EP2195886B1 - Clip de contact - Google Patents
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- EP2195886B1 EP2195886B1 EP08783465A EP08783465A EP2195886B1 EP 2195886 B1 EP2195886 B1 EP 2195886B1 EP 08783465 A EP08783465 A EP 08783465A EP 08783465 A EP08783465 A EP 08783465A EP 2195886 B1 EP2195886 B1 EP 2195886B1
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Definitions
- the present invention relates to a contact clip intended to be inserted inside a female-type contact piece in order to complete the latter, said contact clip making it possible to ensure electrical contact between said female contact piece and a corresponding contact piece of the male type.
- the invention also relates to a contact piece equipped with such a contact clip as well as a connector provided with at least one such contact piece.
- EP-1107378 discloses a female type contact piece equipped with a contact clip, intended to be installed on a multi-contact connector.
- the disadvantage of the contact clips as described in this document is that the contact surface that they have with the male contact piece when the latter is introduced, is relatively limited, which implies a relatively high contact resistance, limiting therefore the value of the current that can be passed through such a set of contacts to prevent a prohibitive heating of the set of contacts.
- a contact clip respectively a contact piece having the desired characteristics. Since such contact pieces are generally arranged in multi-contact connectors or on printed circuit boards, their dimensions must be very small since, for example on a connector, the distance between the axes of two successive contact pieces can be less than 1 / 10th of an inch (2.54 mm). Moreover, the male and female contact parts can often be connected or disconnected, which implies that the elasticity of the contact clip remains sufficient to continue to ensure good contact after many connections and disconnections and ensure the constancy of forces insertion and extraction of the male contact piece in the corresponding female part. On the other hand, preferably the contact clip must have no edge or roughness likely to injure the outer surface of contact of the male part during its introduction or its extraction.
- a first object of the invention is therefore to provide an improved contact clip with respect to those known from the prior art.
- Another object of the invention is to provide a contact clip adapted to allow the transit of a current higher than the known contact clips, this without excessive heating of the contact parts.
- Another object of the invention is to provide a contact clip whose mechanical properties do not deteriorate after many uses and over time.
- Yet another object of the invention is to provide a female-type contact piece equipped with such a contact clip, adapted to cooperate with a male-type contact piece, without injuring the contact surface thereof.
- Another object of the invention is to provide a connector provided with at least one female-type contact piece comprising a contact clip as defined above.
- the contact clip 1, as shown in FIG. figure 1 is of substantially tubular shape, comprising, in the direction of the length and from left to right on the embodiment of the figure 1 , a fixing portion 10, a contact portion 11 and an end portion 12.
- the fixing portion 10 consists of a cylindrical annular portion intended to fix the clip 1 in a corresponding portion of a contact piece, as will be seen below.
- the significant dimensional dimension of this fastening portion 10 is therefore its outside diameter.
- a frustoconical portion 13 allows to connect the diameters.
- the end portion 12 arranged, in the embodiment shown, at the opposite end of the clip, consists of a cylindrical tubular portion intended to be inserted into a corresponding guide portion of a contact piece, as we will see below.
- the important dimensional dimension is its outside diameter.
- each cutout 14, respectively each elastic strip 15 is shaped in the longitudinal direction of the clip 1.
- the two elastic strips 15 have been deformed being slightly folded in the direction of the longitudinal central axis 100 of the clip 1.
- a male portion 2 of a contact piece visible in section on the figure 3 but not shown in the other figures, was introduced in the clip 1, it is pressed by the two resilient lamellae 15 each applying a radial force to the male portion 2, pressing it against the inner cylindrical surface portion 110 opposite the resilient lamellae 15, of the contact portion 11.
- the longitudinal axis 20 of the male portion 2 is offset relative to the longitudinal axis 100 of the clip 1, thereby increasing the surfaces of the male portion 2 and the clip 1 in electrical contact, these surfaces comprising essentially the inner cylindrical surface portion 110 mentioned above as well as the two inner surfaces 150 of the elastic lamellae 15.
