Brevet FR2606939A1 — publié le 19880520

Groupe de connexion électrique pour câbles La présente invention concerne un groupe de connexion élec- trique entre au moins un câble et un circuit imprimé, en particulier dans le cas o les éléments de contact électri- que logés dans ce groupe sont miniaturisés, c'est-à-dire sont constitués par une multiplicité d'éléments de contact électrique disposés c6te-à-côte avec un écartement rela- tivement réduit, de l'ordre de 2 mm. On sait que les groupes de connexion électrique pour les circuits imprimés comprennent une paire de blocs d'accou- plement, un premier de ces blocs recevant une multiplicité d'éléments de contact électrique mâles ayant une première portion propre à être soudée dans des trous correspondants du circuit imprimé, et une autre portion ern formede tige propre à être insérée entre deux ailettes élastiques en saillie, disposées face à face et tournées vers le bas, appartenant à un élément de contact électrique femelle associé qui fait partie d'une multiplicité correspondante d'éléments de con- tact femelles logés dans le second bloc de connexion élec- trique, lequel peut être accroché au premier bloc portant les éléments de contact électrique mâle. Les éléments de contact électrique femelles,dans leur partie supérieure, peuvent avoir une configuration variée selon le type de connexion électri- que requis, pour des câbles individuels, pour des câbles en bande ou pour d'autres circuits imprimés. Le but de l'invention est de réaliser un groupe de con- s nexion électrique du type décrit pour un circuit imprimé auquel peut être relié au moins un câble électrique présen- tant les caractéristiques requises pour être relié à un tel bloc de façon à en assurer le blocage et à empêcher un désengagement accidentel. Ce but est atteint selon l'invention a un groupe de connexion électrique entre au moins un câble et un cir- cuit imprimé, caractérisé en ce qu'il comprend un premier bloc isolant portant au moins un élément de contact élec- trique femelle auquel est connecté ledit câble à l'aide de moyens de blocage stable et de déformation permanente, et un second bloc isolant pouvant être couplé au premier bloc et portant au moins un élément de contact électrique mâle ayant une première portion propre à être couplée à l'1élé- ment de contact électrique femelle et une seconde portion propre à être fixée au circuit imprimé. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée donnée ci-après à titre d'exemples non limitatifs et des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale en coupe du groupe de connexion électrique selon l'invention, destiné à être relié à un câble gainé; - la figure 2 est une vue en perspective, à plus petite échelle, d'un élément de contact électrique femelle minia- turisé, présent dans le groupe de connexion électrique de la figure 1; les figures 3 et 4 sont des vues en perspective montant deux phases successives d'accouplement du groupe de conne- xion électrique de la figure 1; - la figure 5 est une vue latérale en coupe d'une autre forme de réalisation du groupe de connexion électrique selon l'invention; - les figures 6 et 7 sont des vues respectivement de face et de dessus des blocs de connexion constitutant le groupe de connexion électrique de la figure 5; et - les figures 8 et 9 sont des vues latérales en coupe de portions réalisées de différentes façons du groupe de con- nexion électrique de la figure 5, raccordé à des câ- bles de types différents. A la figure 1, le numéro de référence 1 indique un groupe de connexion électrique selon l'invention entre un cir- cuit imprimé 2 et un câble gainé 3 (indiqué en trait mixte} ayant une gaine extérieure 4 et trois conducteurs internes 5 disposés côte-à-côte et logés chacun dans une gaine inter- ne, qu'on voit mieux à la figure 4. Ce groupe de connexion 1 comprend deux blocs de connexion électrique 6 et 7, réalisés avantageusement en matériau isolant par moulage et logeant respectivement une multiplicité d'éléments de contact électrique femelles 8 juxtaposés et une multipli- cité correspondante d'éléments de contact électrique mâles 9. Les éléments de contact électrique femelles 8, égale- ment illustrés à la figure 2, sont du type décrit dans la demande de brevet n 87 12638 déposée par la demanderesse le 11 septembre 1987 et sont réalisés en une pièce unique de tôle convenablement découpée et façonnée; en particu- lier, ils présentent une première portion centrale 12 à parois verticales, de section sensiblement en forme de C, des pa- rois opposées de laquelle partent vers le bas deux aAlettes élastiques 13 en saillie, se faisant face et se rapprochant vers leurs