Cosse femelle de connexion électrique pour borne de raccordement

Description

[0001] La présente invention est relative au domaine du raccordement électrique entre un câble d'alimentation et une borne sur laquelle le câble doit être connecté.

[0002] L'invention vise, plus particulièrement, la connexion entre une cosse femelle équipant un câble électrique et une borne de raccordement à plot mâle. A titre d'application préférée, l'invention vise le raccordement électrique des câbles d'allumage de moteurs thermiques à explosions et allumage commandé.

[0003] Dans le domaine d'application préféré, il est apparu, progressivement, une modification des bornes de raccordement et, notamment, des plots mâles, pour répondre à des problèmes de meilleure liaison mécanique et de meilleure connexion électrique.

[0004] C'est ainsi que les bornes de raccordement sur bougie, bobine ou distributeur, tendent, de plus en plus, à être constituées par des plots mâles, du type à gorges ou à filets, et de diamètre relativement faible, généralement de l'ordre de celui des extrémités filetées sur lesquelles des olives traditionnelles sont montées et vissées comme dans le cas des bougies d'allumage, du type enseigné par le brevet US 1.792.866.

[0005] La constitution des distributeurs, et plus particulièrement des bobines d'induction, a fait aussi apparaître la présence de bornes de raccordement formées par une tourelle délimitant un puits, le plus souvent tronconique, à partir du fond duquel s'élève un plot mâle à gorges ou à filets.

[0006] Dans un tel cas, le plot mâle fait saillie à l'intérieur du puits sans être accessible extérieurement à ce dernier dont l'embouchure ou section d'entrée est notablement plus large que la section de fond pour faciliter l'introduction de la cosse femelle devant être enfichée.

[0007] Il peut être considéré que de telles bornes tendent à être formées de plus en plus sur tous les appareillages de fourniture, de transformation ou de distribution d'énergie électrique.

[0008] En règle générale, la cosse de connexion équipant un câble électrique comprend une branche de sertissage sur ledit câble, une partie intermédiaire de liaison et une branche de connexion de forme générale sensiblement tubulaire. La branche de connexion est directement ou indirectement déformable élastiquement dans le sens radial et possède une partie d'enfichage apte à coopérer avec le plot mâle.

[0009] A titre d'exemple, l'art antérieur dans ce domaine peut être illustré par le brevet US 1.792.866 qui montre une cosse femelle, de type tubulaire, destinée à permettre l'enfichage sur l'olive équipant le plot mâle d'une bougie d'allumage. La cosse femelle comporte une partie de connexion présentant un diamètre général sensiblement constant et voisin de celui de l'olive. La partie de connexion comporte deux bourrelets espacés destinés à retenir un jonc élastique traversant en partie la section interne de la partie de connexion pour coopérer avec l'épaulement de l'olive.

[0010] En règle générale, les cosses de connexion sont aussi équipées d'un capuchon en élastomère destiné à être emboîté sur la borne de raccordement, par exemple sur le fût de bougie ou sur la tourelle d'une bobine d'induction. Un tel capuchon enveloppe la branche de connexion qui se trouve, le plus souvent, entièrement dissimulée.

[0011] La mise en présence des structures complémentaires ci-dessus, en vue d'établir une connexion électrique, permet de constater que la branche de connexion est conduite en aveugle sur la borne, qu'il s'agisse d'une bougie ou d'une tourelle. La branche de connexion peut ainsi prendre une orientation non axiale par rapport au plot mâle, en raison, soit de l'embouchure d'entrée du capuchon élastomère, soit, encore, de celle de la tourelle, dans le cas d'une borne de raccordement de bobine d'induction.

[0012] Des difficultés d'enfichage en résultent qui conduisent, généralement, à des connexions non correctement établies mécaniquement, au point de provoquer des désenfichages ultérieurs, par exemple sous l'effet de vibrations fonctionnelles de l'ensemble auquel appartient la borne de connexion.

