Brevet FR2531598A1 — publié le 19840210

Boîtier d'interconnexion. La présente invention concerne un boîtier d'inter- connexion et, plus particulièrement, un boîtier d'intercon- nexion destiné à des véhicules automobiles. Le boîtier d'interconnexion comprend généralement un circuit imprimé dont les différents circuits électriques sont utilisés pour l'alimentation en courant électrique de certains accessoires du véhicule automobile L'utilisation d'un tel boîtier réduit considérablement l'encombrement com- paré au faisceau de câbles utilisés précédemment De plus, le boîtier peut être incorporé dans le compartiment moteur plutôt que dans le compartiment habitacle du véhicule. Les accessoires à commander devenant de plus en plus nombreux, il s'ensuit qu'il s'avère nécessaire d'ali- menter davantage de circuits électriques. Pour répondre à toutes ces exigences, on a proposé un boîtier de connexion principal comprenant un empilage de plaques de circuits constituant en fait le circuit imprimé, avec un isolant interposé entre deux plaques adjacentes La difficulté pour réaliser un tel boîtier de connexion réside dans le procédé de raccordement électrique et d'organes de connexion avec les circuits internes 'Un moyen proposé est de raccorder ceux-ci par enfichage au travers des circuits et du boîtier Ce moyen requiert une réalisation minutieuse et la mise au point d'un procédé de fabrication particulier pour permettre notamment un bon contact électrique tout en assurant l'alignement des organes de connexion. La présente invention a donc pour objet de propo- ser un boîtier d'interconnexion qui s'affranchit de ces inconvénients, convenant pour tous les types de courant, faible et élevé, capable de recevoir un empilage de plaques de circuits dans un encombrement réduit, avec des chutes de tension minimales dans les liaisons électriques, et qui puisse être réalisé à partir de moyens de production de grande série pour un prix de revient avantageux. Le boîtier d'interconnexion selon l'invention com- prend deux embases moulées fixées chacune sur une même face d'une plaque de circuit repliable le long d'une zone dépour- vue d'isolant, des moyens d'accrochage pour relier les deux embases après pliage de la plaque, la fixation de la plaque sur les languettes de connexion montées sur les embases étant effectuée par une soudure à la vague. Un avantage de la présente invention est de pouvoir monter les languettes en insertion automatique sur les embases à l'état nu. un autre avantage lié à la possibilité de pliage des circuits réside dans le fait qu'une partie du bottier de connexion peut être logée dans le compartiment moteur tandis que l'autre partie peut constituer une traversée de tablier et être accessible de l'habitacle; de plus, cela permet d'avoir accès directement à des sorties sur plusieurs faces du boîtier. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description donnée ci-dessous à titre indicatif mais ndn limitatif d'un mode de réalisation préféré de la présente invention; ainsi que du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue schématique éclatée du bol- tier d'interconnexion selon l'invention, à l'état déplié; les figures 2 a et 2 b sont des vues en plan des deux faces d'une plaque dans laquelle sont réalisés des circuits électriques distincts; la figure 3 est une vue en coupe du boîtier de la figure 1, mais à l'état replié; la figure 4 est une vue de dessus de la partie du boîtier logée dans le compartiment moteur; la figure 5 est une vue de dessus de l'autre partie du boîtier; - la figure 6 est une vue de dessus d'un connecteur mâle la figure 7 est une vue schématique d'un empliage de plaques; - la figure 8 est une vue de face du connecteur femelle la figure 9 est une vue de côté du connecteur femelle représenté sur la figure 7. Le bottier d'interconnexion comprend une embase en matière plastique moulée 1 dans laquelle sont ménagés des' logements 2 pour la réception de plusieurs types d'organes de connexion électriques mâles 14 et femelles 40 qui sont tous fixés sur ladite embase 1 avant montage du circuit imprimé désigné dans son ensemble par la référence 3 Le circuit imprimé 3 (figure 2 a) est constitué par au moins une plaque métallique 4 dans laquelle sont découpées par tout moyen approprié chimique ou mécanique des pistes ou bandes séparées 5 constituant chacune un circuit électrique Les passages ou découpes 6 ménagés entre les circuits 5 sont reliés entre eux par des pontets de liaison mécaniques 7 qui sont ultérieurement enlevés par emboutissage, notamment en fonction des liaisons à réaliser entre lesdits circuits 5 Des orifices 8 sont également ménagés pour l'introduction des extrémités des organes de connexion électriques devant être solidarisés avec la plaque métallique 4 Sur la face opposée de la plaque 4, représentée sur la figure 2 b on surmoule une couche d'isolant 9 qui recouvre toute la pla- que 4 sauf en une ou plusieurs zones 10 et autour desdits orifices 8 de manière à créer autour de ces derniers des évidements 11. A l'autre extrémité de la plaque 4 (figure 1) est également prévue une seconde embase 12 pourvue de logements 2 pour l'insertion d'organes de connexion électriques. Lors du surmoulage de l'isolant 9 sur la plaque 4, on réalise ledit surmoulage de façon que l'isolant pénètre dans les passages ou découpes 6 de manière à former des bourrelets 13 qui recouvrent une petite partie des circuits électriques adjacents, du côté de la face de la plaque non recouverte par l'isolant. La plaque surmoulée 4 est disposée sur les organes de connexion 14 et 40 de façon que la face dénudée soit en regard des embases 1 et 12 Après quoi, on déplace l'ensem- ble constitué par les embases 1, 12 et la plaque 4 ainsi -montée audessus d'un bain de soudure de façon que ladite soudure pénètre seulement dans les évidements 11 réalisant la liaison électrique des extrémités des organes de connexion 14 et 40 avec la plaque métallique 4 sur la surface nue métallique ménagée dans lesdits évidements 11. Lorsque la fixation de la plaque 4 sur les organes de connexion 14 et 40 est ainsi réalisée, on plie la plaque 4 le long des zones dénudées 10 de manière à amener l'embase 12 au-dessus de l'embase 1, comme cela est représenté sur la figure 3 Les différents logements 2 peuvent être protégés, par des parties en relief 15 venues de moulage avec les embases 1 et 12. Dans le cas d'une boîte d'interconnexion comprenant un empilage de plaques 4 constituant le circuit imprimé pro- prement dit, les connecteurs mâles 14 sont de différentes longueurs, comme cela apparaît sur la figure 7 Une première série de connecteurs 14 a correspondent-à la plaque 4 a Lors- que cette plaque 4 a est fixée par soudure à la vague, comme décrit cidessus, sur les connecteurs 14 a et donc rendue solidaire de l'embase correspondante, on dispose la seconde plaque 4 b qui est fixée par soudure à la vague sur les con- necteurs 14 b, les connecteurs 14 c devant être fixés de la même manière à une troisième plaque, non représentée Quel que soit le nombre de plaques empilées, la fixation desdites plaques est réalisée de la manière ci-dessus et dans l'ordre indiqué, avec toujours la face dénudée de chaque plaque tournée vers l'embase Ce procédé de fixation permet d'auto- matiser la fabrication des boîtiers d'interconnexion. Chaque connecteur mâle 14 se présente sous la forme d'une languette introduite par la pointe dans le réceptacle 2 correspondant La languette 4 (figure 6) comprend un rebord annulaire 16 formant appui et des redents 17 qui, par leurs angles vifs 18, prennent appui sur le bord du réceptacle et constituent l'élément de fixation desdites languettes dans leur logement L'extrémité 19 est accessi- ble d'un côté de l'embase, à travers les parties en relief , tandis que l'autre extrémité 20 se termine en forme de fourcheç 23 qui comprend une fente 21 et se termine en biseau 22 formant un angle de 450 par rapport à l'horizontale La fourche 23 permet un meilleur contact de la soudure tandis que le biseau 22 permet, lors de la soudure à la vague, de canaliser la soudure vers le fond de l'évidement il et de s'étaler sur