Brevet FR2512595A1 — publié le 19830311

Borne modulaire de raccordement électrique La présente invention porte sur les raccordements électri- ques entre conducteurs d'un câble électrique et broches électri- ques telles que broches montées sur un substrat de circuit imprimé et/ou bornes électriques rigides de composants, en parti- culier pour les interconnexions entre châssis d'équipement élec- trique, circuits imprimés, composants électroniques ou éléments électriques à connexions rigides. De tels raccordements entre conducteurs et broches rigides peuvent être réalisés par des connexions enroulées de type stan- dard. La présente invention a pour but de réaliser une borne de raccordement, de structure modulaire, permettant de réaliser de manière aisée et rapide de tels raccordements et permettant également, à volonté, la coupure ou la fermeture de l'ensemble des raccordements concernés. Elle a donc pour objet une borne modulaire de raccordement électrique entre conducteurs électriques d'un câble et broches électriques rigides, caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de contacts individuels de forme générale en U dont l'une des branches assure un contact par arêtes dénudantes sur l'un des conducteurs électriques et l'autre branche est des- tinée à assurer un contact par pression sur l'une desdites broches et est en forme de lame plate, au moins un support de contacts, chacun de forme sensiblement parallélépipédique et comportant une rainure interne longitudi- nale, ouverte sur l'une de ses faces dite face supérieure et à fond arrondi, une série définie d'alvéoles externes formée le long de chacune de ses faces latérales parallèles à ladite rai- nure interne et une même série d'alvéoles internes formée le long de chacune des parois longitudinales de ladite rainure et débou- chant sur sa face inférieure, chacun des alvéoles externes de l'un des côtés de ladite rainure recevant la branche de contact avec le conducteur électrique de l'un des contacts et étant en vis-à-vis avec l'un des alvéoles internes de l'autre eôté de -2- ladite rainure recevant d'une part la branche en forme de lame plate s'étendant le long du sommet de cet alvéole interne et d'autre part la broche correspondante s'étendant le long du fond de cet alvéole interne, un élément isolant fixé sur chaque support de contacts et ménageant un logement interne supérieur pour lesdits conducteurs électriques d'un câble. et une came rotative de forme générale cylindrique présentant deux méplats diamétralement opposés, montée dans la rainure de chaque support de contacts en étant contre les branches de contact en forme de lame et en appui sur le fond arrondi de cette rainure, assurant la mise simultanée en contact par pression des contacts avec les broches respectives lorsque ses portions semi-cylindriques sont amenées contre les branches de contact en forme de lame. D'autres caractéristiques et les avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et illustré dans le dessin ci-annexé Dans ce dessin: la figure 1 représente en perspective éclatée la borne modulaire de raccordement électrique selon l'invention, la figure 2 représente en perspective l'un des contacts de la borne de raccordement électrique de la figure 1 et le con- ducteur électrique qui lui sera raccordé, la figure 3 et la figure 4 représentent respectivement vue en élévation et vue de dessus la borne de raccordement élec- trique de la figure 1, avec coupe longitudinale de ses extrémités, les figures 5 A et 5 B sont deux vues en coupe transversale de la borne de raccordement électrique, effectuées selon la ligne V-V de la figure 4, respectivement en position dite de repos et en position dite de contact, la figure 6 est une vue en coupe transversale de la borne de raccordement électrique, effectuée selon la ligne VI-VI de la figure 4, en position dite de repos, 12595 3 3- la figure 7 illustre les raccordements entre conducteurs d'un ou plusieurs câbles sur une carte de circuit imprimé dite d'interconnexion. En regard notamment des figures 1, 3 ou 4, on voit que la borne de raccordement électrique selon l'invention est de type modulaire Elle comporte des supports de contacts tels que 1 et 1 ' identiques, qui recevront chacune douze contacts tels que 2, un