- the contact surface also depends on the length of the contact portion 11, parameter which is not generally considered in the clips of this type according to the prior art. These contact surfaces are therefore much larger than the corresponding surfaces of the contact clips of the prior art.
- each elastic strip 15 is slightly bent outwardly of the clip 1 so as not to injure the external contact surface of the male portion 2 when it is inserted into the clip 1.
- each elastic strip 15 is directed towards the front of the clip 1, in the direction of the fixing portion 1, whereas in the embodiment of the clip 1 shown in FIG. figure 2 , the free end 151 of each elastic strip 15 is directed towards the bottom of the clip 1, either towards the end portion 12.
- the slats 15 are of different lengths, which allows on the one hand to reduce the insertion force of the male part 2 and on the other hand to better distribute the bearing force of the male part 2 on the portion inner cylindrical surface 110 for contacting the clip 1.
- the material used for such contact clips is preferably an alloy of copper and beryllium known for its good electrical and mechanical qualities.
- the manufacture of such clips is preferably by cutting stamping and rolling, from strips of the material constituting the clips.
- the figure 4 shows a section of a connector portion 4 comprising a female-type contact piece 3, provided with a contact clip 1, ready to receive a portion of a male contact piece 2.
- the portion of the contact piece 3 intended to receive the clip 1 is substantially cylindrical in shape and comprises an axial blind bore comprising, in the embodiment shown, a first attachment surface 30, intended to receive the fixing portion 10 clip, a central seat 31 for receiving the contact portion 11 of the clip and the end portion 12 of the clip.
- the bearing surfaces 30 and 31 have different diameters.
- the introduction of the clip 1 in the axial housing of the contact piece 3 is made by first introducing the end portion 12, then the contact portion 11 through the opening of the housing, these two portions easily passing through the attachment span 30 of larger diameter.
- the outside diameter of the fixing portion of the clip corresponds to the inside diameter of the attachment surface 30 of the contact piece 3, in such a way that the clip 1 remains fixed in the part 3 after insertion and driving, crimping or fixing by any known means, the fastening portion 10 in the attachment span 30.
- the electrical contact respectively the passage of the electric current between the contact clip 1 and the female-type contact piece 3 is essentially by the uncut portion of the contact portion 11 corresponding to the surface portion 110 seen previously and the end portion 12 with the central bearing 31.
- the rest of the contact piece 3, just sketched on the figure 4 can be of any known type for this kind of contact parts, and may comprise for example a portion in which a wire can be crimped, screwed or welded, or a fixing portion on a connector or a printed circuit or a second portion in the form of a female contact, to form a transition contact piece, etc.
- the figure 4 shows the portion of the contact piece 3 described above mounted on an insulating plate 40 of a connector 4 of which only a portion is shown here.
- the contact piece 3 Since by the construction described above, the mechanical stresses, in particular those of elasticity, are transferred to the contact clip 1, the contact piece 3 will preferably be made of a material of reduced cost, for example made of brass, this being an additional advantage of this type of construction. If necessary, only the contact clip 1 will undergo a surface treatment improving its electrical contact qualities.
- each clip 1 could comprise a number of elastic strips 15 different from two, it being understood that the positioning of these strips 15 on the periphery of the contact portion 11 is important. since these strips must each exert a radial force such that the component of the sum of these radial forces applied to the male part 2 shifts its longitudinal axis 20 and presses said male part 2 against a surface portion internal cylindrical 110 without elastic lamella 15. These resilient lamellae 15 will therefore be arranged unevenly on the periphery of the contact portion 11. It will be chosen to have at least two elastic lamellae 15 in order to have a stable positioning of the male part 2 inside the clip 1.
