Brevet FR2530384A1 — publié le 19840120

La présente invention concerne un procédé pour terminer un conducteur d'un câble flexible plat sur une borne électrique comprenant un bras qu'on peut dévier élastiquement et qui s'élève d'une partie de base de la borne en ayant une surface de contact éloignée de ladite base Selon le procédé, un élément de came est inséré entre la surface de contact et une butée, opposé et espace par rapport à celle-ci pour pousser le conducteur contre la surface de contact et ainsi dévier élastiquement le bras à l'écart de la butée. La présente invention concerne également un connecteur électrique comprenant une borne électrique en une seule pièce ayant deux bras espacés s'élevant dans une position de juxtaposition et d'espacement d'une partie de base de la borne, un boîtier recevant la borne, et un élément de came qui peut être inséré entre les bras de manière à pousser un conducteur d'un câble flexible plat contre une surface de contact de l'un des bras lors- que l'élément de came a été introduit entièrement entre les bras, l'élément de came étant effilé dans la -direction de son insertion. L'invention a pour but de fournir un procédé et un connecteur pour cables flexibles plats, du type connu comme câbles pellicules, o la force de contact exercée contre le conducteur de câble est indépendante autant que possible de l'épaisseur du câbleet devrait être assez grande pour établir un contact électrique effectif entre le conducteur et la surface de contact mais non trop grande pour risquer que celle-ci n'endammage le conducteur, par exemple une bande d'encre électriquement conductrice. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention résulteront de la description qui va suivre de plusieurs formes de réalisa- tion de la présente invention, à la lumière des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un connecteur électrique destiné à terminer les conducteurs d'un câble plat flexible du type pellicui monté sur une plaque de circuit et avant la jonction d'un élément de came au bottier du connecteur; - la fiaure 2 est une vue d'extrémité agrandie d'une borne du connecteur; la figure 3 est une vue ressemblant à celle de la figure l mais montrant l'élément de came assemblé sur le boîtier, dans une position de départ, tandis qu'une partie d'extrémité d'un câble plat flexible du type pelli- cule est inséré dans le connecteur; la figure 4 est une vue ressemblant à celle de la figure 3,o on montre l'élément de came dans sa position finale de poussée pour réaliser la terminaison du câble; la figure 5 est une vue ressemblant à celle de la figure 4 mais montrant un câble de plus grande épaisseur que celui de la figure 4, terminé dans le con- necteur, les figures 6, 6 A et 7 sont des vues latérales schématiques et la figure 7 A est également une vue laté- rale schématique d'une borne du connecteur montrant sa mise en oeuvre; et les figures 8 et 9 sont respectivement une vue latérale et une vue d'extrémité du connecteur. Le connecteur comprend un boîtier isolant allongé 2 (vu plus clairement aux figures 8 et 9); une pluralité de bornes électriques 4 et un élément isolant de came 6. Le boîtier 2 définit des canaux juxtaposés 8 et 10 s'étendant sur sa longueur Le canal 8 est subdivisé transversalement par rapport au bottier 2 par des barrières 12 définissant des poches dont chacune contient l'une des bornes 4. L'élément de came 6 qui est sensiblement en forme de U comme le montrent les figures 3 à 5 et 9, comporte un élément de came sous la forme d'une branche de came 16 reçue dans les poches 14 selon un trajet rectiligne A (figure 3), et une branche de guidage 18 reçue dans le canal 10, ces branches s'étendant dans la même direction et en parallèle à partir d'une âme centrale 20 munie de poignées 21 (figures 8-et 9) La branche de guidage 18 porte dans le canal 10 des détentes en forme de boule 22 (dont l'une est montrée) coopérant avec des protubérances arrondies 24 sur l'un ou l'autre côté du boîtier 2 La branche de came 16 a des parties d'extrémité effilées ou cunéiformes 27 avec des surfaces externes de came 28 qui sont incli- nées par rapport au trajet A et qui sont opposées à une surfacerectiligne de portée 30 de la branche 16 Les parties 27 se terminent en des parties inclinées intérieu- rement 32 Entre l'âme 20 et les parties 27, la branche 16 comporte une portion 33 d'épaisseur maximale et de section transversale constante ayant une surface 35 ' en contact avec un conducteur. Chaque borne 4 qui a été formée par estampage à partir d'une seule feuille métallique, par exemple en bronze phosphoreux,comprend une base sous la forme d'une âme plate 34 reposant sur le fond 35 du canal 8 et à partir de-laquelle s'étend perpendiculairement une tige de liaison 36 dépassant dans un trou du fond 35 et dans un trou 38 d'une plaquette de circuit 39, la tige 36 étant réuniepar exemple par soudage,à un conducteur (non représenté)de la plaquette 39 A partir d'une extré- mité de l'âme 34, s'élève un premier bras en porte-à- faux 40 ayant une partie rectiligne reliée à l'âme 34 et se terminant en une partie semi-circulaire courbée 42 ayant une surface 43 courbée intérieurement Le bras 40 a des aiguillons 41 (figure 2) pour retenir la borne dans le boîtier 2. A partir de l'extrémité opposée de l'âme 34, s'élève un second bras de contact en porte-à-faux 46 espacé du bras 40 et en juxtaposition avec celui-ci Le bras 46 a une largeur plus faible que le bras 40 (voir figure 3); il a une partie rectiligne,reliée à son extrémité inférieure à l'âme 34 par unbec 50 et reliée à son extrémité supérieure au moyen d'une partie de contact courbée intérieurement 54 à une partie d'extrémité. libre en crochet 52 ayant une pièce transversale 53 qui peut entrer en contact avec des butées 56 sut des barrières adjacentes 12 entre lesquelles est diposée la- borne 4 La partie 54 a une surface de contact courbée 57 dépassant vers la surface 43 du bras 40 et placée sensiblement à l'opposé de celle-ci. Comme le montre la figure 1, avant d'assembler l'élément de came 6 au boîtier 2, le bras 40 diverge légè- rement de la paroi voisine 60 du canal 8. L'élément de came 6 est assemblé sur le boîtier 2 comme montré à la figure -3, les détentes 22 reposant sur les protubérances 24 et les parties inclinées 32 de la branche de came 16 étant en contact avec les surfaces 43 des bras 40, de telle manière que les bras 40 soient déviés élastiquement et comprimés contre les parois 60, ce qui fait que les surfaces 43 constituent des butées fixes. La partie terminale d'un câble flexible plat multiconducteur du type pellicule C, qui a été dénudée de son isolation pour exposer les conducteurs du câble (non montrés) au moins sur son côté gauche (comme montré aux figures 3 à 5),est alors insérée dans le canal 8 entre les surfaces 28 de la branche 16 et la surface de contact 57 de chaque portion de contact courbée 54, comme le montre la figure 3 Etant donné les butées 56, les surfaces 57 sont toujours espacées de la surface 28. Pour assurer la liaison électrique entre chaque conducteurdu câble C et la borne correspondante 4, l'élé- ment de came 6 est poussé dans sa position finale le long du trajet A à l'intérieur du boîtier 2,comme le montre::la figure 4 Après que les détentes 22 sont passées sur les protubérances 24, la branche 16 agit de manière à comprimer les conducteurs du câble contre les surfaces de contact 57 de manière telle qu'il n'y a plus d'autre contact entre l'élément 6 et le boîtier 2, la branche 18 ayant alors du jeu latéral dans le canal 10 A mesure que l'élément de came 6 est poussé vers sa position finale, les bras de contact 46 sont déviés initialement élastique- ment à l'écart des bras 40 et sont alors finalement déviés plastiquement à l'écart de ceux-ci autour des becs 50 Cependant, les bornes 4 ont une élasticité résiduelle suffisante pour garantir qu'une force de contact finale sensible soit exercée contre les conducteurs de câble par les surfaces 35 ' et 57 (figure 4) L'épaisseur de la partie 33 de la branche 16 est telle que la déviation plastique du bras 46 a lieu tandis que la surface 57 s'éloigne de la surface 43 au moins d'une distance égale à l'épaisseur du câble C L'élément de came 6 est guidé par la mise en contact de la surface 30 de la branche 16 contre les surfaces 43. La résistance des bras de contact 46 à leur déformation plastique est sensiblement moindre que leur résistance à leur déviation élastique si bien que la force finale de contact exercée contre les conducteurs du câble C est toujours sensiblement indépendante(comme défini ci-dessous) de l'épaisseur du câble C là o elle atteint environ 0,4 mm La figure 5 montre le connecteur lorsqu'il est utilisé pour établir une liaison avec les conducteurs d'un câble Cl qui est d'une épaisseur sensiblement plus grande que le câble C. Le câble C peut être enlevé du connecteur en rétractant l'élément de came 6 vers sa position initiale (qui est déterminée par le contact des détentes 22 derrière les protubérances 24 et le contact des parties 32 de la branche 16 avec les parties 42), et ensuite en tirant le câble C hors de l'espace entre les surfaces 28 et 57. Cependant, le connecteur peut être utilisé à nouveau seu- lement avec un câble qui n'a pas une épaisseur moindre que le dernier câble utilisé dans cette connexion. Le fonctionnement de la borne 4 est décrit maintenant avec plus de détail en référence aux figures 6 et 6 A,et 7 et 7 A. La figure 6 montre la borne 4 avant l'insertion de la branche 16 et du câble entre les surfaces 43 et 57, l'intervalle initial minimal entre eux étant indiqué par Do La figure 6 A montre la borne lorsque le bras 46 a été dévié élastiquement mais avant sa déviation plas- tique, l'étendue du mouvement de la surface 57 étant indiquée par dl La figure 7 montre la branche 16 entière- ment insérée entre les surfaces 43 et 57, la largeur de la partie 33 de la branche 16 étant indiquée par E, la force de contact finale pour ce qui concerne un câble d'épaisseur N dénudé étant indiquée par Fn tandis que l'épaisseur du câble dénudé est indiquéepar e La figure 7 A illustre schématiquement la déviation du bras 46 par la branche 16 et le câble; l'étendue totale du mouvement,avec un câble d'une épaisseur N dénudé,de la surface 57 durant la déviation élastique et la déviation plastique du bras 46 étant indiquée par dn La zone de déviation élastique est désignée par Zl et la zone de dévia- tion plastique par Z 2. Etant donné que la caractéristique élastique de la borne est Ki, la déviation d de la surface 57 étant alors inférieure à dl, déviation à travers la zone Zl; que la caractéristique correspondante de la borne, pour ce qui concerne la déviation de la surface 57 à travers la zone Z 2, d étant supérieur à dl, est K 2;que E Do > dl;que e ne dépasse pas environ 0,40 mm;et que K 2 par rapport à l'épaisseur de câble est ainsi proportion- nelle à K 2 qui est sensiblement plus faible que KM. Bien qu'en pratique, la force finale de contact Fn s'accroit de 2 à 3,5 N (c'est-à-dire 2 x 105 à 3,5 x 105 dynes), dans la gamme d'épaisseurs de câble concernée ( O à 0,40 mm), on a trouvé qu'une telle varia- tion; sensiblement linéaire, peut en pratique être facilement tolérée, si bien que la force finale de contact peut être considérée comme "sensiblement indépendante de l'épaisseur du câble". Dans un exemple particulier du connecteur, les dimensions mentionnées cidessus étaient les suivantes: Fo = 2 N K 1 = 10 000 N/m (mesuré) - K 2 = 3000 N/m (mesuré) dl = 0,2 x 10-3 m (mesuré) E = 0,8 x 10-3 m (mesuré) Do = 0,5 x 10 m e minimum = O e maximum = 0,4 x 10 3 m FO = 2 N FO 4 = 3,5 N FO est la force de contact finale lorsqu 'aucun câble n'est présent entre la branche 16 et la surface de contact 57, FO 4 étant la force finale de contact lorsque e est égal à 0,40 mm. REVENDICATIONS 1 Procédé pour terminer un conducteur d'un câble plat flexible du type pellicule (C) sur une borne électrique ( 4) comprenant un bras qu'on peut dévier élastiquement ( 46) et s'élevant d'une partie de base ( 34) de la borne en ayant une surface de contact ( 57) éloignée de la partie de base ( 34), un élément de came ( 16) étant inséré entre la surface de contact ( 57) et une butée ( 43) opposée et espacée par rapport à celle-ci,de manière à pousser le conducteur contre la surface de contact et de ce fait à faire dévier élastiquement le bras à l'écart de la butée, procédé caractérisé en ce que l'élément-de came ( 16) est dimensionné de telle manière qu'après la déviation élasti- que du bras ( 46), le bras est finalement dévié plastiquement par le mouvement de la surface de contact ( 57) à l'écart de la butée ( 43) d'une distance au moins égale à l'épais- seur du câble, la résistance du bras ( 46) à sa déviation plastique étant moindre que sa résistance à sa déviation élastique, à un degré permettant de rendre la force de contact exercée contre le'conducteur sensiblement indépen- dante de l'épaisseur du câble, le conducteur étant dénudé, 1 'épaisseuz pouvant aller jusqu'à environ 0,4 mm. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que K 2 tique de la borne,et K 2 sa caractéristique par rapport à la déviation plastique du bras ( 46). 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que: Fn = K 1 dl + K(dn dl) N = E Do + en Fn = K 1 dl + K 2 (E Do + en dl) o Fn est la force de contact par rapport à un câble d'épaisseur N dénudé;dl étant la distance de laquelle s'est déplacée la surface de contact ( 57) depuis la butée ( 43) durant la déviation élastique du bras ( 46); dn étant la distance totale de -déplacement de la surface de contact ( 57) à l'écart de la butée ( 43) par rapport à un câble d'épaisseur N dénudé; e étant l'épaisseur à nu du câble (C ou Cl); E étant l'épaisseur de l'élément de came ( 16), vu en section transversale à travers la surface de contact ( 57) après la déviation plastique du bras ( 46); et Do étant la distance minimale initiale entre la surface de contact ( 57) et la butée ( 43). 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé -3 en ce que K 1 = 10 000 N/m, K 2 = 3000 N/m, dl = 0,2 x 103, E = 0,8 x 10-3 m et Do = 0,5 x 10 3 m, et Fn se trouve entre 2 N et 3,5 N en fonction de la valeur de e. 5 Connecteur électrique comprenant une borne électrique d'une seule pièce ( 4) ayant deux bras espacés ( 40 et 46) s'élevant en juxtaposition avec espacement, d'une partie de base ( 34) de la borne ( 4), ainsi qu'un élé- ment de came ( 16) qu' on peut insérer entre les bras ( 40 et 46), pour pousser un conducteur d'un câble flexible plat (C ou C 1) contre une surface de contact ( 57) de l'un ( 46) ds bras ( 40 et 46) lorsque l'élément de came a été entièrement inséré entre les bras ( 40 et 46), ledit élément de came ( 16) étant effilé dans la direction de son inser- tion, le connecteur étant caractérisé en ce qu'un des bras ( 46) comporteà une position éloignée de la partie de base ( 34) une surface courbée de contact ( 57) dépassant vers l'autre bras qui est freiné dans son mouvement à - l'écart du premier bras ( 46); l'épaisseur (E) de l'élément de came ( 16), vu en section transversale à travers la surface de contact ( 57) et le câble (C ou Cl) lorsque l'élément de came ( 16) a été entièrement inséré entre les bras ( 40 et 46), étant telleque durant l'insertion de l'élément de came ( 16), après que le premier bras ( 46) a été tout d'abord dévié élastiquement pour déplacer la surface de contact-( 57) à l'écart de l'autre bras ( 40), le premier bras ( 46) soit dévié plastiquement dans la même direction sur une distance qui est au moins égale à l'épaisseur du câble (C ou C 1), le conducteur étant mis à nu; et en ce que K 2 tique élastique de la borne ( 4) et K 2 étant sa caractéris- tique correspondante par rapport à la déformation plastique. * 6 Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément de came ( 16) est prisonnier dans un boîtier ( 2) contenant la borne ( 4), et dévie élastiquement l'autre bras ( 40) contre une paroi ( 60) du boîtier ( 2) lorsque l'élément de came est assemblé avec le boîtier ( 2). 7 Connecteur selon la revendication 5, caracté- risé en ce que durant l'insertion de l'élément de came ('16) entre les bras ( 40 et 46), ce dernier pousse l'autre bras ( 46) élastiquement contre une paroi ( 60) d'un bottier ( 2) contenant la borne ( 4); et en ce que l'élément de came ( 16) est monté sur le bottier ( 2) avec un jeu latéral par rapport à la direction d'insertion de l'élément de came ( 16) 8 Connecteur selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'un des bras ( 46) qui est en porte-à-faux a une section transversale constante entre l'élément de base ( 34) et une pièce transversale ( 53) à l'extrémité libre dudit bras ( 46).