[0013] Dans certaines applications, un tel risque est incompatible avec le maintien de conditions de fonctionnement optimal ou, encore, la préservation de l'intégrité de pièces constitutives de l'ensemble fonctionnel. Tel est le cas, notamment, pour ce qui concerne les moteurs thermiques de véhicules automobiles dont le circuit d'échappement est doté d'un pot catalytique dont l'intégrité est rapidement atteinte par le passage de bouffées de gaz combustible non brûlé.

[0014] La présente invention vise à éliminer le problème ci-dessus en proposant une nouvelle cosse de connexion électrique, plus particulièrement adaptée pour la liaison avec une borne de raccordement constituée par un plot mâle, du type à gorges ou à filets.

[0015] Pour atteindre l'objectif ci-dessus, la cosse femelle de connexion comprend une branche de sertissage sur un câble électrique, une partie intermédiaire de liaison et une branche de connexion, sensiblement tubulaire et présentant une forme locale conjuguée pour permettre son enfichage sur un plot mâle du type à gorges ou à filets, la branche de connexion comportant :

• une partie terminale en forme de pavillon épanoui,
• un rétreint de raccordement entre le pavillon et la branche et définissant une section d'enfichage ayant un diamètre interne égal, au jeu près, à celui extérieur du plot mâle, cette section d'enfichage étant la seule partie compatible avec le plot mâle,
• une lumière découpée dans le rétreint sur une plage angulaire au moins égale à 30°,
• une épingle élastique montée sur le rétreint, de manière à être engagée en partie dans la lumière et faire saillie à l'intérieur de la section d'enfichage.

[0016] Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.

[0017] La fig. 1 est une élévation d'un exemple de réalisation de la cosse selon l'invention.

[0018] La fig. 2 est une coupe-élévation montrant, à plus grande échelle, un détail de réalisation de la cosse.

[0019] La fig. 3 est une coupe transversale prise selon la ligne III-III de la fig. 1.

[0020] La fig. 4 illustre l'avantage de connexion offert par la cosse selon l'invention.

[0021] La fig. 5 est une coupe-élévation d'une variante de réalisation.

[0022] La fig. 6 est une élévation d'une autre forme de réalisation de la cosse.

[0023] La fig. 7 est une coupe-élévation, analogue à la fig. 5, mais relative à l'exemple de réalisation pour les bougies de la cosse selon la fig. 6.

[0024] Selon la première forme de réalisation illustrée par les fig. 1 à 3, la cosse de connexion femelle conforme à l'invention, désignée dans son ensemble par la référence 1, comprend une partie ou branche 2, dite de sertissage, qui est destinée à établir une liaison mécanique et électrique avec un câble 3, par exemple d'allumage, d'un moteur thermique, plus particulièrement de véhicule automobile.

[0025] La cosse 1 comporte une partie intermédiaire 4 établissant une liaison physique entre la branche de sertissage 2 et une branche 5, dite de connexion, destinée à être enfichée sur une borne de raccordement 6. A titre d'exemple, la borne 6 est illustrée sous la forme d'une tourelle 7 s'élevant à partir du dessus 8 d'un appareil de fourniture, de transformation ou de distribution d'énergie électrique, comme, par exemple, une bobine d'induction. La tourelle 7 délimite un puits 9 de forme tronconique inversée, dont l'embouchure 10 correspond à la grande base. Le puits 9 comporte un fond 11 à partir duquel s'élève un plot mâle 12, du type à gorges ou à filets 13.

[0026] Dans l'exemple illustré, la cosse 1 est du type coudé, mais pourrait être réalisée également de façon droite. L'exécution d'une telle cosse doit être considérée comme relevant de la technique connue et n'est pas décrite plus en détail.

[0027] La branche de connexion 5 est réalisée sous une forme générale tubulaire, par exemple par roulage, et comprend une partie tubulaire 20 de diamètre constant dont la partie terminale forme une sorte de pavillon épanoui 21 bordé ou non ou prolongé ou non, par un bord cylindrique 22. Le pavillon épanoui 21 est raccordé à la partie tubulaire 20 par un rétreint 23 définissant une section d'enfichage 24 dont le diamètre interne D est égal, au jeu près, au diamètre externe d du plot mâle 12. Dans l'exemple illustré, le rétreint 23 est raccordé à la partie tubulaire 20 par une partie évasée 25 répondant, par exemple, aux mêmes définitions de forme que le pavillon épanoui 21.

