Borne électrique, notammant pour disjoncteur, utilisant un dispositif d'assemblage du type vis/écrou

Description

[0001] La présente invention concerne une borne électrique notamment pour un disjoncteur, ladite borne comprenant un bloc de métal traversé par un passage allongé destiné à recevoir une barrette de bornes du disjoncteur et comportant à sa partie supérieure, un orifice taraudé de passage d'une vis de borne destinée à réaliser la connexion électrique entre un circuit externe et ladite borne.

[0002] Les disjoncteurs en boîtier moulé pour les applications domestiques et industrielles sont généralement équipés de bornes de charge et de réseau électriques montées dans des compartiments de bornes prévus des deux côtés du boîtier du disjoncteur. Les bornes de charge et de réseau sont reliées électriquement aux barrettes correspondantes du disjoncteur. On réalise la connexion électrique entre un circuit externe à protéger et les bornes de charge, ou bien la connexion entre le réseau et les bornes de réseau, au moyen de vis de bornes montées à la partie supérieure desdites bornes. Ces vis comportent généralement une partie d'extrémité bombée destinée à venir s'appliquer, lors du serrage, sur le conducteur du circuit de manière à ce que ce conducteur soit retenu entre la vis et la barrette correspondante du conducteur.

[0003] Or, il s'avère que le serrage de ces vis, notamment dans le cas où il est opéré dans un disjoncteur en boîtier moulé, peut engendrer une détérioration du boîtier.

[0004] On connaît le document JP-A-53-142-329 qui décrit un procédé de revêtement d'une pièce comprenant une partie filetée. Selon ce procédé, une seconde pièce comportant une partie filetée de forme complémentaire à celle de la première pièce est vissée sur la première pièce avec interposition entre les deux portions filetées d'un film de carbone. Puis, les deux pièces sont déposées dans le liquide de revêtement. Grâce à la présence de ce film de carbone, le liquide n'atteint pas la portion filetée de la première pièce et cette partie filetée est donc parfaitement protégée. Ce film de carbone permet également de faciliter le retrait de la seconde pièce sans détérioration du revêtement.

[0005] La présente invention résout le problème précité et propose une borne électrique permettant de faciliter l'opération de serrage des vis de bornes en supprimant les risques de détérioration du boîtier.

[0006] A cet effet, la présente invention a pour objet une borne électrique du genre précédemment mentionnée, caractérisée en ce qu'au moins une partie du filetage de la vis et/ou du taraudage de l'orifice formant écrou de la borne est recouverte d'un revêtement contenant du carbone.

[0007] Suivant une réalisation particulière, ce revêtement est un revêtement composite, avantageusement métallique.

[0008] Suivant une réalisation particulière de l'invention, la teneur en carbone du revêtement précité est comprise entre 0,1 et 10 %.

[0009] Suivant une caractéristique particulière de l'invention, le revêtement est constitué principalement d'un mélange composite de carbone et d'argent.
Suivant une variante de réalisation, le revêtement précité est constitué principalement d'un mélange composite de carbone et d'étain.

[0010] Avantageusement, l'épaisseur du revêtement est comprise entre 1 et 100 microns.

[0011] Avantageusement, le carbone est introduit sous forme de poudre, de fibres, ou de fullérènes dans le revêtement.
De préférence, la taille des particules est comprise entre quelques microns et 100 microns.
Avantageusement, le filetage de la vis et le taraudage de l'écrou sont recouverts, sur la totalité de leur surface, du revêtement précité.

[0012] Suivant une réalisation particulière, la borne et la vis de borne étant réalisées en aluminium, le revêtement comprend principalement un mélange composite d'étain et de carbone.

[0013] Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels :

• La figure 1 est une vue en coupe illustrant la partie arrière d'un disjoncteur,
• Les figures 2 et 3 illustrent respectivement, dans deux vues en perspective, une vis de borne et une borne de charge.

[0014] Sur la figure 1, on voit un disjoncteur D, par exemple en boîtier moulé, présentant une configuration tripolaire. La partie arrière du disjoncteur D (telle que représentée sur cette figure) comporte trois compartiments 1, 2, 3 formés d'un seul tenant avec le boîtier B et mutuellement séparés par une cloison de séparation. Ces trois compartiments 1, 2, 3 reçoivent respectivement trois bornes de charge 4, 4a, 4b, lesquelles bornes 4, 4a, 4b sont destinées à relier électriquement les barrettes de charge 10,11,12 du disjoncteur D à un circuit externe à protéger (non représenté).