élément isolant 3 pour l'alignement des supports de contacts 1 et 1 ', un boltier-capot 4 assurant le blocage de l'élément 3 sur les supports de contacts et une came 5 montée rotative dans les supports de contacts 1 et 1 ' pour l'actionnement simultané de tous les contacts 2 et donc leur mise en position dite de repos ou en position dite de contact. En regard des figures 3 et 7 notamment, on voit que cette borne est destinée à assurer le raccordement entre conducteurs électriques 6 et des broches électriques alignées 7. En se référant plus particulièrement à nouveau à la figure 1, on voit que chacun des supports de contacts 1 et 1 ' se présente sous la forme d'un bloc parallélépipédique allongé à rainure longitudinale interne 10 ouverte sur la quasi-totalité de sa face supérieure. Chacun de ces supports 1 et 1 ' comporte, le long de chacune de leurs deux grandes faces latérales six alvéoles externes 11 formés sur la hauteur de ces grandes faces latérales et disposés, de l'une des faces à l'autre, en quinconce Chacun comporte éga- lement le long des parois longitudinales de la rainure 10 six autres alvéoles, dits alvéoles internes, 12, se prolongeant jusqu'à la face inférieure du support Ces six alvéoles internes 12 sont intercalés entre les six alvéoles externes formés sur la grande face latérale correspondante du support, c'est-à-dire sont en vis-à-vis respectivement avec les six alvéoles externes de la grande face latérale opposée Ainsi les douze alvéoles internes 12 du support, avec les douze alvéoles externes 11 de ce même support, définissent les logements pour les douze contacts 2 que chaque support 1 ou 1 ' peut recevoir. 12595 4- Chacun des supports 1 et 1 ' présente également une rainure longitudinale 13 sur chacune de ses deux grandes faces latérales, au voisinage du bord inférieur de ces faces, venant couper les six alvéoles externes 11. Dans chacun des supports 1 et 1 ' la rainure interne 10 est de profondeur voisine de la moitié de la hauteur du support et est à fond 14 arrondi Elle définit le logement de la came 5, le fond arrondi en constitue la surface d'appui Cette rainure 10 débou- che sur les deux petites faces latérales présentant chacune une ouverture 15 en forme d'arche ouverte du côté de la face infé- rieure, le sommet semi-circulaire de ces ouvertures en arche et le fond arrondi de la rainure 10 limitant le débattement vertical possible de la came 5 dans son logement. Ces supports 1 et 1 ' sont en matière plastique, par exemple en polycarbonate; ils sont avantageusement issus de moulage. Les contacts 2 dont l'un est représenté à plus grande échelle dans la figure 2 sont des contacts du type ressort de forme générale en U Ainsi qu'il apparait dans cette figure 2 et/ou dans les figures 5 A, 5 B et 6, l'une des branches du contact 2, repérée en 20, est destinée à être raccordée au con- ducteur 6 gainé d'isolant, en réalisant un contact par arêtes dénudantes A cet effet, cette branche 20 se présente elle-même en forme de U ouvert vers l'extérieur du contact 2 et présente, latéralement des arêtes internes 21 embouties venant traverser la gaine isolante du conducteur 6 lors de son insertion selon la flèche F et son maintien dans cette branche 20, pour réaliser le raccordement électrique du conducteur 6 et du contact 2. Cette branche 20 présente, en outre, des ergots emboutis découpés 22, orientés vers l'intérieur du contact 2, venant s'agripper dans le logement 11 du support 1 ou 1 ', recevant cette branche pour le maintien de ce contact. L'autre branche 23 du contact 2 est en forme de lame plate et présente dans une partie intermédiaire une simple défor- mation 24 formant un bossage vers l'extérieur du contact 2 Cette branche 23 est destinée à venir en contact avec l'une des 12595 - broches 7, la déformation 24 localisant alors le contact élec- trique à réaliser. Les contacts 2 seront en métal élastique et avantageusement recouverts d'un revêtement de protection contre la corrosion; ce revêtement protecteur sera par exemple en étain-plomb Ainsi qu'il ressort de la figure 1 et des figures 5 A et 6 correspondant à deux coupes transversales de la borne faites par deux logements successifs 11-12 de contacts, les ressorts sont insérés dans leur logement à partir de la