extrémités libres inférieures 14, et divergeantde nouveau dans leur partie terminale. De la portion centra- le 12, entre les ailettes 13, part d'une seule pièce vers le bas une partie de paroi verticale courte 15. Faisant face latéralement à la première portion centrale 12, l'élé- ment de contact électrique femelle 8 présente en une seule pièce, jointe en une zone latérale 17 de l'élément de con- tact 8, une seconde portion 18, ayant elle aussi une sec- tion sensiblement en C, dont les parois opposées sont dans le prolongement des parois opposées de la première portion centrale 12, laissant une fente 19 en correspondance d'une première paire de celles-ci, tandis que la seconde paire est constituée sans solution de continuité par la zone latérale 17 de l'élément 8. La longueur de la seconde por- tion 18 est supérieure à celle des ailettes élastiques 13, de façon à faire saillie vers le bas par un bord d'appui 1i 20 pour l'élément de contact 8. Cette seconde portion 18 présente, découpée dans sa paroi principale de dos, une ai- lette élastique 21 repliée vers l'extérieur. L'élément de contact électrique femelle 8 est constituée dans sa zone centrale par les portions 12 et 18 et présente une section sensiblement rectangulaire. De ses petites parois partent, vers le haut, deux portions opposées 23 en forme de four- chette présentant chacune une fente centrale 24 propre à recevoir un conducteur du câble gainé 3 pour réaliser une connexion électrique du type par entaillage d'isolant. Les éléments de contact électrique mâles 9 présentent une première portion en forme de tige 32, encastrée dans une paroi de base 33 du bloc de connexion 7 et émergeant vers le haut, tandis que le vers le bas cette portion en forme de tige 32 est réunie en une seule pièce avec une portion horizontale 34, logée dans une cavité inférieure 35 du bloc de connexion 7, et d'o part encore,décalée axialement par rapport à la portion en forme de tige 32, une autre portion en forme de tige 36 tournée vers le bas, et propre à s'insérer dans un trou 37 3 du circuit imprimé 2, auquel elle est reliée par soudure de façon connue et non illustrée. Le bloc de connexion - porte à cet effet une multiplicité d'éléments de contact électrique mâles 9 disposés avec leurs portions en forme de tige 36 en sens opposés par rapport à un plan médian dans lequel les portions en forme de tige 32 sont alignées, avec un espacement longitudinal réduit convenable, de l'or- dre de 2 mm. Le bloc de connexion 6 présente une multipli- cité de cavités 39 disposées côte-à-côte, dans chacune desquelles est logé un élément de contact électrique fe- melle 8, le bord inférieur 20 de la seconde portion 18 s'appuyant sur une paroi de base 41 du bloc 6 et la paroi verticale 15 s'appuyant sur un épaulement interne 42 de la cavité 39, tandis que l'ailette élastique 21 s'encliquète dans une fente 43 d'une paroi frontale 44 du bloc 6, de façon à empêcher l'extraction de l'élément de contact fe- melle de la cavité 39. Cette cavité a des parois latérales d'appui pour les portions 12 et 18 et pour les portions en forme de fourchette 23. Le bloc de connexion 7 présente aussi une large cavité centrale 46 propre à recevoir le bloc de connexion 6 de façonque la paroi de base 41 de ce dernier s'appuie sur la paroi de base 33 du bloc 7. La liai- son entre les deux blocs 6 et 7 est stable grâce à une dent 48 qui fait saillie vers l'intérieur à partir d'une paroi frontale 49 du bloc 7 et qui s'accroche sur une portion correspondante 50 du bloc 6. De cette façon, comme illustré à la figure 1, les portions en forme de tige 32 des éléments de contact électrique mâles 9 se logent entre les ailettes élastiques 13 des éléments de contact électrique femelles 8, stabilisant ainsi la connexion électrique entre le câble gainé 3 et le circuit imprimé 2. Le bloc de connexion 6 présente également un appendice externe 51 de positionne- ment et de polarisation, qui pénètre dans un trou 52 du circuit imprimé 2, tandis que le bloc de connexion 7 pré- sente un appendice 53 dont l'extrémité est entaillé de façon à être élastique, qui pénètre dans un trou cor"espon- dant (non visible) du circuit imprimé 2. Les conducteurs 5 du câble gainé 3 sont reliés de façon stable aux éléments de contact électrique femelles 8 correspondants au moyen d'un corps supérieur , réalisé lui aussi en matière plastique isolante, avan- tageusement par moulage par injection, qui vient s'accro- cher par dessus le bloc de connexion 6. En particulier, le corps 55, comme on le voit mieux aux figures 3 et 4, pré- sente deux ailettes élastiques latérales 56, tournées vers le bas, avec une fente centrale, qui sont propres à