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
Description
- La présente invention concerne un clip de contact destiné à être introduit à l'intérieur d'une pièce de contact de type femelle afin de compléter cette dernière, ledit clip de contact permettant d'assurer le contact électrique entre ladite pièce de contact femelle et une pièce de contact correspondante de type mâle. L'invention concerne aussi une pièce de contact équipée d'un tel clip de contact de même qu'un connecteur muni d'au moins une telle pièce de contact.
- La demande
EP-1.107.378 décrit une pièce de contact de type femelle équipée d'un clip de contact, prévue pour être installée sur un connecteur multi contacts. L'inconvénient des clips de contacts tels que décrits dans ce document est que la surface de contact qu'ils présentent avec la pièce de contact mâle lorsque cette dernière est introduite, est relativement limitée, ce qui implique une résistance de contact relativement élevée, limitant de ce fait la valeur du courant qu'il est possible de faire transiter par un tel jeu de contacts afin d'éviter un échauffement prohibitif du jeu de contacts. - Par ailleurs, le document
DE 91 14 433 décrit une prise femelle pour connecteur de bougie. - D'autres considérations techniques doivent encore être respectées pour obtenir un clip de contact, respectivement une pièce de contact ayant les caractéristiques désirées. Vu que de telles pièces de contact sont généralement disposées dans des connecteurs multi contacts ou sur des plaques de circuits imprimés, leurs dimensions doivent être très réduites puisque, par exemple sur un connecteur, la distance entre les axes de deux pièces de contact successives peut être inférieure à 1/10ème de pouce (2.54 mm). Par ailleurs, les pièces de contact mâles et femelles peuvent être souvent connectées ou déconnectées, ce qui implique que l'élasticité du clip de contact reste suffisante pour continuer à assurer un bon contact après de très nombreuses connections et déconnections et garantir la constance des forces d'insertion et d'extraction de la pièce de contact mâle dans la pièce correspondante femelle. D'autre part, de préférence le clip de contact ne doit présenter aucune arête ou aspérité susceptible de blesser la surface extérieure de contact de la pièce mâle lors de son introduction ou de son extraction.
- Un premier but de l'invention est donc de proposer un clip de contact amélioré par rapport à ceux connus de l'art antérieur.
- Un autre but de l'invention est de proposer un clip de contact apte à permettre le transit d'un courant plus élevé que les clips de contact connus, ceci sans échauffement excessif des pièces de contact.
- Un autre but de l'invention est de proposer un clip de contact dont les qualités mécaniques ne se détériorent pas après de nombreux usages et au cours du temps.
- Encore un autre but de l'invention est de proposer une pièce de contact de type femelle équipée d'un tel clip de contact, apte à coopérer avec une pièce de contact de type mâle, sans blesser la surface de contact de cette dernière.
- Enfin, encore un autre but de l'invention est de proposer un connecteur muni d'au moins une pièce de contact de type femelle comprenant un clip de contact comme défini ci-dessus.
- Ces différents buts sont obtenus par un clip de contact tel que décrit dans la revendication 1, par une pièce de contact telle que décrite dans la revendication 10 et par un connecteur tel que décrit dans la revendication 11. Des variantes et formes d'exécution particulières sont décrites dans les revendications dépendantes.
- Deux formes d'exécution de l'invention sont décrites plus en détail ci-après, cette description étant à considérer en regard du dessin annexé comportant les figures où :
- la
figure 1 est une coupe longitudinale d'un clip de contact selon une première forme d'exécution qui n'est pas un mode de réalisation de l'invention, mais un exemple utile à la compréhension de l'invention, - la
figure 2 est une coupe longitudinale d'un clip de contact selon une deuxième forme d'exécution, cette deuxième forme d'exécution étant un mode de réalisation de l'invention, - la
figure 3 est une coupe transversale du clip de contact selon lafigure 1 , selon la ligne de coupe III-III de lafigure 1 , - la
figure 4 est une coupe longitudinale d'une portion de connecteur montrant une portion de pièce de contact munie d'un clip de contact. - Le clip de contact 1, tel que représenté à la
figure 1 est de forme essentiellement tubulaire, comprenant, dans le sens de la longueur et de gauche à droite sur la forme d'exécution de lafigure 1 , une portion de fixation 10, une portion de contact 11 et une portion d'extrémité 12. - La portion de fixation 10 consiste en une portion annulaire cylindrique destinée à venir fixer le clip 1 dans une portion correspondante d'une pièce de contact, comme on le verra plus bas. La cote dimensionnelle importante de cette portion de fixation 10 est donc son diamètre extérieur. Vu que pour la fixation de la portion de fixation 10 dans la pièce de contact, il est nécessaire, dans la forme d'exécution représentée, que le diamètre extérieur de ladite portion de fixation soit supérieur à celui des autres portions, une portion tronconique 13 permet de raccorder les diamètres.
- La portion d'extrémité 12, disposée, dans la forme d'exécution représentée, à l'extrémité opposée du clip, consiste en une portion tubulaire cylindrique destinée à venir s'insérer dans une portion de guidage correspondante d'une pièce de contact, comme on le verra plus bas. Pour cette portion 12 aussi, la cote dimensionnelle importante est son diamètre extérieur.
- La portion centrale du clip 1, formant la portion de contact 11, et constituée à partir d'une portion tubulaire cylindrique, ici de même diamètre que celui de la portion d'extrémité 12, dans laquelle on a aménagé un certain nombre de découpes 14, deux dans la forme d'exécution représentées, chaque découpe 14 comportant une lamelle élastique 15.
- Chaque découpe 14, respectivement chaque lamelle élastique 15 est façonnée dans le sens longitudinal du clip 1.
- Comme on voit sur la
figure 3 , les deux lamelles élastiques 15 ont été déformées étant légèrement pliées en direction de l'axe central longitudinal 100 du clip 1. Lorsqu'une portion mâle 2 d'une pièce de contact, visible en coupe sur lafigure 3 mais non représentée sur les autres figures, a été introduite dans le clip 1, elle est pressée par les deux lamelles élastique 15 appliquant chacune une force radiale à la portion mâle 2, la pressant contre la portion de surface cylindrique intérieure 110 opposée aux lamelles élastique 15, de la portion de contact 11. On voit donc, particulièrement sur lafigure 3 , que l'axe longitudinal 20 de la portion mâle 2 est décalé par rapport à l'axe longitudinal 100 du clip 1, augmentant de ce fait les surfaces de la portion mâle 2 ainsi que du clip 1 en contact électrique, ces surfaces comprenant essentiellement la portion de surface cylindrique intérieure 110 mentionnée plus haut ainsi que les deux surfaces intérieures 150 des lamelles élastiques 15. Dans un clip de contact tel que décrit ici, la surface de contact dépend en plus de la longueur de la portion de contact 11, paramètre qui n'est généralement pas considéré dans les clips de ce type selon l'art antérieur. Ces surfaces de contact sont donc nettement plus importantes que les surfaces correspondantes des clips de contact de l'art antérieur. - On voit sur la
figure 1 que l'extrémité libre 151 de chaque lamelle élastique 15 est légèrement recourbée vers l'extérieur du clip 1 de manière à ne pas blesser la surface extérieure de contact de la portion mâle 2 lors de son introduction dans le clip 1. - Dans la forme d'exécution du clip 1 représenté à la
figure 1 , l'extrémité libre 151 de chaque lamelle élastique 15 est dirigée vers l'avant du clip 1, soit en direction de la portion de fixation 1, alors que dans la forme d'exécution du clip 1 représentée à lafigure 2 , l'extrémité libre 151 de chaque lamelle élastique 15 est dirigée vers le fond du clip 1, soit en direction de la portion d'extrémité 12. - Une autre différence visible sur la
figure 2 est que les lamelles 15 sont de longueurs différentes, ce qui permet d'une part de diminuer la force d'insertion de la pièce mâle 2 et d'autre part de mieux répartir la force d'appui de la pièce mâle 2 sur la portion de surface cylindrique intérieure 110 de contact du clip 1. - A part ces différences mentionnées, les deux clips 1 des
figures 1 et 2 sont semblables et fonctionnent de la même manière. - Il est évident que la construction avec des lamelles 15 de longueurs différentes peut aussi être adaptée sur un clip tel que représenté à la
figure 1 . - Le matériau utilisé pour de tels clips de contact est de préférence un alliage de cuivre et de béryllium connu pour ses bonnes qualités électriques et mécaniques.