face inférieure du support 1 ou 1 ' qui les reçoit, en étant, un sur deux montés alternés de 1800 Ainsi les branches 23 des contacts 2 successifs sur l'un des supports 1 ou 1 ' seront disposés dans les alvéoles internes successifs 12 de ce support, qui sont alternativement sur l'une et l'autre des parois de la rainure 10, tandis que les branches 20 des contacts succes- sifs viennent se loger dans les alvéoles externes 11 qui sont alternativement sur l'une et l'autre des faces latérales du sup- port concerné Compte tenu de l'épaisseur des supports 1 et 1 ' choisie telle que la distance entre les fonds des alvéoles internes et externes en vis-à-vis est supérieure à l'écartement entre les branches 20 et 23 des contacts 2, les branches 23 s'étendront au sommet de leurs alvéoles internes respectifs. Le maintien en alignement des supports 1 et 1 ' ainsi équipés de leurs contacts 2 est assuré par l'élément isolant 3 et le blocage de l'ensemble par le boîtier-capot 4, cet élément 3 et le boitier-capot 4 étant montés embo Stés l'un dans l'autre sur les supports 1 et 1 '. En regard de la figure 1 notamment, on voit que l'élément isolant 3 est un profilé de section en U renversé et de longueur égale à celle de l'ensemble des supports 1 et 1 ' qu'il va recouvrir Ce profilé 3 présente deux bossages longitudinaux 30 sur des portions de ses branches, au voisinage de sa base, ces bossages étant obtenus par une surépaisseur donnée à sa base et aux portions adjacentes de ses branches latérales Il présente, aussi deux languettes longitudinales 31 en saillie vers sa partie interne et formant des rebords sur ses deux branches latérales. 6 - Ces languettes 31 viennent maintenir en alignement les supports 1 et 1 ' par encastrement dans les rainures 13 des supports Ce profilé 3 est de hauteur prévue supérieure à celle des supports 1 et 1 ' et vient, lorsqu'il les recouvre, ménager au-dessus d'eux (figures 3, 5 A, 5 B et 6) un espace libre 33 formant un logement pour les conducteurs 6 qui seront raccordés aux contacts 2. Le bottier-capot 4 est en un matériau conducteur ferro- magnétique, par exemple en acier connu sous les références Z 8 C 17 Ce bottier-capot 4 est, comme l'élément 3 qu'il recouvre, de section en U et présente deux déformations longitudinales 40 sur ces deux branches latérales, correspondant aux bossages longitudinaux 30 Il présente à une extrémité une patte 41 sensi- blement dans le prolongement de sa face supérieure, sur laquelle vient se loger un collier 42 à serrage par vis 43 qui maintiendra le câble de conducteurs 6 (figures 3, 4) à raccorder aux contacts 2 Ce collier 42 assurera également, ainsi que visible dans les figures 3 et 4, le raccordement électrique du bottier-capot 4 à une masse électrique et à l'écran du câble, par un fil de continuité d'écran 61 à cosse Faston terminale 62, le bottier-capot 4 servant d'écran électromagnétique aux circuits qu'il renferme. A l'opposé de cette patte d'extrémité 41 et du collier 42, la face frontale 44 du boitier-capot 4 est fermée par une portion terminale rabattue de sa face supérieure Cette face frontale 44 est munie d'un passage circulaire 45 d'accès pour la came 5, dans son logement des supports 1 et 1 '; elle est munie, en outre, d'une petite ouverture ou perçage 46, circulaire pour le maintien de la came 5 en position pour laquelle la fermeture des contacts est assurée. Ainsi qu'il a été dit ci-avant, après insertion de l'élément 3 dans le boîtier-capot 4, cet ensemble 3-4 est monté sur les supports 1 et 1 ' équipés de leurs contacts 2. Enfin la borne rigide ainsi réalisée comporte en outre sa came de commande 5 En regard de la figure 1 notamment, on voit que cette came 5 est de longueur légèrement supérieure à celle de C 125095 7 7- l'ensemble 3-4 recouvrant les supports 1 et 1 ' Elle est de forme générale cylindrique et présente sur la quasi-totalité de sa lon- gueur deux méplats 50 diamétralement opposés (figures 5 A, 5 B et 6) A une extrémité formant bout arrondi elle présente une gorge périphérique 51, tandis que l'extrémité opposée forme une manette d'actionnement 52 Cette manette d'actionnement qui sera exté- rieure au boltier-capot 4 présente un ergot de positionnement 53 en saillie vers la face frontale 44 du bottier-capot, disposé sensiblement dans le plan axial de la came coupant les méplats et pour pouvoir venir pénétrer dans le perçage 46 pour le maintien de cette came en position. Cette came 5 est en matériau isolant Elle est introduite, à travers le passage 45 de la face frontale du bottier-capft dans la rainure 10 des supports en venant reposer sur le fond arrondi de la rainure des supports, son extrémité en bout arrondi débor- dant des supports 1 et 1 ' Cette came 5 introduite dans les sup- ports améliore leur alignement Elle est maintenue en position à l'aide d'un clips 55 inséré dans la gorge 51. L'assemblage ainsi réalisé forme une borne de raccordement commandable prête à être insérée sur des broches 7, de type à connexions enroulées, alignées en deux rangées ainsi qu''il appa- ratt en regard des figures 3 et 4 et plus particulièrement dans la figure 7 Dans cette figure 7, on voit quatre bornes de raccor- dement désignées par A, B, C, et D identiques entre elles et du type de celle illustrée dans les figures 1, 3 et 4 Ces bornes sont insérées ou prêtes à être insérées sur des doubles rangées de broches 7, débordant d'un substrat de circuit imprimé 8, ce subs- trat pouvant être une carte d'interconnexion de circuits ou éléments électriques ou composants électroniques à raccorder par l'intermédiaire des bornes de raccordement à différents conduc- teurs de câbles électriques. Cette opération d'insertion de chacune des bornes de raccordement sur les broches 7 et le fonctionnement de la borne sont expliqués plus en détail en regard des coupes effectuées sur la figure 4 et données dans les figures SA, 5 B et 6. 2 ^ 12595 -8- Dans ces figures, on voit l'un des contacts 2 de la borne de raccordement, raccordé à son conducteur 6 et disposé en relation avec l'une des broches 7 débordant la carte d'interconnexion 8. Cette broche 7 appartient comme les autres broches semblables à un ou plusieurs éléments électriques 9 tels que celui schématisé en pointillés, par exemple à un connecteur à force d'insertion nulle pour cartes de circuit imprimé portant divers composants, réalisant par des contacts individuels sur des pistes imprimées sur l'un des bords de cette carte les entrées ou les sorties pour le circuit formé sur cette carte (non représentés). Lors du montage de la borne de raccordement sur la carte d'interconnexion 8, les broches 7 viennent s'insérer au fond des alvéoles internes 12 du support de contacts 1 (ou du support de contacts 1 ') Cette insertion est rendue possible lors du posi- tionnement des branches 23 des contacts 2 le long du sommet de leurs alvéoles internes 12 respectifs, c'est-à-dire par action- nement de la came 5 dont l'un des méplats vient alors en regard de la branche 23 de chacun des contacts 2 qui libère alors tota- lement le fond de son alvéole La branche 23 du contact 2 et la broche 7 logées toutes deux dans le même alvéole interne sont alors sans contact l'une avec l'autre. La borne étant montée sur la carte d'interconnexion 8, l'actionnement de la came 5, par sa manette 52 en amenant l'ergot 53 porté par la manette dans le perçage 46 du boitier-ca- pot 4, provoque la mise des portions semi-cylindriques de la came en regard des branches 23 des contacts 2 Dans ces conditions la pression exercée sur ces branches, provoque leur enfoncement vers le fond de leurs alvéoles 12 et donc leur mise en contact avec les broches 7 qui y sont respectivement logées. On notera, en outre, que par l'actionnement de la came de 900, on commandera à volonté la borne de raccordement en position dite de repos pour laquelle les contacts 2 et les broches 7 sont sans contact et pour laquelle elle peut être librement dégagée de la carte 8 ou en position dite de contact pour laquelle les broches 7 seront reliées aux conducteurs 6. 2512 59 -9- En regard des figures ai-annexées, il a été indiqué ci-avant que la borne comportait deux supports de contacts chacun pouvant recevoir douze contacts Il est évident que la borne peut comporter un nombre différent de supports de contacts et que ces derniers peuvent aussi recevoir un nombre différent de contact. Bien entendu également, il est possible de monter tout ou partie des contacts 2 sur le support qui les reçoit en fonction de la disposition des broches 7 dans les deux rangées de broches à raccorder à un même nombre de conducteurs électriques. 