Brevet FR2594263A1 — publié le 19870814

- J 2594263 CONNECTEUR ELECTRIQUE COMPRENANT AU MOINS UNE DOUILLE ET UNE BROCHE, ET PROCEDE DE FABRICATION DE LA BROCHE. La présente invention concerne un connecteur électrique comprenant au nmoins une douille de section intérieure circulaire et une broche ayant une partie avant destinée à être insérée dans la douille. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une broche d'un connecteur électrique de ce genre. Les broches classiques des connecteurs électriques sont conformées et dimensionnées pour s'adapter en glissant à l'intérieur d'une douille femelle, laquelle a généralement la forme d'un manchon cylindrique de section circulaire et de diamètre intérieur constant. La broche comporte généra- lement plusieurs éléments juxtaposés qui s'insérent dans la douille et sont agencés pour exercer une force dirigée vers l'extérieur pour s'appuyer contre la surface intérieure de la douille, de manière à établir une bonne connexion électrique. Les éléments de broche sont généralement fabriqués avec un diamètre global plus petit que celui du manchon et ils sont ensuite cintrés extérieurement sur une partie de leur longueur de telle manière qu'au moins une partie de l'élément de broche soit légèrement plus large que le manchon. Ce cintrage ultérieur des éléments de broche est difficile à efúfec-uer avec une grande p,écisi.,1. Toutefois, il est important de maîtriser de manière précise les dimensions de la broche afin qu'un bon contact électrique soit réalisé pour une force minime d'insertion et de retrait. Ceci est spécialement important dans les connecteurs à broches multiples, qui peuvent englober cinquante broches ou plus et dans lesquels la force totale de friction à l'insertion est égale à la somme de celles des broches individuelles. Avec des éléments de broche connus, les points de contact entre l'élément de broche et la douille sont fixes par rapport à la broche mais se déplacent le long de la douille durant l'insertion de la broche. Cela peut être un inconvénient quand la douille est revêtue d'un revêtement galvanique puisque, plus on s'éloigne de l'ouverture vers l'intérieur de la douille, plus l'exécution d'un tel revêtement est difficile. La meilleure zone du revêtement se trouve à proximité de l'ouverture de la douille et il est donc souhaitable de limiter le contact à cette zone. - 2 - 2594263 Certains éléments de broche connus sont découpés dans une plaque, puis roulés ou cintrés à la configuration voulue. Il est difficile de former de tels éléments avec la précision nécessaire pour des connecteurs à hautes performances. En conséquence, l'invention vise à pallier les inconvénients susmentionnés, en fournissant un connecteur du type indiqué en préambule, pouvant être fabriqué facilement et avec précision, et assurant une bonne connexion électrique même après une longue durée de service. Selon un premier aspect de l'invention, un tel connecteur électrique est caractérisé en ce que la partie avant de la broche a une section transversale constante sur la majeure partie de sa longueur, en ce que le pourtour de cette majeure partie est circulaire à l'exception de deux zones opposées, en ce que le diamètre de la partie circulaire de ce pourtour est plus grand que le diamètre intérieur de la douille, en ce qu'une fente s'étend longitu- dinalement à travers la partie avant de la broche, entre lesdites zones opposées, et en ce que la largeur totale de la broche dans la direction de la fente est inférieure au diamètre intérieur de la douille, de manière que la broche puisse être insérée dans la douille sous forme d'un élément de contact glissant. De préférence, lesdites zones opposées sont des flancs plats s'étendant le long de la partie avant de la broche, la largeur de ces flancs étant plus grande que l'épaisseur de la fente. Dans une autre forme de réalisation, lesdites zones opposées peuvent être constituées directement par les bords de la fente, l'épaisseur de cette fente étant telle que la largeur de la broche dans la direction de la fente est inférieure au diamètre intérieur de la douille. De préférence, les dimensions respectives de la broche et de la douille sont telles que, lorsque la broche est engagée à fond dans la douille, la fente reste légèrement ouverte à l'extrémité avant de la broche. La broche peut être constituée d'une seule pièce de métal et sa partie avant peut avoir une extrémité arrondie, tandis que son extrémité arrière peut comporter un alésage pour l'insertion d'un conducteur électrique. De préférence, la broche est pourvue d'un revêtement galvanique au moins sur sa partie s'insérant dans la douille. - 3- 2594263 Selon un autre aspect, l'invention fournit un procédé de fabrication d'une broche d'un connecteur électrique comportant une douille de section intérieure circulaire dans laquelle on peut insérer la broche, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à former une partie avant de la broche selon une section circulaire de diamètre plus grand que le diamètre intérieur de la douille, à former dans l'épaisseur de la broche une fente diamétrale qui est ouverte à l'extrémité avant de la broche et qui s'étend au moins sur la longueur de broche destinée à être insérée dans la douille, et à former deux flancs plats le long de la broche de manière à réduire la largeur de celle-ci dans la direction de la fente jusqu'à une valeur déterminée, inférieure au diamètre de la douille, et à permettre ainsi une insertion de la broche sous forme d'un élément de contact glissant dans la douille. De préférence, la broche est usinée dans une seule pièce de métal. On décrira ci-dessous à titre d'exemple un connecteur électrique à une seule broche selon la présente invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La fig. 1 est une vue du connecteur en élévation, partiellement coupé, la fig. 2 est une vue partielle en plan de ce connecteur, la fig. 3 est une vue agrandie en coupe transversale suivant la ligne III-III de la fig. 1, la fig. 4 est une vue agrandie en coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la fig. I,et la fig. 5 est une vue en coupe transversale analogue à la fig. 3, représentant une autre forme de réalisation de la broche. En référence aux fig. I à 4, le connecteur électrique représenté comprend un élément mâle et un élément femelle constitués essentiellement, comme dans les connecteurs classiques, par une broche 1 et une douille 2 dans laquelle la broche peut être insérée. La broche I et la douille 2 sont montées dans des corps isolants respectifs (non représentés) qui servent de support pour d'autres organes d'accouplement. - 4 - -4- 2594263 Dans cet exemple, la broche 1 est une construction monobloc usinée dans une seule pièce de cupro-béryllium demi-dur et elle a une forme générale cylindrique. La partie arrière 10 de la broche comporte un alésage axial borgne 11 dans lequel un conducteur 3 peut être inséré et serti ou soudé pour être raccordé électriquement à la broche. Une courte partie pleine intermédiaire 12 de plus petit diamètre sépare la partie arrière 10 de la partie avant 13 de la broche. La partie avant 13 constitue la partie de la broche I destinée à être insérée dans la douille 2. Elle a un pourtour de.forme générale circulaire, avec un diamètre de 0,60 mm sur toute sa longueur, à part une extrémité hémisphérique 14. Sur la majeure partie de la longueur de la partie avant 13 s'étend une fente diamétrale 15 qui divise cette partie avant en deux branches parallèles 16 et 17 dont la section a approximativement la forme d'un segment circulaire. La fente 15 est ouverte à l'extrémité 14 de la broche et elle s'étend vers l'arrière sur une distance supérieure à la longueur d'introduction de la broche dans la douille 2, en se terminant juste devant la partie intermédiaire 12. L'épaisseur de la fente 15 est de 0,16 mm au repos, c'est-à-dire avant son insertion dans la douille. Deux flancs plats parallèles 18 et 19 s'étendent le long de la partie avant 13 entre son extrémité 14 et un emplacement situé derrière l'extrémité arrière de la fente 15 et devant la partie intermédiaire 12. Les flancs 18 et 19 se trouvent sur les bords opposés des deux branches 16 et 17, c'est-à-dire le long des bords opposés de la fente 15 et ils sont perpendiculaires au plan de cette fente. La largeur de la broche I suivant le plan de la fente est réduite à 0,40 mm par les flancs plats, la hauteur de chacun de ces flancs au repos étant de 0,45 mm. Sur la broche 1, au moins la partie avant 13 est revêtue galvaniquement d'une couche d'or pour assurer un bon contact électrique dans la douille 2. La douille 2 est usinée dans une seule pièce de laiton et elle a une forme cylindrique. Une extrémité 21 de la douille 2 comporte un alésage axial 22 pour recevoir la broche 1, l'entrée de cet alésage étant évasée pour faciliter l'insertion. Le diamètre de la majeure partie de l'alésage 22 est de 0,57 mm, c'est-à-dire plus petit que le diamètre de la partie circulaire du pourtour de la partie avant 13 de la broche 1, mais plus grand que la largeur de la broche entre les zones aplaties de son pourtour. L'autre extrémité de la - 5- 2594263 douille 2 contient un alésage 23 dans lequel un conducteur 4 peut être inséré et serti ou soudé pour être raccordé électriquement à la douille 2. L'alésage 22 de la douille 2 est revêtu galvaniquement d'une couche d'or pour assurer un bon contact électrique avec la broche 1. Cependant, du fait des difficultés d'exécution d'un tel revêtement dans les cavités étroites de ce genre, le revêtement est de meilleure qualité à proximité de l'entrée de l'alésage 22. Commne le diamètre de la broche 1 est supérieur à celui de l'alésage 22 de la douille, au moment de l'insertion la fente se referme légèrement, ce qui réduit le diamètre hors tout de la broche jusqu'à une valeur égale au diamètre intérieur de la douille. Comme le montre plus particulièrement la fig. 3, la broche I s'appuie contre l'intérieur de la douille 2 en quatre points de contact P situés aux limites entre les flancs plats 18 et 19 et les parties courbes de la surface de la broche. Sur la douille 2, les points de contact P se trouvent à proximité de l'entrée et ils y restent pendant toute la suite de l'introduction de la broche dans l'alésage 22. Au cours de cette introduction, la fente 15 a tendance à se fermer progressivement à l'extrémité 14. En pratique, les dimensions de la broche 1 et de la douille 2 sont déterminées de manière que la fente 15 reste encore légèrement ouverte à l'extrémité 14 une fois que la broche est engagée à fond dans la douille. Le rôle des flancs plats 18 et 19 est de constituer deux zones qui réduisent suffisamment la lageur de la broche I pour permettre son insertion dans une douille 2 ayant un diamètre inférieur à celui du pourtour circulaire de la partie avant de la broche. Les flancs 18 et 19 ne sont pas nécessairement des surfaces piates comme on les a décrits, mais ils pourraient être incurvés ou profilés différemment, pourvu qu'ils réduisent la largeur de la broche d'une manière permettant son introduction dans la douille. Dans une forme de réalisation illustrée par la fig. 5 et dans laquelle la broche est dépourvue des flancs décrits cidessus, l'épaisseur de la fente 15' est augmentée jusqu'à ce qu'elle corresponde à la hauteur des flancs 18 et 19 du cas précédent. De cette manière, la largeur de la partie avant 13' de la broche est suf.isamrnent réduite pour permettre son insertion dans la douille. Cependant, cette exécution a l'inconvénient de réduire l'épaisseur des deux branches 16' et 17' de la broche et donc d'augmenter le risque de dégâts. Les arêtes P' constituant les points de contact avec la douille sont aussi plus aiguës que dans le cas précédent. Ceci les rend plus exposées à des dégâts -6 -25 4263 - 6 - 2594263 et à l'usure et peut aussi augmenter l'usure de la douille. On peut facilement fabriquer la broche 1 par usinage d'une tige cylindrique de diamètre égal à celui de la partie arrière 10. On réduit par usinage le diamètre extérieur de la tige pour réaliser la partie intermédiaire 12 et la partie avant 13. On forme alors l'alésage Il à l'extrémité arrière de la broche, et le bout arrondi 14 à son extrémité avant. Ensuite, on usine la fente 15 et les flancs 18 et 19, par exemple par fraisage ou par sciage, et l'on adoucit les arêtes vives le long des flancs, par exemple par brassage ou par attaque chimique. Ces opérations peuvent facilement être effectuées avec une grande précision par des machines automatiques, ce qui permet la production de broches ayant les dimensions précises voulues. Conjointement à la conception générale du connecteur selon l'invention, ceci détermine aussi la régularité d'une force d'insertion qui est faible et qui garantit un bon contact électrique et une longue durée de vie des connecteurs. Après les opérations d'usinage, la broche est nettoyée et dorée de la manière habituelle. La présente invention n'est limitée aux formes de réalisation décrites mais peut comporter diverses modifications et variantes évidentes pour l'homme de l'art. - 7 - 2594263 Revendications 1. Connecteur électrique comprenant au moins une douille de section intérieure circulaire et une broche ayant une partie avant destinée à être insérée dans la douille, caractérisé en ce que la partie avant (13) de la broche (1) a une section transversale constante sur la majeure partie de sa longueur, en ce que le pourtour de cette majeure partie est circulaire à l'exception de deux zones opposées (18 et 19), en ce que diamètre de la partie circulaire de ce pourtour est plus grand que le diamètre intérieur de la douille (2), en ce qu'une fente (15, 15') s'étend longitudinalement à travers la partie avant (13, 13') de la broche, entre lesdites zones opposées, et en ce que la largeur totale de la broche dans la direction de la fente (15, ') est inférieure au diamètre intérieur de la douille (2), de manière que la broche (1) puisse être insérée dans la douille (2) sous forme d'un élément de contact glissant. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites zones opposées sont des flancs plats (18 et 19) s'étendant le long de la partie avant (13) de la broche, la largeur de ces flancs étant plus grande que l'épaisseur de la fente (15). 3. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites zones opposées sont constituées par les bords de la fente (15'), l'épaisseur de cette fente étant telle que la largeur de la broche dans la direction de la fente est inférieure au diamètre intérieur de la douille (2). 4. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dimensions respectives de la broche (1) et de la douille (2) sont telles que, lorsque la broche est engagée à fond dans la douille, la fente (15) reste légèrement ouverte à l'extrémité avant de la broche. 5. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la broche (1) est constituée d'une seule pièce de métal. 6. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie avant de la broche a une extrémité arrondie (14). - 8 - 2594263 7. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la broche (1) comporte, à son extrémité arrière, un alésage (11) pour l'insertion d'un conducteur électrique (3). 8. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la broche (1) est pourvue d'un revêtement galvanique au moins sur sa partie s'insérant dans la douille (2).. 9. Procédé de fabrication d'une broche d'un connecteur électrique comportant une douille de section intérieure circulaire dans laquelle on peut insérer la broche, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à former une partie avant (13) de la broche (1) selon une section circulaire de diamètre plus grand que le diamètre intérieur de la douille (2), à former dans l'épaisseur de la broche une fente diamétrale (15) qui est ouverte à l'extrémité avant de la broche et qui s'étend au moins sur la longueur de broche destinée à être insérée dans la douille, et à former deux flancs plats (18 et 19) le long de la broche de manière à réduire la largeur de celle-ci dans la direction de la fente (15) jusqu'à une valeur déterminée, inférieure au diamètre de la douille (2), et à permettre ainsi une insertion de la broche sous forme d'un élément de contact glissant dans la douille. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la broche (1) est usinée dans une seule pièce de métal.