[0015] Ces bornes 4, 4a, 4b (telles qu'illustrées sur la figure 3) sont constituées chacune par un bloc de métal 14 de forme sensiblement parallèlélipédique traversé par un passage allongé 13 destiné à recevoir l'une des barrettes 10, 11, 12 du disjoncteur D. Ce bloc 14 comporte à sa partie supérieure un orifice 15 comportant un taraudage 7 destiné à recevoir une vis 6 de borne telle qu'illustrée sur la figure 2, ladite vis 6 présentant une extrémité bombée 6a et étant destinée à être vissée dans l'orifice précité 15 au moyen d'un outil approprié introduit par une ouverture 17 prévue à la partie supérieure du boîtier B.

[0016] Ces vis 6 et bornes 4 sont généralement réalisées en aluminium ou en cuivre. Conformément à l'invention, le filetage 5 de la vis 6 ainsi que le taraudage 7 de l'orifice 15 d'introduction de la vis 6 sont recouverts d'un revêtement 9, avantageusement en revêtement métallique composite, contenant du carbone. Ce revêtement métallique composite est obtenu en incorporant, pendant le dépôt du revêtement métallique, des particules de carbone de manière à obtenir un mélange hétérogène dont la répartition des particules présente une certaine régularité.
Dans le cas d'une utilisation de bornes 4 et vis 6 en aluminium, ce revêtement 9 comportera avantageusement un mélange composite d'étain et de carbone (revêtement d'étain dans lequel des particules de carbone sont incorporées). Dans le cas d'une utilisation de bornes 4 et vis 6 en cuivre, on pourra utiliser un revêtement 9 comportant un mélange composite d'argent et de carbone.

[0017] De préférence, ce revêtement 9 d'étain/carbone (ou bien argent/carbone) sera obtenu en introduisant des particules de poudre, de fibres de carbone ou de fullérènes, d'une taille allant de quelques microns à 100 microns dans une couche d'étain. Les fullérènes se présentent sous la forme d'assemblages d'atomes de carbone assemblés par six sur des facettes hexagonales reliées ensemble de manière à former un édifice sphérique dont l'intérieur est creux. Cette architecture particulière confère à ce matériau de bonnes propriétés tribologiques, et en l'occurence, d'excellentes propriétés de frottement.

[0018] La présence de ce revêtement 9 permet d'obtenir une lubrification entre la vis 6 et l'écrou 8 formé par la borne 4. Cette lubrification permet de diminuer le couple de serrage nécessaire pour un effort de serrage donné, d'où il résulte que les risques de détérioration des boîtiers B lors du serrage de la vis 6 sont considérablement réduits.

[0019] On obtient une diminution appréciable de la valeur du couple de serrage avec un pourcentage de carbone dans l'étain (ou bien de carbone dans l'argent) compris entre 0,1 et 10 %.

[0020] On vient donc de décrire plusieures réalisations particulières (revêtement d'étain/carbone et revêtement d'argent/carbone) d'un dispositif d'assemblage conforme à l'invention mis en service dans les bornes électriques équipant un disjoncteur.

[0021] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.

[0022] Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques de moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles -ci sont effectuées suivant les revendications.

Revendications

1. Borne électrique (4,4a,4b), notamment pour disjoncteur, du genre comprenant un bloc de métal (14) traversé par un passage allongé (13) destiné à recevoir une barrette de borne (10,11,12) du disjoncteur (D) et comportant une vis de borne (6) destinée à réaliser la connexion électrique entre un circuit externe et ladite borne (6) et à sa partie supérieure un orifice (15) taraudé de passage de cette vis de borne (6), caractérisée en ce qu'au moins une partie du filetage (5) de la vis de borne (6) et/ou du taraudage (7) de l'orifice formant écrou (8) de la borne (4) est recouverte d'un revêtement (9) contenant du carbone.

2. Borne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement précité (9) est un revêtement composite.

3. Borne selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le revêtement précité (9) est un revêtement métallique.

4. Borne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la teneur en carbone du revêtement précité (9) est comprise entre 0,1 et 10 %.

5. Borne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement (9) est constitué principalement d'un mélange composite de carbone et d'argent.

6. Borne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement précité (9) est constitué principalement d'un mélange composite de carbone et d'étain.

7. Borne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur du revêtement (9) est comprise entre 1 et 100 microns.

8. Borne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carbone est introduit sous forme de poudre, de fibres ou de fullérènes dans le revêtement (9).

9. Borne selon la revendication 8, caractérisé en ce que la taille des particules est comprise entre quelques microns et 100 microns.

10. Borne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filetage (5) de la vis (6) et le taraudage (7) de l'écrou (8) sont recouverts, sur leur surface entière, du revêtement précité (9).

