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Connecteur électrique .
Le brevet principal n 618.602 décrit un connecteur électrique se@vant à relier un fil mince (par exemple A.W.G.40) enrobé d'une couche isolante à un autre conducteur électrique Le connecteur comporte des pièces mâle et femelle s'emboîtent l'une dans l'autre et dont l'une peut, par exemple, être reliée à un conducteur électrique se trouvant sur un panneau à circuits imprimée. La pièce mile est conique ou cunéiforme et :La pièce femel- le est intérieurement conique ou cunéiforme avec la infime conicité que la pièce mile.
On peut emboîter les pièces l'une dans l'autre de façon à emprisonner entre elles le fil mince, des dentelures portées par une des pièce. mordant la matière du fil de façpon à établir une connexion électrique entre les fils et cette pièce.
Comme les deux pièces ont la même conicité, elles peuvent
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être fortuitement réunies avec une force telle que le fil se brise à hauteur de son point de pénétration dans la pièce femelle. Ceci constitue un inconvénient sérieux, surtout dans le cas de fabrication en grande série où il peut être impossible en pratique de mesurer avec précision la force d'introduction d'une pièce dent Vautre.
Comme, dans tous les cas, le fil s'aplatit légèrement lorsqu'on intro*' duit une pièce dans loutre., son diamètre cet brusquement diminué à hauteur de son point de pénétration et il tend à se briser à cet endroit en cours duitilisaition du connecteur*
Un connecteur électrique suivant la présente invention comporte une pièce mâle et une pièce femelle pouvant être emboîtées l'une dans l'autre pour comprimer un fil électrique entre une partie conique de la nièce mâle et une partie conique de la pièce femelle,
une des parties de la pièce conique portant une série de dentelures qui présentent des arêtes tranchantes dans le sens de l'introduction 1 de cette pièce afin de mordre le fil, les parties coniques ayant des conicités différentes afin que le degré de compression du fil entre ces parties augmente progressivement dans le dit sens d'introduction*
De cette manière, si on réunit les deux pièces avec une force telle que le conducteur soit sectionné, ce sectionnement se produit en un point suffisamment éloigné du point de pénétration de conducteur dans la pièce femelle pour que le conducteur doit toujours fermement maintenu entre les deux pièces.
Pour bien faire comprendre l'invention et ses applications pratiques, on se référera aux dessins annexés, dans lesquels : la Fige 1 est une vue en perspective représentant deux formes d'exécution d'un connecteur électrique suivant l'invention; la Fige 2 est une coupe, à plus grande échelle, représen- tant une connexion électrique établie au moyen d'un conducteur élec- trique conforme à l'une des formes d'exécution donnée à la Fige 1; la Fige 2A est une vue, à plus grande échelle, d'un détail de la Fige 2; la Fige 2B est une vue en élévation d'un détail de la con- nexion représentée à la Fig. 2;
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la lit, 3 est une autre vue c coupe représentant une con- nexion électrique établie au moyen d'un connecteur électrique con- forte a la forme d'exécution représentés sur la Fig. 2; la PIS# 3A représente en élévation, dois détails de la con- nexion représentée sur la ig. 3; les Figa.
A à 7 aout des vues en coupe montrant des connexions électriques établies au moyen de connecteurs électriques con- formes à d'autre. formes d'exécution de l'invention}
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les Fige* 4... à z sont des vues en élévation de détails des connexions respectives représentées aux Fige. 47; les Fige. 8 à 11 et bzz 16 sont des vues en coupe montr ut des connexions électriques établies au moyen de connecteurs confor- mes à d'autres formes d'exécution correspondantes de l'invention;
et, les Fige, 12 et 13 sont des vues en coupe de parties de connecteur. électriques conformes à d'autre. formes d'exécution de l'invention.
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Comme le montrent les Figs. 1 à 2B, un panneau à circuit* imprimés 1, par exemple en une résine phénolique, porte un conducteur! Imprimé 2 venant en contact avec une collerette 3 d'une fouille élec- trique 4 fixée dans une ouverture du panneau 1 par rivetage au moyen de la collerette 3 et d'une collerette 5, la douille 4 traversant un oeillet 6 du conducteur 2. La douille 4 est intérieurement coni- que, sa conicité diminuant vers le bas (voir Fig. 2), comme indiqué par une ligne en traita interrompus sur la Fig. 2.
La douille 4 est destinée à recevoir une broche électrique 8 comportant une queue 9 formant une virole électrique qui peut être sertie sur un conducteur électrique (non représenté), ainsi qu'une tête 10 ayant une conicité fixe indiquée par une ligne en traits Interrompus sur la Fig. 2, la
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. conioité de la tête 10 tant notablemiuit plus faible que celle de la partie supérieurs (voir Fixa. 2) de la douille 4. La tête 10 porte une série de dentelures 12 constituant des arltes tranchante. diri- gées de manière à agir dans le sens de la conicité de la tête 10.
Afin. de connecter un fil électrique 13 à raccorder se composant d'
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une ême électroconductice 14 et d'un isolant 15 au conducteur 2 et à la broche 8, on introduit d'abord le fil dans la douille 4. On enfonce ensuite la broche 8 dans la douille 4, par exemple' en appli- quant un outil entre un épaulement 16 de la broche et la face d'ex- trémité inférieure (voir Fig. 2) de la broche.
Lorsque la broche pénètre dans la douille, le fil 13 est comprimé entre la broche et la paroi intérieure de la douille, les dentelures 12 perçant l'isolant 15 du fil et pénétrant dans la matière de l'ême 14, tandis que le fil 13 s'aplatit progressivement pendant qu'on enfonce la broche Û, et que les dentelures 12 rabotent la surface ise à nu de l'âme 14 afin d'en enlever tout oxyde métallique,
Comme le montra la Fig. 2A, chaque dentelure forme une lame tranchante qui est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la broche 8, comme indiqué par la ligne en traits interrompus 17 de la Fig.
2A. Du fait de la différence de conicité entre la broche 8 et la paroi intérieure de la douille 4, l'âme 14 du fil est déformée lorsque la broche 8 est enfoncée comme le montre la Fig. 2B, l'iso- lant 15 étant arraché et divisé tous la pression d'enfoncement de la broche 8 de façon à former deux languettes 15a et 15b de matière isolante, de part et d'autre de l'âme 14 entre un point A du fil 13 et son extrémité libre. Chaque dentelure établit une surface de contact 18 avec l'âme 14, et la superficie des surfaces 18 va en aug- mentant à mesure que la conicité de la paroi intérieure de la douil- le 4 se rapproche de celle de la tète 10.
Comme le montre la Fig. 2, l'enfoncement de la broche 8 a pour effet d'effiler le fil 13 entre un point B et un point A, le degré d'effllement étant proportionnel à la différence de coni- cité entre la broche et la paroi intérieure de la douille. Les di- mensions relatives de la broche et de la douille sont choisies de telle façon par rapport au diamètre du fil 13 que la résistance à la traction de ce fil 13 diminue progressivement à mesure que l'on des- cend (Fig. 2) le long de la partie du fil 13 logée à l'intérieur de la douille.
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Ccame le Montrent les igs. 2 et zip, l'âme 14 est coeplete-. ment isolée sur une grand* partie de sa longueur à l'intérieur de la douillet Même si la force utilisée pour enfoncer la broche dans la douille est tellement grande que la partie inférieure (voir Fig.
2) du fil soit sectionné* par les dentelures, une partie importante
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du fil te trouvant à l'intérieur de 10. douille reste empr:l..onnle par plusieurs dentelures qui ne sectionnent pas le fil*
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La fit 3 Montre comment la broche et la douille peuvent tire utilisées pour connecter plusieurs fils 19 à 21 ayant de* dia- .être. différents, Lorsqu'on établit les connexion., on dispose le
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tilt 19 à 21 o3t* à cote d'un même cote de la broche de façon que, lorsqu'on enfonce la broche dans la douille les fils .'aplati.sent
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comme sur la 11e. 3A# le fil ayant le plue grand diamètre étant apla- ti sur la plus grande longueur*
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Comme le montre la Fig.
1, une broche SP peut tire fixée à tut panneau 1, selon une autre forme d'exécution de l'invention, de Manière à faire contact avec un conducteur électrique 2> monte sur le panneau, la douille étant libre. Dans cette forme d'exécution, les parties remplissant des fonctions semblables à celles de la pre-
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.1ère fonce d'exécution décrite portent les même* chiffre, de réfé- :
rance avec l'adjonction d'un indice prime.
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La l1e. 4 Montre une douille 22 et une broche 23 toutes deux coniques comme indiqué par les lignes en traits interrompu.
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zut, et bzz, la douille 22 comportant une partie évasée 26 tandis que sa paroi intérieure a, pour le reste, une conicité fixe. ta conicité de la broche 23 est aussi fixe et est suffisamment faible comparât!- vement à la conicité de la douille 22 pour qu'on puisse Introduire un fil 27 comprenant une âme conductrice 29 et une couche Isolante
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28, de diamètre légèrement supérieur la celui du fil .3y entre la broche et la douille.
Coma* le 80ntre la l1f. 4a l'tale 29 "et la couche isolante 28 prennent une forme déterminée par la différence de conicité entre la broche et la douille. Les arêtes tranchant** des dentelures por-
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tees par la broche ont un angle d'attaque plus grand que celui des
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dentelures décrite* avec référence aux rigot 1 à 3A< afin de pénétrer plus avant dans l'âme du fil* La Fig, 5 représente une broche 30 et une douille 31< la broche 30 ayant une conicité fixe représentée par une ligne en traits
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interrompue 32 tandis que la paroi intérieure de la douille 31 se corn- pose de deux parties C et D ayant des con4-cit6o différentes comme in* diqué par la ligne en traits Interrompus 33,
les longueur* relatives des Parties C et D étant choisies en fonction de l'épaisseur de
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l'iaolant d'un fil 34 à raccorder. Plus forte est l'épaisseur de l'isolant, plus longue doit être la partie C pour recevoir la matie* re isolante présente.
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Comme le montre la Fia* 5As le degré d'aplatissement du fil 34 dépend des conicités relatives de la broche et de la douille.
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Sur la Fis.
6, la broche 35 a une conicité fixe indiquée par une ligne en traits interrompue 36, tandis qu'une douille 37 est pourvue d'une paroi intérieure ayant la forme d'un double tronc
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de cône comme < indiqué par une ligne en traits interrompus 38< ftn fil 39 est comprimé de manière à avoir la forme représentés à la Vit.
6A où une surface mise à nu 40 de l'âme du fil 39 est entourée (vu en élévation) par de l'isolant 41.
Le fil 39 peut être introduit dans la douille 37 par l'une ou l'autre de ses extrémités.
La Fig. 7 représente une forme d'exécution dans laquelle une broche 42 se composé de parties ayant des conicités différentes comme indiqua par une ligne en traits interrompus 43, alors que la paroi intérieure d'une douille 44 a une conicité fixe indiquée en traits interrompus 45, cette conicité étant légèrement plus forte que celle de la partie médiane de la broche 42.
Les parties supérieu-
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re et inférieure (voir Fig. 7) de la broche 48 ont des conicités de sens opposés à celui de la conicité de la partie médiane de la bro-
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che, Un fil isolé 46 représenté à la Fig. 7 est déforma de zaniere à se présenter comme le montre la fit. 7A.
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Sur les figures représentant d'autres forme* d'exécution de connecteurs suivant 1'invention décrites ci-après, les dentelures ont été omises, mais on admet à titre d'exemple qu'il yalt des dente- lures sur la broche dans chaque cas.
Dans la forme d'exécution représentée la Fige 8, une douille 47 a une paroi intérieure ayant d'une façon générale la òr- me d'un double tronc de cône à l'effet de recevoir deux broches 48 et 49 que l'on introduit dans la douille par ses extrémités opposées, les conicités des broches et de la douille étant indiquées par les lignes en traits interrompus 50 à 52. Si on le désire, les parties inférieure et supérieure (voir Fig. 8) de la douille 47 peuvent avoir des parois intérieures ayant des conicités différentes. Les broches 48 et 49 peuvent aussi avoir des conicités différentes.
La Fig. 9 représente une broche à deux tètes 53 qui viennent se loger dans des douilles correspondantes 54 et 55. Les douilles peuvent être montées sur des panneaux à circuits imprimés diffé- rents, ou bien une des douilles peut être montée sur un panneau à circuits imprimés tandis que l'autre douille est libre. Dans le premier cas, le connecteur représenté à la Fig. 9 peut etre utilisé aussi bien pour empiler mécaniquement des panneaux à circuits im- primés que pour connecter électriquement des conducteurs de ces panneaux.
Sur la Fig. 10, une broche 56 comporte un prolongement 57 formant douille, celle-ci étant montée sur un panneau à circuits imprimés 58 et recevant une autre broche 59, tandis que la broche 56 est enfoncée dans une douille 60.
La Fig. 11 représente une broche 61 pourvue d'une douille 62 recevant une autre broche 63, tandis que la broche 61 est enfon- cée dans une douille 64 fixée dans un panneau à circuits imprimés 65.