s'ac- crocher par encliquetage à deux paires d'appendices 57 et 58, qui font saillie vers l'extérieur à partir de parois latérales 59 du bloc de connexion 6, et sont disposées à des hauteurs différentes. Le corps 55 présente en outre une première portion 60 propre à se loger entre les parois la- térales 59 du bloc 6 et présente une seconde portion 61 latérale par rapport à la première portion 60, avant une cavité à ouverture horizontale 62, propre à recevoir l'ex- trémité du câble gainé 33. La première portion 60 est ou- verte à la partie inférieure pour recevoir les portions en forme de fourchette 23 des éléments de contact électrique femelles 8 quand le groupe de connexion 1 est accroché, comme illustré à la figure 1, tandis qu'à la partie supé- rieure elle présente, s'étendant vers l'intérieur, à tra- vers l'espace défini par les portions en forme de fourchet- te 23, un appendice inférieur 64 de longueur telle qu'il vient en contact sur la gaine interne du câble 3 recevant les conducteurs 5. Cette première portion 60 présente, à la partie supérieure, des paires de fentes 65 qui se trouvent en correspondance des portions en forme de fourchette 23. La seconde portion 61 du corps 55 présente quant à elle à sa partie supérieure une partie de paroi 66 ayant seulement à ses extrémités deux zones de liaison 67 et 68 de section réduite. L'utilisation du groupe de connexion électrique dc:rit est la suivante. A partir de la configuration illustée à la figure 3, dans laquelle les deux blocs de connexion 6 et 7 sont détachés, et dans laquelle le corps 55 se trouve à distance audessus du bloc 6 (comme montré en trait mixte à la figure 1), sa séparation complète étant seulement évitée par l'accrochage des ailettes élastiques 56 aux paires d'appendicessupérieurs57, on enfile le câble gainé 3 par sa partie d'extrémité dans la cavité 62 du corps 55, les conducteurs 5 se disposant en correspondance des zones supérieures des fentes 24 des portions en forme de fourchette 23 des éléments de contact électrique femel- les 8. On enfile ensuite le corps 55 entre les parois la- térales 59 du bloc 6, et il se fixe de façon stable à ce- lui-ci par accrochage des ailettes élastiques 56 aux pai- res d'appendicesinférieuts58, comme on le voit à la figure 4. Dans cette phase, l'appendice inférieur 64 pousse les conducteurs 5 entre les fentes centrales 24 des portions en forme de fourchette 23, ce qui réalise la connexion électrique (figure 1). Pour réaliser ensuite le blocage stable entre le câble gainé 3 et le bloc 6 à travers les éléments de contact électrique femelles 8, on déforme la partie 66 du corps 55, par exemple avec un outil,et on rompt la zone 68 avec rotation de la partie 66 autour de la zone 67, elle aussi de section relativement réduite, jus- qu'à ce que la paroi supérieure 70 inclinée de la partie 66 dépasse avec encliquetage la portion 68' de la paroi supérieure du corps 55, à proximité de la zone de rupture 68, de façon à arrêter cette partie 66 dans une position stable (illustrée à la figure 1), dans laquelle la zone de rupture 68, qui constitue une dent en saillie, bloque par en haut, par déformation, la gaine externe 4 du câble gainé 3, qui reste ainsi liée de façon stable au corps 55 et par suite au bloc de connexion 6. Enfin, le bloc 6 avec le corps 55 lié de façon stable peut être accouplé au bloc de connexion 7, de façon stable éga- lement,par l'accrochage de la portion 50 sous la dent 48 et par l'accrochage de paires de dents frontales 71 du bloc 6 entre des fentes correspondantes 72 du bloc 7, réa- lisant en même temps la connexion électrique entre les élé- ments de contact femelles 8 et les éléments de contact mâles 9, comme déjà décrit et comme illustré à la figure 1. A la figure 5 est illustrée une variante du groupe de con- nexion 1 de la figure 1(indiqué ici par 1'), dans laquelle est principalement modifiée la forme du corps 55 (indiqué par 55') dans la seconde portion 61', laquelle présente une portion inférieure 80 de plus forte épaisseur qui forme une paroi interne 81 d'appui pour la gaine interne et logeant les conducteurs 5 du câble gainé 3. La cavité 62 pour l'en- trée du câble gainé 3 est en outre séparée en correspondance de la portion 80 par les parois verticales 82 (figure 6) qui définissent des cavités 84 pour le corps 55 alignées avec les cavités 39 du bloc de connexion 6 dans lesquelles sont logés les éléments de contact électrique femelles respec- tifs 8. Comme on le voit bien à la figure 7, la paroi 66 est divisée en parois respectives 66' pour les cavités 84, de façon que puisse être rompue, en fonction des besoins de l'application, une zone 68 quelconque, indépen- damment