[0028] Le rétreint 23 définit ainsi, en quelque sorte, entre le pavillon 21 et la partie 20, une sorte de gorge périphérique 26 dont le fond est délimité par la paroi extérieure du rétreint 23. Ainsi que cela apparaît plus particulièrement aux fig. 2 et 3, la paroi définissant le rétreint présente une lumière 27 qui est ménagée sur une plage angulaire α au moins égale à 30° et, de préférence, comprise entre 60 et 90°.

[0029] La lumière 27 est destinée à permettre le passage, à l'intérieur de la section d'enfichage 24, d'une partie d'une épingle élastique 28 qui est montée sous contrainte dans la gorge 26. L'épingle élastique 28 est, de préférence, du type jonc ouvert dont les extrémités se jouxtent, comme cela apparaît à la fig. 3. Le jonc élastique est conformé pour comporter une partie rectiligne 29 qui est engagée à l'intérieur de la lumière 27 pour faire saillie à l'intérieur de la section d'enfichage 24 d'une mesure correspondant, sensiblement, à la profondeur de gorge ou de filet 13 présentée par le plot mâle 12.

[0030] Ainsi que cela ressort des fig.1 à 3, la branche de connexion 5 est conformée de manière à présenter, globalement, un diamètre extérieur supérieur à celui du plot mâle 12 et compatible avec l'environnement d'enfichage de la borne, tel que le diamètre à fond de puits de la tourelle 7. Le rétreint 23 est lui, au contraire, exécuté de manière à définir la section d'enfichage 24 qui est la seule partie compatible avec le plot mâle 12.

[0031] La disposition préconisée permet, comme cela est illustré par la fig. 4, d'engager la branche de connexion 5 dans le puits 9, selon une orientation, soit purement axiale par rapport au plot mâle 12, soit, plus généralement, inclinée par rapport à ce dernier. Quelle que soit l'orientation adoptée, un tel engagement a pour effet d'offrir le pavillon épanoui 21 en direction du plot 12, ce qui conduit naturellement la section d'enfichage 24 à s'enfiler et à s'enficher convenablement sur le plot mâle 12 amené à traverser relativement la section d'enfichage en provoquant l'effacement, par déformation élastique, de la partie rectiligne 29 de l'épingle 28.

[0032] En fin d'enfichage, la réaction élastique de l'épingle 28 ramène la partie 29 à travers la lumière 27 et à l'intérieur de la section d'enfichage 24 pour assurer son engagement dans l'une des gorges 13 où la partie correspondante du filet présentée par le plot mâle 12.

[0033] Ainsi, quoique réalisée en aveugle, la connexion entre la cosse 1 et la borne 6 peut être assurée de façon fiable, efficace mécaniquement et électriquement, sans aucun risque de connexion aléatoire susceptible de provoquer un désenfichage ultérieur, notamment par vibrations.

[0034] La cosse de connexion femelle décrite ci-dessus peut être équipée aussi d'un capuchon en élastomère destiné à coopérer avec la borne 6, de manière connue et traditionnelle. Ainsi, il est habituel qu'un tel capuchon enveloppe totalement la branche 5 dont l'extrémité ouverte est située en retrait de l'embouchure du capuchon. Une telle disposition ne nuit pas à l'enfichage correct, même si le capuchon est emboîté sur la tourelle 7, car la coopération entre la section d'enfichage 24 et le plot mâle 12 est guidée et assurée par l'intermédiaire du pavillon épanoui 21.

[0035] La fig. 5 montre la mise en oeuvre des moyens ci-dessus pour une cosse 1, du type droit, équipant un câble 3, par exemple en vue d'assurer la connexion avec la borne 6 d'une bougie d'allumage 30. La borne 6 est constituée par un plot mâle 31, analogue au plot 12 et représentant la partie terminale filetée de l'électrode centrale d'allumage 32. Dans un tel exemple, le câble 3 et la cosse femelle 1 sont associés à un capuchon en élastomère 33 enveloppant totalement la branche de connexion 5 dont l'enfichage ne peut être réalisé sur le fût de bougie 30 que par approche en aveugle.