la partie métallique de la plaque non recou- verte d'isolant. Des connecteurs femelles 40, pour-la réception no- tamment de fusibles plats enfichables, sont également fixés sur la plaque métallique, suivant le procédé de soudure à la vague décrit à propos des connecteurs mâles 14 Les connec- teurs femelles 40, représentés sur les figures 8 et 9, sont chacun constitués par deux éléments 41, 42 disposés en re- gard l'un de l'autre pour former à leur extrémité inférieure une pince élastique 43 (figure 9) Chaque élément 41, 42 comprend sur l'un de ses bords 44, des angles vifs 45 et une partie 46 destinée à être introduite dans l'orifice corres- pondant de la plaque 4 Les deux éléments 41, 42 sont réunis par leur autre bord 47 au moyen d'une petite plaque de liai- son 48, percée d'un orifice 49, et disposée dans un plan sen- siblement orthogonal aux plans définis par les parties verti- cales des éléments 41 et 42 comportant les angles vifs 45. Enfin, ils peuvent comprendre des dépouilles 50 sur leur bord supérieur 51, tandis que les parties recourbées à l'exr- térieur 52 des parties inclinées 53 formant pince forment un angle sensiblement égal à 600 Enfin, chaque partie incli- née 53 comprend une fente 54, Un connecteur femelle 40 est en réalité obtenu, en continu, par un procédé de découpage et de pliage d'une bande métallique. Sur la partie la de l'embase 1 comprenant des loge- ments 2 pour les connecteurs mâles 14 et des logements 24 pour les connecteurs femelles 40 pour relais et/ou fusibles enfichables par exemple, il est prévu une petite colonne creuse 25 apte à recevoir, par vissage, une vis 26 solida- risant un capot de protection 27 de ladite partie la Il va de soi que d'autres logements sont également prévus pour remplir des fonctions autres que celles mentionnées ci- dessus Un joint d'étanchéité 28 est interposé entre le capot de protection 27 et l'embase 1 Un autre joint d'étan- chéité 29 est également prévu au niveau de l'embase 12. Un capot de fermeture 30 est fixé sur l'embase 12 6 2531598 et recouvre la partie 12 a de la plaque 4 repliée de manière à compléter la protection de l'ensemble du circuit imprimé. A cet effet, le capot 30 comprend une ouverture 31 permet- tant le passage de la partie surmoulée 32 en relief de l'embase 12 dans laquelle sont ménagés les logements 2 avec les extrémités des languettes 14 accessibles de ce côté du boîtier La fixation du capot 30 est assurée sur l'embase 12 par des moyens de fixation tels que vis 33 et sur l'emba- se 1 par des organes d'accrochage sous forme de tétons 34 susceptibles d'être insérés dans des orifices 35 ménagés dans ladite eibase 1. Enfin un écran anti-bruit de nature diélectrique 36 est interpose enure la plaque repliée 4 et le capot de fermeture 30. Par ailleurs des languettes 37 beaucoup plus longues sont solidaires par une de leurs extrémités de l'embase 12 et s'introduisent par leur autre extrémité dans des logements 38 ménagés dans l'embase 1 Les languettes 37 assurent égale- ment une liaison entre les embases 1 et 12 mais ne traver- sent pas la ou les plaques 4. Des vis 39 sont utilisées pour la fixation du bol- tier d'interconnexion sur le tableau du véhicule. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. -7- REVEND ICAT IONS 1 Boîtier d'interconnexion, du type comprenant au moins une embase moulée l en matière plastique sur laquelle sont fixés des organes de connexion 14 qui sont accessibles sur les deux faces opposées de ladite embase, au moins une plaque métallique 4 comportant des pistes 5 ou bandes séparées formant chacune un circuit électrique et des orifices 8 pour le passage desdits organes de connexion, une face de ladite plaque étant recouverte d'un isolant 9, caractérisé en ce que chaque plaque de circuit 4 est disposée de façon que la face non recouverte d'isolant soit tournée vers ladite embase et en ce que sur la face recouverte d'isolant des évidements Il sont ménagés dans l'isolant autour desdits orifices 8 de ma- nière à permettre une liaison par soudure à la vague entre les- dits organes de connexion 14 et ladite plaque 4,-la soudure à la vague consistant à déplacer l'ensemble embase et plaque au-dessus d'un bain de soudure de façon que ladite soudure pénètre dans les évidements et réalise la liaison entre les organes de connexion et la plaque. 2 Boîtier selon la revendication 1, du type compre- nant un empilage de plaques 4 et caractérisé en ce que plusieurs séries d'organes de connexion 14-14 a-14 b de lon- gueurs différentes sont disposées de façon qu'à chaque série d'organes de connexion corresponde une seule plaque, la fixation de chaque plaque sur les organes de connexion cor- -respondants étant réalisée préalablement à la fixation de la plaque adjacente supérieure sur la-série d'organes de con- nexion correspondantes. 3 Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde embase moulée 12 sur laquelle sont fixés également des organes de connexion 14 accessibles sur les deux faces de ladite embase qui est disposée en regard de la face de la plaque dépourvue d'isolant et qui 8est reliée à une extrémité desdits organes de connexion par soudure à la vague, et en ce que ladite plaque comprend au moins une zone 10 dépourvue désolant 9 sur les deux faces de manière à autoriser un pliage de la plaque et à déplacer les deux embases l'une vers l'autre pour former un ensemble compact. 4 Boîtier selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens 34, 35 pour relier les deux em- bases entre elles à l'état replié de la bande. 5 Boîtier selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison sont constitués par des languet- tes de liaison directe 14 dont une extrémité est fixée sur une embase tandis que l'autre extrémité est susceptible de s'insérer dans des logements ménagés dans l'autre embase. 6 Boîtier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les organes de connexion comprennent des connecteurs mâles 14 et femelles 40, comportant chacun un rebord d'appui annulaire 16-44 et au moins un redent 18-45 de blocage dont un côté est incliné sur l'axe longitudinal. 7 Boîtier selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque connecteur mâle comprend une languette dont l'extrémité 20 à souder sur la plaque se termine par un biseau 22 et comprend une fente 21. 8 Boîtier selon la revendication 7, caractérisé en ce que le biseau 22 fait un angle de 450 sur l'horizontale. 9 Boîtier selon la revendication 6, caractérisé en. ce que la languette comprend plusieurs redents 45 formant des angles vifs d'appui sur les bords du logement dans lequel la languette est introduite. 10 Boîtier selon la revendication 6, caractérisé en ce que les connecteurs femelles 40 sont contitués chacun par deux éléments-46 assemblés le long d'un côté au moyen d'une petite plaque de liaison 48, l'autre côté opposé comprenant des angles vifs 45, la partie inférieure 52 de chaque élément étant recourbée vers l'extérieur de façon que les parties -9 - recourbées forment une pince élastique 43. 11 Bottier selon la revendication 3,, caractérisé en ce qu'une des embases O est fixée sur sensiblement toute la surface de la plaque comprise entre un bord et la zone de pliage de ladite plaque, tandis que la seconde embase n'est fixée qu'à une partie de la surface restante de la plaque. 12 Bottier selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un couvercle disposé du côté de la seconde embase, ledit couvercle comportant une large ouverture pour permettre l'accès des organes de connexion de ladite seconde embase et des moyens d'accrochage répartis sur le pourtour et coopérant avec des éléments de réception prévus sur le pourtour de la première embase. 13 Boîtier selon l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce qu'un écran isophonique 36 de nature diélec- trique est interposé entre la ou les plaques et au moins l'une des embases. 14, Bottier selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un capot de protection 30 pour des fusibles et un relais insérés dans des logements correspondants. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'isolant est un composé polymère chargé de fibres de verre.