11. Borne selon la revendication 6, caractérisée en ce que la borne (4) et la vis de borne (6) sont réalisées en aluminium.

12. Borne selon la revendication 5, caractérisée en ce que la borne (4) et la vis de borne (6) étant réalisées en cuivre, le revêtement (9) comprend principalement un mélange composite d'argent et de carbone.

Ansprüche

1. Anschlußklemme (4, 4a, 4b), insbesondere für einen Leistungsschalter, die bauartgemäß einen Metallblock (14) mit einer länglichen Durchgangsöffnung (13) zur Aufnahme einer Anschlußfahne (10, 11, 12) des Leistungsschalters D sowie einer Klemmschraube (6) umfaßt, zur Durchführung die elektrische Verbindung zwischen einem äußeren Stromkreis und der genannten Klemme (6) herzustellen, und im oberen Bereich ausgebildeten Gewindebohrung (15) dieser Klemmschraube (6), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Gewindes (5) der Schraube (6) und/oder des als Mutter (8) der Klemme (4) dienenden Innengewindes (7) der Bohrung mit einer kohlenstoffhaltigen Beschichtung (9) überzogen ist.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Beschichtung (9) als Verbundbeschichtung ausgebildet ist.

3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Beschichtung (9) als metallische Beschichtung ausgebildet ist.

4. Klemme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt der genannten Beschichtung (9) zwischen 0,1 und 10% liegt.

5. Klemme nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (9) hauptsächlich aus einem Verbundgemisch aus Kohlenstoff und Silber besteht.

6. Klemme nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Beschichtung (9) hauptsächlich aus einem Verbundgemisch aus Kohlenstoff und Messing besteht.

7. Klemme nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Beschichtung (9) zwischen 1 und 100 Mikrometern liegt.

8. Klemme nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff in Form von Pulver, Fasern oder Fullerenen in die Beschichtung (9) eingebracht wird.

9. Klemme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Teilchen zwischen einigen Mikrometern und 100 Mikrometern liegt.

10. Klemme nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (5) der Schraube (6) und das Innengewinde (7) der Mutter (8) jeweils über ihre gesamte Oberfläche mit der genannten Beschichtung (9) überzogen sind.

11. Klemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (4) und die Klemmschraube (6) aus Aluminium bestehen.

12. Klemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (4) und die Klemmschraube (6) aus Kupfer und die Beschichtung (9) hauptsächlich aus einem Verbundgemisch aus Silber und Kohlenstoff bestehen.

Claims

1. An electrical terminal (4, 4a, 4b), in particular for a circuit breaker, of the kind comprising a metal block (14) through which there passes an elongated passage (13) designed to receive a terminal strip (10, 11, 12) of the circuit breaker (D) and comprising a terminal screw (6) designed to achieve the electrical connection between an external circuit and said terminal (6) and in its upper part a tapped orifice (15) for passage of this terminal screw (6), characterized in that at least a part of the threading (5) of the terminal screw (6) and/or of the tapping (7) of the orifice forming the nut (8) of the terminal (4) is covered with a coating (9) containing carbon.

2. The terminal according to claim 1, characterized in that the above-mentioned coating (9) is a composite coating.

3. The terminal according to claim 1 or 2, characterized in that the above-mentioned coating (9) is a metallic coating.

4. The terminal according to any one of the claims 1 to 3, characterized in that the carbon content of the above-mentioned coating (9) is comprised between 0.1 and 10%.

5. The terminal according to any one of the foregoing claims, characterized in that the coating (9) is mainly formed by a composite mixture of carbon and silver.

6. The terminal according to any one of the claims 1 to 4, characterized in that the above-mentioned coating (9) is mainly formed by a composite mixture of carbon and tin.

7. The terminal according to any one of the foregoing claims, characterized in that the thickness of the coating (9) is comprised between 1 and 100 microns.

8. The terminal according to any one of the foregoing claims, characterized in that the carbon is incorporated in the coating (9) in the form of powder, fibres or fullerenes.

9. The terminal according to claim 8, characterized in that the size of the particles is comprised between a few microns and 100 microns.

10. The terminal according to any one of the foregoing claims, characterized in that the threading (5) of the screw (6) and the tapping (7) of the nut (8) are covered, over their whole surface, with the above-mentioned coating (9).

11. The terminal according to claim 6, characterized in that the terminal (4) and terminal screw (6) are made of aluminium.

12. The terminal according to claim 5, characterized in that the terminal (4) and terminal screw (6) being made of copper, the coating (9) mainly comprises a composite mixture of silver and carbon.

Dessins