- La fabrication de tels clips se fait de préférence par découpage par étampage puis roulage, à partir de bandes du matériau constitutif des clips.
- La
figure 4 montre une coupe d'une portion de connecteur 4 comprenant une pièce de contact de type femelle 3, munie d'un clip de contact 1, prête à recevoir une portion de pièce de contact mâle 2. - La partie de la pièce de contact 3 destinée à recevoir le clip 1 est de forme essentiellement cylindrique et comprend un perçage borgne axial comprenant, dans la forme d'exécution représentée, une première portée de fixation 30, destinée à recevoir la portion de fixation 10 du clip, une portée centrale 31 destinée à recevoir la portion de contact 11 du clip ainsi que la portion d'extrémité 12 du clip. Dans la forme d'exécution représentée, les portées 30 et 31 ont des diamètres différents.
- L'introduction du clip 1 dans le logement axial de la pièce de contact 3 se fait en introduisant tout d'abord la portion d'extrémité 12, puis la portion de contact 11 par l'ouverture du logement, ces deux portions passant facilement par la portée de fixation 30 de diamètre plus élevé. Le diamètre extérieur de la portion de fixation 10 du clip correspond au diamètre intérieur de la portée de fixation 30 de la pièce de contact 3, de telle manière que le clip 1 reste fixé dans la pièce 3 après introduction et chassage, sertissage ou fixation par n'importe quel moyen connu, de la portion de fixation 10 dans la portée de fixation 30. Lors du montage du clip dans la pièce de contact comme décrit ci-dessus, la portion d'extrémité 12 vient finalement se loger dans la portée centrale 31.
- Le contact électrique, respectivement le passage du courant électrique entre le clip de contact 1 et la pièce de contact de type femelle 3 se fait essentiellement par la partie non découpée de la portion de contact 11 correspondant à la portion de surface 110 vue précédemment et la portion d'extrémité 12 avec la portée centrale 31.
- Le reste de la pièce de contact 3, juste esquissé sur la
figure 4 , peut être de n'importe quel type connu pour ce genre de pièces de contact, et peut comprendre par exemple une portion dans laquelle un fil peut être serti, vissé ou soudé, ou une portion de fixation sur un connecteur ou un circuit imprimé ou une deuxième portion en forme de contact femelle, afin de former une pièce de contact de transition, etc. - La
figure 4 montre la portion de pièce de contact 3 décrite ci-dessus montée sur une plaque isolante 40 d'un connecteur 4 dont seule une portion est représentée ici. - Vu que par la construction décrite ci-dessus, les contraintes mécaniques, notamment celles d'élasticité, sont reportées sur le clip de contact 1, la pièce de contact 3 sera fabriquée de préférence en un matériau de coût réduit, par exemple en laiton, ceci étant un avantage supplémentaire de ce type de construction. Le cas échéant, seul le clip de contact 1 subira un traitement de surface améliorant ses qualités de contact électrique.
- La description qui précède concerne deux formes d'exécution, telle que représentées sur les figures ; différentes variantes d'exécution ou de construction peuvent être envisagées.
- Par exemple, afin de diminuer le coût du clip 1, il est possible de supprimer la portion d'extrémité 12, la portion de contact 11 assurant le guidage du clip lors de son introduction dans la pièce de contact.