2 a 512595 - REVENDICATIONS 1/ Borne modulaire de raccordement électrique entre conducteurs électriques d'un câble et broches électriques rigides, caracté- risée en ce qu'elle comporte une pluralité de contacts individuels ( 2) de forme générale en U dont l'une des branches ( 20) assure un contact par arêtes dénu- dantes sur l'un des conducteurs électriques ( 6) et l'autre bran- che ( 23) est destinée à assurer un contact par pression sur l'une desdites broches et est en forme de lame plate, au moins un support de contacts ( 1, 1 '), chacun de forme sensi- blement parallélépipédique et comportant une rainure interne lon- gitudinale ( 10), ouverte sur l'une de ses faces dite face supérieure et à fond arrondi, une série définie d'alvéoles externes ( 11) formée le long de chacune de ses faces latérales parallèles à ladite rainure interne et une même série d'alvéoles internes ( 12) formée le long de chacune des parois longitudinales de ladite rainure ( 10) et débouchant sur sa face inférieure, chacun des alvéoles externes de l'un des côtés de ladite rainure recevant la branche ( 20) de contact avec le conducteur électrique de l'un des contacts ( 2) et étant en vis-à-vis avec l'un des alvéoles internes de l'autre côté de ladite rainure recevant d'une part la branche ( 23) en forme de lame plate s'étendant le long du sommet de cet alvéole interne et d'autre part la broche ( 7) correspondante s'étendant le long du fond de cet alvéole interne, un élément isolant ( 3) fixé sur chaque support de contacts et ménageant un logement interne supérieur ( 33) pour lesdits conduc- teurs électriques d'un câble, et une came rotative ( 5) de forme générale cylindrique présèn- tant deux méplats ( 50) diamétralement opposés, montée dans la rainure ( 10) de chaque support de contacts ( 1, 1 ') en étant contre les branches de contact en forme de lame et en appui sur le fond arrondi ( 14) de cette rainure, assurant la mise simultanée en contact par pression des contacts ( 2) avec les broches respec- tives lorsque ses portions semi-cylindriques sont amenées contre z i 2595 les branches de contact en forme de lame. 2/ Borne de raccordement électrique selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre un boitier-ca- pot ( 4) en matériau ferromagnétique monté sur ledit élément iso- lant ( 3) en recouvrant ladite borne. 3/ Borne de raccordement électrique selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit boitiercapot ( 4) est relié électriquement par un fil électrique de continuité d'écran ( 61) à une masse électrique. 4/ Borne de raccordement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la branche ( 23) en forme de-lame de chacun des contacts ( 2) présente une déformation intermé- diaire ( 24) formant un bossage vers l'extérieur de ce contact. / Borne de raccordement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que chaque support de contacts ( 1, 1 ') présente latéralement deux rainures longitudinales ( 13) et en ce que ledit élément isolant, de section en U, présente deux languettes longitudinales d'extrémité ( 31) en saillie dans sa partie interne et venant s'encastrer dans lesdites rainures laté- raies ( 13). 6/ Borne de raccordement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que ladite came ( 5) est maintenue le long de la rainure interne ( 10) de chaque support de contacts ( 1, 1 ') par un clips ( 55) engagé dans une gorge périphérique ( 51) formée à une extrémité de ladite came, débordant hors de la borne et au moyen d'une manette ( 52) d'actionnement, à l'extrémité opposée de cette came. 7/ Borne selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ladite manette d'actionnement présente un ergot ( 53) en saillie sur sa face interne coopérant avec une petite ouverture ( 46) formée dans la face frontale dudit boitier-capot ( 4), pour le maintien de la came en une position pour laquelle lesdits contacts ( 2) sont fermés. 8/ Borne selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que les alvéoles internes successifs ( 12) ainsi que les 2 2595 12 - alvéoles externes successifs ( 11), le long de ladite rainure interne ( 10) sont alternativement d'un côté et de l'autre de cette rainure ( 10).