[0036] Comme dans l'exemple précédent, la borne 31 est automatiquement guidée par le pavillon épanoui 21 en direction de la section d'enfichage, pour établir, à coup sûr, une bonne liaison mécanique à même de procurer une connexion électrique convenable et durable.

[0037] La fig. 6 montre une variante de réalisation dans laquelle la cosse femelle 1, représentée selon un type droit, comprend une branche 5 composée d'une partie tubulaire 20 raccordée, par une partie de liaison 40, au rétreint 41 qui possède une étendue axiale de l'ordre de la hauteur du plot mâle 12. Le rétreint 41 est pourvu du pavillon épanoui 21 et de l'épingle 28 répondant aux caractéristiques décrites en relation avec la fig. 3. La partie de liaison 40 présente une forme tronconique ou évasée assurant le raccordement entre la section d'enfichage et la partie tubulaire 20.

[0038] Une telle forme de réalisation, qui peut être utilisée également pour des cosses coudées, trouve une application particulièrement intéressante dans le cas de cosse droite pour bougie d'allumage, comme illustré par la fig. 7. En effet, dans un tel cas, la partie évasée 40 représente une butée de glissement axial pour le capuchon en élastomère 33 qui est ainsi empêché de glisser dans le sens de son retrait par rapport à la cosse femelle 1, notamment lors des opérations de désenfichage par rapport à la bougie 30.

[0039] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre défini par les revendications.

Revendications

1. Cosse femelle de connexion électrique, du type comprenant une branche (2) de sertissage sur un câble électrique, une partie intermédiaire (4) de liaison et une branche de connexion (5), sensiblement tubulaire et présentant une forme locale conjuguée pour permettre son enfichage sur un plot mâle (12) du type à gorges ou à filets, la branche de connexion comportant :

- une partie terminale en forme de pavillon épanoui (21),

- un rétreint (23) de raccordement entre le pavillon et la branche et définissant une section d'enfichage (24) ayant un diamètre interne (D) égal, au jeu près, à celui (d) extérieur du plot mâle, cette section d'enfichage étant la seule partie compatible avec le plot mâle,

- une lumière (27) découpée dans le rétreint sur une plage angulaire (α) au moins égale à 30°,

- une épingle élastique (28) montée sur le rétreint, de manière à être engagée en partie dans la lumière et faire saillie à l'intérieur de la section d'enfichage.

2. Cosse femelle de connexion selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rétreint (23) est raccordé à une partie tubulaire (20) de diamètre constant définissant la branche de connexion.

3. Cosse femelle de connexion selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rétreint (41) forme une section d'enfichage tubulaire de longueur axiale sensiblement égale à la hauteur du plot mâle (12).

4. Cosse femelle de connexion selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le rétreint (23, 41) est raccordé à la partie tubulaire de la branche par une section évasée (25, 40).

5. Cosse femelle de connexion selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le rétreint comporte une lumière (27) qui est ménagée sur une plage angulaire telle que l'épingle (28) est engagée à l'intérieur de la section d'enfichage (24) sur une étendue radiale au moins égale à la profondeur de gorge ou de filet du plot mâle.

6. Cosse femelle de connexion selon la revendication 1 ou 5, caractérisée en ce que l'épingle (28) est constituée par un jonc élastique du type ouvert dont les extrémités se jouxtent.

7. Cosse femelle de connexion selon la revendication 6, caractérisée en ce que le jonc élastique comporte une partie sensiblement rectiligne (29) qui est engagée dans la lumière.

8. Cosse femelle de connexion selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que au moins la branche de connexion est associée à un capuchon en élastomère (33) l'enveloppant.