- De même les clips 1 ont été décrits comportant chacun deux lamelles élastiques 15. Chaque clip 1 pourrait comprendre un nombre de lamelles élastiques 15 différent de deux, étant compris que le positionnement de ces lamelles 15 sur la périphérie de la portion de contact 11 est important vu que ces lamelles doivent exercer chacune une force radiale telle que la composante de la somme de ces forces radiales appliquée sur la pièce mâle 2 décale son axe longitudinal 20 et presse ladite pièce mâle 2 contre une portion de surface cylindrique intérieure 110 exempt de lamelle élastique 15. Ces lamelles élastiques 15 seront donc disposées de manière non régulière sur la périphérie de la portion de contact 11. On choisira d'avoir au moins deux lamelles élastiques 15 afin d'avoir un positionnement stable de la pièce mâle 2 à l'intérieur du clip 1.
- Un clip de contact 1, tel que décrit ci-dessus selon l'une ou l'autre de ses formes d'exécution, de par sa grande surface de contact avec la pièce de contact mâle qu'il enserre, présente une faible résistance de contact, permettant le passage de courants relativement importants, ceci sans échauffement excessif. Il peut être fabriqué avec de très faibles dimensions, permettant son intégration dans une pièce de contact de faibles dimensions, une pluralité desdites pièces de contact pouvant être assemblées pour former un connecteur, ou alors les pièces de contact peuvent être directement montées sur une plaque isolante d'un circuit imprimé.
Claims (11)
- Clip de contact (1) destiné à être incorporé à une pièce de contact de type femelle (3) afin d'assurer un contact électrique entre ladite pièce de contact de type femelle et une pièce de contact de type mâle (2) de forme cylindrique qui y est introduite, comprenant notamment une portion de contact (11) et une portion de fixation (10), disposées longitudinalement l'une après l'autre, au moins deux lamelles élastiques longitudinales (15) étant aménagées dans deux découpes longitudinales (14) de ladite portion de contact (11), caractérisé en ce que lesdites lamelles élastiques (15) sont aptes à presser ladite pièce de contact de type mâle (2), contre une portion de surface intérieure (110) de ladite portion de contact (11) opposée auxdites lamelles élastiques et en ce que lesdites lamelles sont de longueurs différentes.
- Clip de contact selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les lamelles élastiques (15) sont disposées de manière non régulière sur la périphérie dudit clip afin de laisser une portion de surface intérieure (110) exempt de lamelle élastique, ladite portion de surface intérieure (110) constituant la principale surface de contact électrique entre la portion mâle (2) et le clip (1).
- Clip de contact selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lamelles élastiques (15) pressent la portion mâle (2) contre la portion de surface intérieure (110) en décalant l'axe longitudinal (20) de ladite portion mâle (2) de l'axe longitudinal (100) du clip (1).
- Clip de contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion de fixation est constituée d'une portion annulaire (10) prévue pour être fixée dans une portée cylindrique (30) d'un logement creux axial de la pièce de contact (3).
- Clip de contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une portion d'extrémité (12) disposée de l'autre côté de la portion de contact (11) que la portion de fixation, constituée d'une portion cylindrique apte à être introduite dans une portée de guidage (31) dudit logement creux axial de la pièce de contact (3).
- Clip de contact, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lamelles élastiques (15) sont dirigées vers la portion opposée à la portion de fixation (10).
- Clip de contact selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les lamelles élastiques (15) sont dirigées vers la portion de fixation (10).
- Clip de contact, selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités (151) des lamelles élastiques (15) sont arrondies et recourbées vers l'extérieur.
- Clip de contact selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est réalisé en un alliage de cuivre et de béryllium.
- Pièce de contact de type femelle (3), caractérisée en ce qu'elle comprend un logement axial (30,31) contenant un clip de contact (1) selon l'une des revendications précédentes.
- Connecteur comprenant au moins une pièce de contact de type femelle selon la revendication 10.
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