Brevet FR2487137A1 — publié le 19820122

1. L'invention concerne un procédé de fabrication -d'un ensemble d'interconnexion électrique comprenant plusieurs bornes électriques portées par un support isolant commun et interconnectées d'une manière prédéterminée par des conducteurs électriques. De tels ensembles trouvent de nombreuses utili- sations dans des dispositifs et des équipements électriques, une utilisation particulière étant une unité de jonction centrale dans le câblage électrique d'une automobile, unité dans laquelle l'ensemble peut être utilisé pour intercon- necter diverses parties du câblage de l'automobile et peut porter, par exemple, des fusibles et des relais branchés sur ce câblage. Les unités centrales de jonction connues compor- tent une ou plusieurs plaquettes à circuits imprimés consti- tuant le support isolant et les conducteurs électriques de l'ensemble, les fusibles et les relais étant montés sur des bornes appropriées qui sont fixées sur la plaquette, et les parties du câblage étant reliées aux conducteurs de la plaquette au moyen de connecteurs classiques pour bords de plaquettes à circuits imprimés. Ces ensembles connus ont pour inconvénients d'être relativement coûteux, car ils utilisent des plaquettes classiques à circuits imprimés et des connecteurs de bords classiques, ainsi que d'être relativement difficiles et longs à fabriquer, car ils exigent le soudage de bornes sur les conducteurs de la plaquette à circuit imprimé, ce qui accroît le coût de l'ensemble. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un ensemble d'interconnexion électrique tel que décrit ci- dessus, caractérisé par les opérations consistant à étendre une longueur continue de fil électrique -isolé dans une rainure réalisée dans un gabarit, à couper en plusieurs tronçons cette longueur de fil déposée dans la rainure, et à faire passer les tronçons de fil de la rainure sur un support isolant portant plusieurs bornes électriques qui comprennent chacune une plaque encochée présentant une encoche conçue pour déplacer l'isolant et destinée à recevoir un tronçon de 224 2487137 2. fil et à établir une liaison électrique avec lui, de manière -que les bornes soient interconnectées par les tronçons de fils suivant une disposition prédéterminée. Le procédé selon l'invention a pour avantages d'être simple et rapide et, par conséquent, peu coûteux à mettre en oeuvre, et d'éviter l'emploi de plaquettes classi- ques à circuits imprimés et des connecteurs de bords qui leur sont associés. Le gabarit peut être en métal, par exemple en aluminium, et la rainure peut y être usinée au moyen d'une machine à commande numérique. Le même programme de calcu- lateur peut être utilisé pour la commande d'une machine auto- matique destinée à déposer le fil dans la rainure, la tête qui dépose le fil suivant le même trajet, le long de la rainure, que celui parcouru par l'outil réalisant cette rainure. Le fil utilisé est de préférence à âme pleine, car un tel fil est-relativement rigide et il peut donc être retenu plus facilement dans la rainure. La longueur de f il peut être coupée en plusieurs tronçons, pendant qu'elle se trouve dans la rainure, au moyen d'une rangée appropriée de poinçons de coupe qui font saillie d'une plaque de support déplacée vers la face rainurée du gabarit, les poinçons de coupe portant alors contre le fil et le coupant contre les bords de trous réalisés dans le fond de la rainure, trous dans lesquels les poinçons pénètrent après avoir coupé le fil. Les tronçons de fil disposés dans la rainure du gabarit, après l'opération de coupe, peuvent être dégagés de cette rainure au moyen d'une rangée appropriée d'axes d'éjec- tion portés par une plaque d'éjection qui est déplacée vers la face du gabarit opposée à celle présentant la rainure, les axes d'éjection pénétrant dans des trous du gabarit qui communiquent avec la rainure afin d'entrer en contact avec les tronçons de fil et de les faire sortir de la rainure. La rangée d'axes d'éjection comporte au moins deux axes associés à chaque plaque encochée de borne, ces deux axes d'éjection entrant en contact avec un tronçon de 3. fil de part et d'autre et à proximité de la plaque encochée associée, afin d'assumer la fonction de poussoirs qui font pénétrer le tronçon de fil dans l'encoche de la plaque asso- ciée. Chaque borne électrique peut comporter une plaque encochée qui fait saillie d'une face du support iso- lant afin de recevoir un tronçon de fil, et une partie de contact réalisée d'une seule pièce avec la plaque encochée et qui fait saillie d'une face opposée du support