Ansprüche

1. Elektrische Steckverbindungsbuchse, die standardmäßig einen Quetschverbindungsabschnitt (2) auf einem elektrischen Kabel, einen Zwischenteil (4) zur Verbindung und einen Verbindungsabschnitt (5) hat, der im wesentlichen tubusförmig ist und eine lokal konjugierte Form hat, um sein Aufstecken auf ein männliches Gegenstück (12), das standardmäßig eine Hohlkehle oder ein Gewinde hat, zu ermöglichen, wobei der Verbindungsabschnitt umfaßt:

- ein Endteil in Form eines Trompetentrichters (21),

- eine Übergangseinschnürung (23) zwischen Trichter und dem Abschnitt und zur Definition eines Steckabschnitts (24) mit einem inneren Durchmesser (D), der bis auf ein gewisses Spiel dem äußeren (d) des männlichen Gegenstückes entspricht, wobei dieser Steckabschnitt der einzige mit dem männlichen Gegenstück kompatible Teil ist,

- eine Öffnung (27), die in die Einschnürung in einer Ebene eingeschnitten ist, die um wenigstens 30° gekippt ist (α),

- eine elastische Nadel (28), die auf der Einschnürung angebracht ist, so daß sie sich zum Teil mit der Öffnung verhakt und ins Innere des Steckabschnitts hereinragt.

2. Steckverbindungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (23) mit einem tubusförmigen Teil (20) mit konstantem Durchmesser verbunden ist, durch den der Verbindungsabschnitt definiert wird.

3. Steckverbindungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (41) einen tubusförmigen Steckabschnitt bildet, dessen axiale Länge im wesentlichen gleich der Höhe des männlichen Gegenstückes (12) ist.

4. Steckverbindungsbuchse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (23, 41) mit dem röhrenförmigen Teil des Abschnitts über einen konisch zulaufenden Abschnitt (25, 40) verbunden ist.

5. Steckverbindungsbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung umfaßt:
eine Öffnung (27), die herausgearbeitet wurde in einer schiefen Ebene, so daß die Nadel (28) im Inneren des Steckabschnitts (24) mit einer Radialausdehnung, die wenigstens der Tiefe der Auskehlung oder des Gewindes des männlichen Gegenstücks entspricht, verhakt wird.

6. Steckverbindungsbuchse nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (28) aus einem elastischen, offenen Röhrchen besteht, dessen Enden benachbart sind.

7. Steckverbindungsbuchse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Röhrchen einen im wesentlichen geradlinigen Teil (29) umfaßt, der mit der Öffnung verhakt ist.

8. Steckverbindungsbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Verbindungsabschnitt mit einer Schutzkappe aus Elastomer (33) versehen ist, die ihn bedeckt.

Claims

1. A female electrical connection terminal of the type comprising a branch (2) for crimping to an electric cable, an intermediate link portion (4), and a substantially tubular connection branch (5) that is locally complementary in shape to enable it to engage on a male stud (12) of the grooved or threaded type, the connection branch comprising:

• an end portion in the form of a flared mouth (21);

• a neck portion (23) joining the mouth and the branch, and defining an engagement section (24) of inside diameter (D) equal, ignoring clearance, to the outside diameter (d) of the male stud;

• a slot (27) cut through the neck portion over an angular extent (α) of at least 30°; and

• a spring clip (28) mounted on the neck portion so as to be engaged in part in the slot and project into the engagement section.

2. A female connection terminal according to claim 1, characterized in that the neck portion (23) is joined to a tubular portion (20) of constant diameter defining the connection branch.

3. A female connection terminal according to claim 1, characterized in that the neck portion (41) forms a tubular engagement section of axial length substantially equal to the height of the male stud (12).

4. A female connection terminal according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the neck portion (23, 41) is joined to the tubular portion of the branch by a flared portion (25, 40).

5. A female connection terminal according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the neck portion includes a slot (27) which is formed over an angular extent such that the clip (28) is engaged inside the engagement section (24) over a radial extent that is not less than the depth of the groove or thread of the male stud.

6. A female connection terminal according to claim 1 or 5, characterized in that the clip (28) is constituted by a resilient ring of the split type with contiguous ends.

7. A female connection terminal according to claim 6, characterized in that the resilient ring has a substantially rectilinear portion (29) which is engaged in the slot.

8. A female connection terminal according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at least the connection branch is sheathed in an elastomer cover (33).

Dessins