Brevet FR2230151A1 — publié le 19741213

La présente invention concerne les contacts électriques pour connecteurs de circuits imprimés, du type comportant un corps de forme générale tubulaire de section rectangulaire, constitué par une plaquette convenablement découpée et cambrée, et un prolongement plus épais à l'une de ses extrémités pour former une queue de connexion et éventuellement à son autre extrémité aussi pour constituer une fiche mâle. Jusqu a maintenant de tels contacts sont parfois décolletés et constitués alors, la plupart du temps, de plusieurs pièces assemblées ultérieurement, mais en général, ils sont plutôt fabriqués à partir d'une bande de métal flexible approprié, tel que, par exemple, du bronze phosphoreux , d'une épaisseur égale à celle de la plaquette qui sert à former le corps du contact, les pièces étant ensuite matricées latéralement pour donner aux queues l'é- paisseur requise. La fabrication par décolletage est évidemment onéreuse, mais la fabrication habituelle à partir d'une bande comme il vient d'ê- tre exposé ne confère pas, aux contacts, toutes les qualités souhaitables; notamment du point de vue de leur robustesse, de leur conductibilité électrique, de la dureté des queues de connexion et de la finesse de leurs angles si utile pour le montage des fils de connexion par le procédé dit "wrapping". Le but de l'invention est de fournir un procédé qui présente non seulement tous les avantages recherchés précités, mais encore des avantages supplémentaires. A cet effet, le procédé suivant l'invention consiste - à prendre une bande métal d'épaisseur égale à celle des queues, - à découper, dans ladite bande, des fentes transversales de longueur et d'emplacement correspondant aux dimensions des plaquettes précitées, - à amincir successivement les plaquettes comprises entre les dites fentes transversales par matriçage de zones successives de chacune desdites plaquettes en terminant par des bords libres de celles-ci jusqulà réduire leur épaisseur à celle des plaquettes qu qui doivent former les corps des contacts, - à découper éventuellement, dans les plaquettes, des pattes de retenue du corps dans un connecteur, - à cambrer les plaquettes pour former les corps des contacts, - et à découper les prolongements épais des corps dans la bande pour compléter et libérer les contacts, Grâce à ce nouveau procédé et notamment en raison du travail de matriçage que subit la plaquette destinée à constituer le corps du contact, on obtient des pièces qui présentent une plus grande robustesse, une meilleure conductibilité électrique, des queues de connexion d'une dureté plus grande et avec des angles d'une plus grande finesse, et des lames de contacts et de rétention de meilleure qualité mécanique. De plus, le procédé peut etre mis en oeuvre facilement au moyen d'outils automatiques permettant de réaliser une économie sensible du travail sur presse. Par ailleurs, le procédé permet, comme on le verra plus loin, de réaliser des contacts dont la partie la plus délicate peut être renforcée par une bande d'or incrustée préalablement par laminage, ce qui permet des renforcements supérieurs à ceux obtenus par des dépôts électrolytiques. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à ltexamen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention pour la fabrication de contacts électriques pour connecteurs de circuits imprimés. Sur ces dessins La Fig. 1 représente, en coupe longitudinale, à très grande échelle un contact mâle obtenu par le procédé suivant l'invention. La Fig. 2 est une vue en bout du contact observée dans la direction de la flèche II de la Fig. 1. La Fig. 3 est une vue en plan du contact dont la partie intermédiaire ou corps est supposée développée. La Fig. 4 est une coupe longitudinale d'un contact femelle correspondant. La Fig. 5 est une coupe longitudinale du même contact faite perpendiculairement à celle de la Fig. 4, La Fig. 6 est une vue en bout du contact observé dans la d rection de la flèche VI de la Fig. 4, La Fig. 7 est une vue en bout du contact observé dans la direction de la flèche VII de la Fig. 4, La Fig. 8 est une vue en plan correspondant à la Fig. 5 et supposé développée. La Fig. 9 montre un fragment de bande déjà découpée pour ï fabrication d'un contact mâle conforme aux Fig. 1 à 3, d'après le procédé suivant l'invention. La Fig. 10 montre une étape ultérieure de la fabrication du contact. Les Figs. lla à 11f sont des coupes transversales faites à partir de la coupe indiquée en XI-XI sur la Fig. 9, La Fig. 12 montre un fragment de bande déjà découpée pour la fabrication d'un contact femelle suivant les Fig. 4 à 7 d'après le procédé suivant l'invention, La Fig. 13 montre une étape ultérieure de la fabrication, Les Figs. 14a à 14q sont des coupes partielles montrant les phases successives de fabrication à partir de la coupe faite suivant la ligne XIV-XIV de la Fig. 12, et La Fig. 15 montre une variante d'exécution à partir de la phase représentée sur la Fig. 14e par exemple, pour un contact comportant une bande d'or incorporée. Le contact électrique pour connecteurs de crcuits imprimés représenté sur les E'igs. 1 et 2 et désigné dans son ensemble par 1 est constitué essentiellement d'un corps tubulaire de section rectangulaire 2 dont les deux extrémités sont munies, respectivement, de dieux prolongements 3, 4 qui constituent une queue de connexion et une fiche mâle. La queue de connexion 3 est de section carrée à angles vifs, comme représenté en 5 sur la Fig. 3 pour permettre ltexécution d'une connexion par enroulement d'un fil sur ladite queue par le procédé dit de "wrapping", tandis que la fiche male 4 est de section circulaire comme représenté en 6. Le corps 2 comporte une semelle plane 10 de même épaisseur que les deux prolongements 3 et 4 et formant l'une des faces du corps, tandis que les trois autres faces- 11, 12 et 13 dudit corps sont d'une épaisseur plus faible'et sont obtenus par pliage de bandes rectangulaires correspondantes appartenant à une plaquette rectangulaire 16 (Fig. 3) obtenue par amincissement d'une partie de la bande dans laquelle est découpé le contact, comme on va le voir plus loin. La face 13 du corps, opposée à la semelle 10, comporte deux pattes 18, 19 (voir aussi Fig. 1) de rétention dans un conduit de section rectangulaire correspondante 21 pratiquée dans un connecteur 22 dans lequel sont montés parallèlement toute une série de contacts identiques, Les deux languettes 18, 19 sont réalisées sous forme de crevés dans la paroi 13 du corps, la languette 18 est courte et forme butée contre une saillie intérieure 23 du conduit 21, tandis que l'autre languette 19 est plus longue de manière à présenter une élasticité suffisante pour qu'elle puisse s'effacer sous la saillie 23 lorsqu'on enfile le contact dans le conduit 21 du connecteur. La souplesse de la paroi 13 du corps est accrue par la présence d'une fente longitudinale étroite 25 pratiquée dans la paroi adjacente 12 au ras de la paroi 13. Le contact des Fig. 1 à 3 est fabriqué à partir d'une bande 31 de métal flexible approprié tel que du bronze au glucinium par exemple, dont la largeur est au moins égale à la longueur totale du contact et dont l'épaisseur est égale à l'épaisseur de la semelle 11 et des prolongements 3 et 4 du contact. La première phase consiste à découper, dans une zone de largeur A(Fig. 9) sensiblement égale à la longueur du corps 2 du contact, des fentes transversales 31 positionnées dans la largeur de la bande de la meme manière que le corps par rapport aux extrémités de ses deux prolongements 3 et 4 dont l'emplacement a été indiqué en traits mixtes sur la Fig. 9. Pour que les opérations suivantes puissent être effectuées correctement, on a donné aux extrémités des fentes 31, dans la zone des racines des prolongements 3 et 4 du contact, une largeur L 1 légèrement plus grande que la largeur L desdites fentes. On a ainsi déterminé, dans la bande 31, des plaquettes 16 voir aussi Fig. 3) de forme rectangulaire qui vont servir à former les corps des contacts dont les deux prolongements 3 et 4 sont encore à l'état latent dans les deux parties latérales de la bande 31. L'opération suivante consiste à amincir successivement, de préférence par un outil multiple, les plaquettes 16 par matriçage de zones successives de chacune desdites plaquettes, à partir de la semelle 10 qui conserve son épaisseur, en terminant par les abords libres de la plaquette jusqu'à réduire son épaisseur à celle que doivent avoir les parois 11, 12 et 13 du corps du contact. L'opération suivante consiste à découper les pattes de rétention 18, 19 et la fente de souplesse 25 (Fig. 3). On plie ensuite les bandes 11, 12 et 13 de la plaquette pour donner au corps 2 sa forme tubulaire de section rectangulaire et l'on découpe les prolongements demeurés épais 3 et 4, ce qui complète et libère les contacts. On remarquera que les matriçages suc cessifs ont été effectue dans les directions des flèches f1 sur les Fig. 9 et 10, c'est-àdire dans le sens de la longueur de la bande 31. En effet, bien que cela aurait pu être préférable pour