isolant afin de s'accoupler avec une borne fixée à l'extrémité d'un conducteur ou d'un dispositif destiné à être connecté à. l'ensemble. Ainsi, la partie de contact d'une borne peut être une patte destinée à s'emboîter dans une douille complémen- taire fixée à l'extrémité d'un conducteur, ou dans un logement destiné à recevoir une extrémité d'une cartouche fusible, ou encore dans un logement destiné à recevoir une patte et présenté, par exemple, par un fusible à lame plate ou par un relais. Dans le cas o plusieurs tronçons de fil doivent être connectés à une borne particulière, la plaque encochée de cette borne peut présenter le nombre approprié d'encoches, la rainure du gabarit suivant le trajet nécessaire pour diri- ger les tronçons de fil correspondants, devant être connectés à ces encoches. Une fois fabriqué, le support isolant portant les bornes auxquelles les tronçons de fil sont connectés peut être monté dans un boîtier en matière isolante convenant au montage, par exemple, dans une automobile, les parties de contact des bornes étant alors accessibles de l'extérieur du boîtier, comme cela est nécessaire. Les éléments constituant le boîtier sont de préférence réalisés de manière à comporter des voiles orien- tés vers l'intérieur et faisant saillie entre les plaques encochées et/ou les parties de contact des bornes adjacentes afin d'empêcher l'établissement de courts-circuits indési- rables entre lesdites bornes. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre sur de nombreux types différents de machines. Par 4. exemple, les opérations consistant à étendre le fil dans la gorge, à le couper et à le dégager de la gorge peuvent toutes être effectuées dans un seul poste, avec des changements appropriés de l'outil utilisé dans ce poste, ou bien l'opéra- tion de mise en place du fil dans la gorge peut être effec- tuée dans un poste, le support isolant, dans la rainure duquel le fil est déposé, étant ensuite déplacé vers un second poste dans lequel les opérations de coupe et de déga- gement du fil sont réalisées. En outre, la machine peut être d'un type travail- lant simultanément sur plusieurs ensembles identiques afin. qu'un programme de calculateur puisse être utilisé pour commander plusieurs têtes de pose de fils. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un gabarit présentant une rainure; - - la figure -2 est une vue en perspective d'une plaque de support sur laquelle des poinçons de coupe sont montés; - la figure 3 est une vue en perspective d'une plaque d'éjection sur laquelle des axes d'éjection sont montés; - la figure 4 est une coupe transversale partielle montrant un détail de la rainure du-gabarit repré- senté sur la figure 1; - la figure 5 est une coupe transversale partielle montrant un détail de la rainure du gabarit de la figure 1 à l'emplacement d'un trou de réception d'un poinçon de coupe; - la figure 6 est une coupe transversale partielle montrant un détail de la rainure du gabarit de la figure 1 à l'emplacement d'un trou de réception d'un axe d'éjection; - la figure 7 est une vue en perspective d'un support isolant portant plusieurs bornes électriques; et 5. - la figure 8 est une vue en perspective d'un ensemble fabriqué par le procédé de l'invention au moyen de l'appareil montré sur les figures 1 à 7. La figure 1 représente un gabarit 1 qui se présente sous la forme d'une plaque rectangulaire plane en aluminium dans laquelle une rainure 2 est usinée suivant une configuration prédéterminée. Des trous 3 traversent la plaque 1, à deux angles diagonalement opposés, afin de permettre un positionnement précis de cette plaque 1 sur le bâti d'une machine. La rainure 2 est usinée dans la plaque I au moyen d'une machine à commande numérique. Sous la commande du programme utilisé pour l'usi- nage de la rainure 2, une machine dépose ensuite une longueur continue de fil isolé 4 à âme pleine (figures 4, 5 et 6) dans la rainure 2. Une plaque 5 de support (figure 2), portant plu- sieurs poinçons 6 de coupe, est ensuite alignée avec le gaba- rit 1 au moyen de trous 7 de centrage réalisés dans deux angles diagonalement opposés de cette plaque, les poinçons 6 de coupe étant dirigés vers la face rainurée du gabarit 1. Ce dernier et la plaque 5 de support sont ensuite rapprochés l'un de l'autre afin que les poinçons 6 entrent en contact avec la longueur de fil 4, au-dessus de trous 17 (figure 5) faisant communiquer la rainure 2 avec la face opposée du gabarit 1, de façon que la longueur de fil 4 soit coupée par les poinçons 6 en plusieurs tronçons séparés qui restent dans la rainure 2. Comme