La Fig. 12 représente une douille 66 destinée à recevoir une broche conique (non représenté) qui est fixée dans un panneau à circuits imprimés 67, cette douille étant munie d'une fiche 68 fai-
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sent partie d'une connexion classique par fiche et douille, la Fig.
13 montrant une douille semblable aussi montée sur un panneau 1 cir- cuits imprimés mais pourvue d'une douille 69 destinée à recevoir une fiche telle que la fiche 68.
La Fig. 14 représente une douille 70 comportant une partie formant virole 71 qui prolonge la paroi latérale de la douille et que l'on sertit sur un conducteur électrique* A l'état non serti, la virole a une forme générale en U, vue en coupe transversale, et est inclinée par rapport au panneau à circuits imprimés 72 portant la douille 70 de manière à pouvoir être sertie sur le conducteur âpre fixation de la douille 70 dans le panneau. La douille 70 est desti- née à recevoir une broche 73.
Comme le montre la Fig. 15, une douille 74 fixée dans un panneau à circuits imprimés 75 reçoit une broche 76 et comporte une collerette venant buter contre la face inférieure (Fig. 15) du pan- neau 75; une partie formant virole 78 est dirigée dans le sens axial de la douille 74 et est sertie sur un conducteur électrique*
La Fig. 16 montre une douille 79 fixée dans un panneau à circuits imprimés 80, recevant une broche 81 ainsi que des viroles à sertir 82 et 83 orientées axialement en sens inverses, chaque vi- role étant sertie sur un conducteur électrique. Si on le désire, une des viroles peut être disposée transversalement à l'axe de la bro- che 81.
Les broches et douilles décrites plus haut peuvent être en toute matière électroconductrice appropriée comme du laiton ou du cuivre. Cependant, la matière ne peut pas être plus tendre que celle de l'âme d'un fil quelconque à raccorder que l'on comprime.entre la douille et la broche, afin que l'âme ne se noie pas dans la matiè- re de la broche ou de la douille. Quoique, dans les formes d'exécu- tion décrites ci-avant, les dentelures sont supposées se trouver sur la broche, elles peuvent aussi se trouver dans la douille, la broche étant alors lisse. Dans ce cas, les dentelures peuvent être formées en introduisant un mandrin dentelé approprié dans la douille.
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Quoique dans les formes d'exécution représentées, la bro- che et la douille aient toutes deux une section transversale circulaire, elles peuvent avoir toutes deux une section transversale dit-
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férente, par exemple une section rectangulaire ou carrée* Les elttè- rences de conio1 sont alors maintenues dans des plans Adjacente de la broche et de la douille.
Les différences de conicité entre les broches et les douil- les doivent être choisies en fonction du diamètre et de la forme des fils à raccorder ainsi que des matière. des fils.
Par exemple, dans la forme d'exécution représentée à la Fig.'
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2. pour pouvoir raccorder des fils ayant une ace à triple enrobage de Fotavar dont le diamètre varie entre les numéros 32 et 36 de la jauge A.W.a., la différence de conicité peut varier d'environ 30 à l'entrée à environ 2 au quart de la profondeur de la douille, la
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coniaité diminuant ensuite progressivement pour atteindre O. à l'ex- trémité Inférieure (voir Fig. 2) de la douille* Les diamètres des extrémités supérieure et inférieure (voir Fige 2) de la paroi in-
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térieure de la douille peuvent être, par exemple de 1,2 m et 1 ac respectivement, le diamètre de la broche variant, entre ces extrémi-
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tés, entre z rm et 0,94 mm par exemple.
Les dentelures peuvent avoir une circonférence d'environ 2,5 ana, chaque dentelure ayant une longueur d'environ 0,25 mm et une profondeur d'environ 0,027 ma.
La douille peut être en laiton étamé et la broche en bronze étamé de type industriel.
Dans toutes les formes d'exécution décrites plus haut, les dentelures présentent des arêtes tranchantes qui sont dirigées dans le sens de pénétration de la pièce portant les dentelure.} c'est-à- dire que, lorsque les dentelures se trouvent sur la broche, les arê- tes tranchantes se présentent dans le sens de la conicité de la sur- face travaillante de la broche et, lorsque les dentelures se trou-
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vent sur la douille, les arêtes tranchantes sont dirigées à l'opposé de la conicité de la surface travaillante de la douille.