conférer au métal une structure encore meilleure, on ne peut pas effectuer ces matriçages dans une direction transversale à la longueur de la bande étart donné que les plaquettes 16 ne peuvent s'allonger que les unes après les autres, alors qu'il serait nécessaire qu'elles s'allongent toutes simultanément de la même quantité sur la totalité de la longueur de la bande puisque ces plaquettes sont emprisonnées entre les deux parties latérales de bande qui sont destinées à former les prolongements 3 et 4 du corps respectivement, et qui conservent leur épaisseur initiale, ces deux parties latérales de bande ne pouvant pas prendre, à un certain moment, une direction divergente tout en demeurant dans le même plan. Le contact femelle représenté sur les Fig. 4 à 7 est d'une structure qui ressemble à celle du contact male des Fig. 1 à 3. L Le corps 52 de ce contact femelle 51 est encore de structure tubulaire de section rectangulaire, mais, dans l'exemole, sa semelle 53 est de même épaisseur que ses deux parois latérales 54, 55 et que sa paroi supérieure 56 formée de deux demi-parois juxtaposées 56a, 56b. On avait besoin, en effet, de disposer dans ce contact, d'une paroi mince pour y découper les languettes de rétention 18, 19 et de deux autres parois minces pour y découper des languettes de contact 58,59, ce qui nécessitait un amincissement de toutes les parois du corps. Les deux parois latérales 54, 55 présentent aussi, à l'extré- mité du corps opposée à lWXueue de connexion 3, deux parties cambrées 62, 63, respectivement, qui guident une fiche mâle, par exemple la fiche 4 du contact de la Fig. 1, lors de son introduction entre les lames flexibles de contact 58, 59 de la fiche femelle 51. Semblablement au contact mâle des Fig. 1 à 3, le corps 52 du contact femelle 51 est formé à partir d'une plaquette rectangulaire 65 (Fig. 8) dont toute la surface, cette fois, a été amincie par rapport à l'épaisseur initiale de la bande égale à l'épaisseur que doit avoir la queue de connexion 3. On a indiqué, en traits mixtes sur la Fig. 8, les lignes théoriques qui séparent les parois 53, 54, 55 et 56a, 56b du corps du contact. Pour exécuter ce contact, on part donc aussi d'une bande de métal 71 (Fig. 12) dont la largeur est un peu inférieure à la longueur totale du contact y compris la queue de connexion 3, car on a la possibilité, cette fois, de matricer les plaquettes 65 dans une direction transversale à celle de la bande, puisque le bord desdites plaquettes opposé à celui qui est relié à la queue de connexion 3, demeure libre et que, par conséquent, les allongements peuvent être exécutés successivement sur lesdites plaquettes dont un bord longitudinal est libre. On pratique donc, dans la bande 71 (Fig. 12) des fentes transversales 72 avec des élargissements 73 à la racine des queues de connexion 3, la largeur des fentes 72 est beaucoup plus faible que celle des fentes découpées dans la bande pour la réalisation des contacts mâles, car les plaquettes 65 ne s'allongent presque pas dans la direction de la longueur de la bande et, pour réduire les chutes au minimum, on a intérêt à les rapprocher le plus possible. Les matriçages successifs de chaque plaquette 65 sont effectués comme illustré sur les Fig. 14a et 14g, c'est-à-dire à partir de la racine des queues de connexion 3-dans la direction des flèches f2 jusqu'au bord libre 70 des plaquettes qui se trouve sur le bord de la bande. Ici encore, on utilise des poinçons successifs de largeur de plus en plus grande qui recouvrent chaque fois la surface de la plaquette précédemment matricée. On obtient finalement une structure du genre de celle représentée sur la Fig. 13 où les plaquettes 65 ont les dimensions qui correspondent à celles de la plaquette représentée sur la Fig. 8. I1 ne reste plus qu'à découper les languettes de rétention 18, 19, les languettes de contact 58, 59 et les languettes 62, 63 de guidage, puis à plier les plaquettes pour former les corps, et enfin à découper les queues de connexion 3 pour compléter et libérer les contacts. On peut remarquer que, pour la fabrication de ces contacts femelles, on pourrait aussi effectuer les matriçages successifs, comme pour la fabrication du contact mâle, dans la direction de la longueur de la bande, mais cela n'est guère intéressant, car, lors de sa fabrication, la bande de métal a subi des écrouissages dans le sens longitudinal du laminage et, il est préférable, pour obtenir une amélioration des qualités du métal, de réaliser les matri çages dans l'autre sens, c'est-à-dire dans le sens transversal. De plus, les pertes de métal seraient plus grandes si l'on effectuait les matriçages successifs dans le sens de la longueur de la bande, car on serait obligé d'espacer davantage les flans les uns des autres. Enfin, sur la Fig. 15, on a représenté une variante de contact femelle dans laquelle les emplacements des lames 58, 59, contre lesquels se fait le contact avec une broche mâle, comportent une bande dor 81 préalablement incrustée au laminage de la bande de métal 71. Dans ce cas, on élimine par usinage, par exemple par fraisage, l'excédent d'épaisseur de la partie 83 de la plaquette située en dessous de la bande d'or, après quoi on procède au matriçage du contact de la manière déjà indiquée plus haut, en ar rêtant ce matriçage à l'emplacement indiqué en 82. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et aux modes opératoires décrits et représentés, on peut y apporter des modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS I. - Procédé de fabrication de contacts électriques pour connecteurs de circuits imprimés, à partir d'une bande de métal flexible, du type comportant un corps de forme générale tubulaire de section rectangulaire constitué par une plaquette convenablement découpée et cambrée et un prolongement plus épais, à l'une de ses extrémités pour former une queue de connexion, et éventuellement aussi à son autre extrémité pour former une fiche mâle, caractéri sé en ce qu'il consiste : à prendre une bande de métal d'épaisseur égale à celle des queues; à découper dans ladite bande des fentes transversales de longueur et d'emplacement correspondant aux dimensions des plaquettes précitées; à amincir successivement les plaquettes comprises entre lesdites fentes transversales par matricage de zones successives de chacune desdites plaquettes en terminant par des bords libres de celles-ci jusqu a réduire leur épaisseur à celle de la plaquette qui doit former le corps du contact; à découper éventuellement dans les plaquettes des pattes de retenue du corps dans un connecteur; à cambrer les plaquettes pour former les corps des contacts; et à découper les prolongements épais des corps dans la bande pour compléter et libérer les contacts. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on exécute les matriçages successifs de chaque plaquette avec des poinçons de plus en plus larges qui recouvrent chaque fois la zone déjà matricée et une zone supplémentaire vers le bord correspondant de la plaquette. 3. - Procédé suivant la revendication 1, pour la fabrication d'un contact mâle dont le corps est muni d'un prolongement à chacune de ses deux extrémités, caractérisé en ce qu'on effectue le matriçage des zones successives précitées depuis l'intérieur de la surface des plaquettes vers les bords transversaux de celle-ci, c'est-à-dire en progressant chaque fois dans la direction de la longueur de la bande. 4. - Procédé suivant la revendication 1, pour la fabrication d'un contact femelle dont le corps ne comporte qu'un seul prolon gemment, caractérisé en ce qu'on effectue le matriçage des zones successives précitées depuis la racine dudit prolongement vers le bord opposé des plaquettes, c 'est-à-dire en progressant chaque fois dans une direction transversale à celle de la bande. 5. - Procédé suivant la revendication 1, pour la fabrication d'un contact femelle dont le corps ne comporte qu'un seul prolongement, caractérisé en ce qu'on effectue le matriçage des zones successives précitées depuis l'intérieur de la surface des plaquettes vers les bords transversaux de celle-ci, c'est-à-dire en progressant chaque fois dans la direction de la longueur de la bande. 6. - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on-donne aux extrémités des fentes, dans la zone des racines des prolongements précités, une largeur plus grande telle que les extrémités ainsi élargies de deux fentes successives soient séparées par une distance égale à la largeur des prolongements précités. 7. - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise une bande métallique dans laquelle a été préalablement encastrée par laminage une bande d'or au droit des parties du corps qui devront former les points de contact avec une fiche mâle, en ce qu'on élimine par usinage, notamment par fraisage, l'excédent d'épaisseur de la partie de la plaquette située endessous de la bande d'or. 8. - Contacts électriques pour connecteurs de circuits imprimés, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par la mise en oeuvre du procédé défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 7.