représenté sur la figure 7, un support isolant plan 8 en matière plastique porte plusieurs bornes électriques 9 montées sur ce support et comportant chacune une plaque encochée 10 qui fait saillie d'une face du support 8 et qui présente une encoche destinée à recevoir un fil isolé et à établir avec lui une liaison électrique, d'une manière connue. Chaque borne 9 comporte également une partie 11 de contact, par exemple une patte ou une douille destinée à recevoir une patte, réalisée d'une seule pièce avec la plaque encochée et faisant saillie de la face opposée du support 8. Les bornes 9 sont montées de toute manière connue 6. et convenable sur le support 8. Ce dernier présente des trous -12 de centrage réalisés dans deux angles diagonalement oppo- sés, de manière que ce support 8, portant les bornes 9 puisse être positionné avec précision au-dessus de la face rainurée du gabarit 1 afin que les plaques encochées 10 soient diri- gées vers la face rainurée du gabarit 1. Comme représenté sur la figure 3, le gabarit 1, dont la rainure 2 contient les tronçons de fil et par rapport auquel le support isolant 8, portant les bornes 9, est disposé comme décrit précédemment, est placé au- dessus d'une plaque 13 d'éjection portant plusieurs axes 14 d'éjection qui en font saillie. La plaque 13 d'éjection présente des trous de centrage réalisés dans deux angles diagonalement oppo- sés afin d'assurer un alignement précis avec le gabarit 1. La plaque 13 d'éjection est ensuite déplacée vers le gabarit 1 et les axes 14 d'éjection pénètrent dans des trous 16 (figure 6) de ce gabarit 1, ces trous 16 débouchant dans la rainure 2 de manière que les axes 14 d'éjection entrent en contact avec les tronçons de fil 4 contenus dans la rainure 2 et les repoussent à l'extérieur de cette dernière et sur les plaques encochées 10 des bornes 9 portées par le support 8. Les axes 14 d'éjection sont disposés de manière à réaliser une éjection sure des tronçons de fil 4 de la rainure 2 et, en particulier, deux axes 14 d'éjection sont disposés de manière à entrer en contact avec le fil de part et d'autre et à proxi- mité immédiate de chaque plaque encochée 10, de manière que ces axes 14 d'éjection se comportent, d'une façon connue, à la manière de poussoirs destinés à repousser le tronçon de fil 4 dans l'encoche de la plaque 10, comme cela est néces- saire. Le procédé décrit ci-dessus permet d'obtenir un ensemble d'interconnexion électrique tel que montré sur la figure 8, comprenant le support isolant 8 qui porte les bornes 9 interconnectées, suivant une disposition prédéter- minée, par les tronçons de fil 4 qui sont engagés dans les encoches des plaques 10 de ces bornes dont les parties 11 de contact font saillie de la face opposée du-support 8. 7. Le support isolant 8 peut avoir la forme d'un boîtier isolant, les parties 11 de contact des bornes étant accessibles afin de permettre des connexions sur des conduc- teurs électriques et/ou des composants. Un tel ensemble complet peut être utilisé dans une automobile pour intercon- necter diverses parties du câblage de cette automobile et pour brancher des composants tels que des fusibles et des relais sur le câblage. Si cela est nécessaire, le support isolant 8 peut être constitué de plusieurs pièces interconnectées par des voiles relativement minces, réalisés d'un seul bloc avec ces. pièces et utilisés comme charnières. Ainsi, après avoir été fabriqué comme décrit ci-dessus sous la forme d'un ensemble plan, le support isolant 8 peut être plié autour de ces char- nières afin que les pièces de ce support isolant 8 soient placées dans des plans différents, par exemple qu'elles soient perpendiculaires entre elles, de manière à faciliter les connexions de conducteurs et de composants sur les parties 11 de contact des bornes 9 portées par le support 8. Par exemple, dans le cas o il est utilisé dans une automo- bile, le support 8 peut être constitué de trois pièces dispo- sées suivant une rangée telle que, après que l'ensemble a été plié et installé dans une automobile, une première pièce extrême du support 8 soit orientée vers le compartiment moteur, l'autre pièce extrême de ce support 8 soit orientée dans la direction opposée, c'est-à-dire vers le compartiment du passager, la pièce intermédiaire étant tournée vers le haut afin de faciliter le montage de composants tels que des fusibles et des relais sur cette pièce intermédiaire. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 8. REVENDICATIONS 1. - Procédé de fabrication d'un ensemble d'in- terconnexions électriques comprenant plusieurs bornes élec- triques portées par un support isolant commun et intercon- nectées suivant une disposition prédéterminée par des conduc- teurs électriques, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une longueur continue de fil électrique isolé (4) dans une rainure (2) réalisée dans un gabarit (1), à couper la longueur de fil (4) placée dans la rainure (2) en plusieurs tronçons et à repousser ces tronçons de fil (4) de la rainure (2) vers un support isolant (8) portant plusieurs bornes électriques (9) qui comportent chacune une plaque encochée (10) présentant une encoche conçue pour déplacer l'isolant du fil et destinée à recevoir un tronçon de fil (4) et à établir une liaison électrique avec lui, de manière que les bornes (9) soient interconnectées par les tronçons de fil (4) suivant la disposition prédéterminée. 2. - Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le fil (4) comporte une âme pleine. 3. - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la longueur du fil (4) est coupée en plusieurs tronçons, pendant qu'elle est disposée dans la rainure (2), au moyen d'une rangée appropriée de poinçons (6) de coupe qui font saillie d'une plaque (5) de support dépla- cée vers la face rainurée du gabarit (1), les poinçons (6) de coupe entrant en contact avec le fil (4) le coupant contre les bords de trous (17) réalisés dans le fond de la rainure (2) et dans lesquels les poinçons (6) de coupe pénètrent après avoir coupé le fil (4). 4. - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les tronçons de fil (4Y placés dans la rainure (2) du gabarit (1), après avoir été coupés, sont repoussés de cette rainure (2) par une rangée appropriée d'axes (14) d'éjection portés par une- plaque (13) d'éjection qui est déplacée vers la face du gabarit (1) opposée à celle présentant la rainure (2), les axes (14) d'éjection pénétrant dans des trous (16) ménagés dans le gabarit (1) et communiquant avec la rainure (2) afin 9. d'entrer en contact avec les tronçons de fil (4) et de les repousser de la rainure (2). 5. - Procédé selon la revendication-4, caracté- risé en ce que la rangée d'axes (14) d'éjection comporte au moins deux axes associés à chaque plaque encochée (10) d'une borne, ces deux axes (14) d'éjection entrant en contact avec un tronçon de fil (4), sur les côtés opposés et à proximité immédiate de la plaque encochée associée (10) , de manière à assumer la fonction de poussoirs qui introduisent le tronçon de fil (4) dans l'encoche de la plaque associée (10). 6. - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que chaque borne élec- trique (9) comporte une plaque encochée (10) qui fait saillie d'une face du support isolant (8) de manière à recevoir un tronçon de fil (4), cette borne étant réalisée d'une seule pièce avec une partie (11) de contact qui fait saillie d'une face opposée du support isolant (8) de manière à s'accoupler avec une borne fixée à l'extrémité d'un conducteur ou d'un dispositif devant être connecté à l'ensemble. 7. - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la plaque encochée (10) d'au moins une borne (9) présente plusieurs encoches, la rainure (2) du gabarit (1) suivant le trajet nécessaire pour diriger le fil (4) à connecter dans chacune de ces encoches. 8. - Procédé selon la revendication 6 ou la revendication 7 prise avec la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste également à monter le support isolant (8), portant les bornes (9) auxquelles les tronçons de fil (4) sont connectés, dans un boîtier en matière isolante de manière que les parties (11) de contact des bornes soient accessibles de l'extérieur du boîtier. 9. - Procédé selon la revendication 8, caracté- risé en ce que les éléments constituant le boîtier comportent des voiles dirigés vers l'intérieur et faisant saillie entre les plaques encochées (10) et/ou les parties (11) de contact des bornes adjacentes (9) afin d'empêcher -la formation de courts-circuits indésirables entre les bornes (9). 10. 10. - Procédé selon l'une quelconque des reven- -dications précédentes, caractérisé en ce que le support isolant (8) est constitué de plusieurs pièces reliées entre elles par des voiles relativement minces réalisés d'un seul tenant avec ces pièces et assumant la fonction de charnières, de manière que, après la fabrication d'un ensemble se présen- tant sous une forme plane, le support isolant (8) puisse être plié autour de ces charnières pour que les pièces dudit support isolant (8) soient placées dans des plans différents. 11. - Ensemble d'interconnexion électrique fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes.