont disposés en sens inverse do celui adopté dans les exemples de fiches représentés aux figures précédentes et la broche 3 sur laquelle ils sont enfilés constitue elle-même l'organe de serrage de ces anneaux sur une plaque de base conductrice 36.
catte die- position permet de réduire sensiblement la longueur totale du dispositif on supprimant les organes do serrage tels que rondelles et boulons disposés en bout do fiche dans les exemples précédents- La plaque de base 36 porto une tige filetée 37 qui permet de la fixer sur le support Isolant 35 et sert on même temps de borne pour le raccordement de l'un des conducteurs aboutissant à l'orga- ne de connexion. Les éléments 91-10 sont serrés par un anneau fileté 38 dans un support conducteur cylindrique 39 maintenu sur le support 35 par des vis dont l'une, 40, forme également borne de raccordement.
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L'organe de connexion qui coopère avec celui qui vient d'être décrit est constitué par deux douilles 41 et 42 qui viennent s'engager respectivement autour des anneaux 1'-2 et à l'intér rieur des anneaux 9'-10. Cesdeux douilles sont fixées sur un support isolant commun 43 et sont séparées par un prolongement 44 do ce dernier, également en forme de douille. Des bornes 45 et 46, analogues aux bornes 37 et 40, permettent le raccordement des oonducteurs à cet organe.
Dans tous les dispositifs décrits ci-dessus, on peut limiter la flèche possible des parties élastiques à une valeur telle que la limite d'élasticité ne soit pas atteinte, afin d'éviter tout risque de déformation permanente on cas d'écrasement complet de ces parties. A cet effet, l'épaisseur de l'espace annulaire compris entre les parties 1' et 2 ou 2' ou entre les parties 91 et 10 ou 10' de deux éléments voisins est choisie très faible. Dans le cas des fiches, on peut également limiter la flèche en limitant . la largeur des fentes pratiquées dans les anneaux de contact.
La sécurité de fonctionnement conférée par le grand nombre de points de contact permet de constituer les fiches ou douilles élastiques en un alliage léger, tol que le duralumin, ce qui présente dos avantages do légèreté, ou on acier, plus économique et s'usant moins, aussi bien qu'en un alliage de cuivre.
- REVENDICATIONS -
1. Dispositif de connexion électrique par fiches ou douilles élastiques caractérisé en ce que l'élément élastique de contact est constitué par une succession d'anneaux élastiques fene dus, de préférence coniques, maintenus empilés coaxialement par un dispositif de serrage ou par soudure, chaque anneau élastique étant séparé de l'anneau suivant par une douille d'éoartement, solidaire ou non de chaque anneau.