des autres, et cette zone 68, qui constitue une dent en saillie quand la paroi 66' est abaissée, vient déformer la gaine interne du câble 3 et maintient le conduc- teur 5 enfilé dans la cavité 84 correspondante. La partie frontale et inférieure de la portion 61' forme en outre une paire d'ailettes alignées en forme de lance 85 (bien visi- blesà la figure 6), dont la déformation élastique est faci- litée par les fentes inférieures 86, et dont les extrémités en pointe déforment la gaine externe 4 du câble gainé 3 pour éviter son déplacement vers l'extérieur. A la figure 8 est illustrée une variante du corps 55', qui ne présente pas de telles ailettes 85 et dans lesquelles la cavité d'entrée 62 présente une hauteur égale à celle du câble gainé 3. Enfin, à la figure 9, est illustré le corps 55' de la fi- gure 8 dans lequel est inséré un câble électrique simple 5' au lieu d'un câble gainé 3. Le câble 5' est lié de façon stable au corps 55' par la déformation avec rupture de la paroi 66' alignée avec la cavité 84 dans laquelle le cable ' est inséré. A la place du câble 5' pourrait aussi être logé le câble 5" d'une bande flexible 3' de tels câbles parallèles, lesquels seraient logés dans des cavités 84 respectives juxtaposées. Le groupe de connexion électrique selon l'invention présente l'avantage de procurer, avec une réalisation rela- tivement simple, une liaison entre un câble (qu'il s'agis- se d'un câble gainé 3, d'une bande 3' de câbles5" ou de câblesséparés5') et un circuit imprimé 2 très fiable, même après des opérations répétées de connexion et de déconne- xion entre les blocs 6 et 7, le câble étant lié de façon stable aux éléments de contact électrique femelles 8 logés dans le bloc 6 au moyen d'un blocage stable obtenu par déformation permanente d'une partie 66 ou 66' du corps ou 55' agissant sur la gaine 4 ou sur le câble 5,5' ou ". Dans la forme de réalisation des figures 5 à 9, dans laquelle la partie 66 est en correspondance de la portion inférieure 80 de plus forte épaisseur, la zone rompue 68 vient se placer à distance plus réduite de la paroi supé- rieure 81 d'appui du câble, de façon à bloquer la gaine interne et à loger les conducteurs 5 du câble gainé 3 ou le câble 5" d'une bande flexible 3' eu un câ!le attaché 5', lesquels, on doit le noter, ont sensiblement le même dia- mètre. Un corps unique 55' peut ainsi être utilisé indépen- damment du type de câble à raccorder. Puisque les corps et 55' ont le même type d'accrochage sur le bloc de con- nexion 6, on peut appliquer sur ce dernier indifféremment un corps 55 ou 55' en fonction de l'utilisation choisie. En cas d'utilisation du corps 55' avec des câbles gainés 3 ou des câbles en bandes 3', tant donné qu'on n'a pas seule- ment la cavité unique d'introduction 62 mais aussi les pa- rois parallèles verticales de division 82 pour définir les cavités 84, il est nécessaire de séparer les câbles 5 ou 5" dans la partie terminale d'introduction, au moyen d'en- tailles parallèles, pouvant être effectuées par des machi- nes automatiques. La réalisation séparée des différentes parois 66' permet en outre d'obtenir avec le corps 55' une combinaison dési- rée de connexion à des câbles également de divers types (câbles gainés, câbles en bandes, câbles individuels), en opérant la rupture des zones 68 des parois 66' qui sont en correspondance de conducteurs respectifs. En outre la configuration particulière des éléments de contact élec- trique femelles 8, qui présententune seconde portion 18 de section en C, disposée à côté de la première portion cen- trale 12 d'o partent les ailettes élastiques 13, Dermet aussi d'avoir des dimensions relativement réduites de-l'é- lément de contact électrique, grâce à quoi celui-ci peut être disposé dans une multiplicité de cavités juxta- posées dans un bloc de connexion, avec un écartement ré- duit de l'ordre de 2 mm, tout en offrant une résistance aux sollicitations relativement élevée, celles-ci étant exerçéespar le corps 55 accroché sur le bloc 6, et par sui- te une garantie de stabilité de forme de contact correct dans le temps. Des modifications et variantes peuvent être apportées aux formes de réalisation décrites et illustrées sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. - Groupe de connexion électrique (1,1') entre au moins un câble (3,3', 5') et un circuit imprimé (2), caractérisé en ce qu'il comprend un premier bloc isolant (6) portant au moins un élément de contact électrique femelle (8) auquel est connecté ledit câble (3,3',5') à l'aide de moyens (55, ') de blocage stable et de déformation permanente, et un second bloc isolant (7) pouvant être couplé au premier bloc (6) et portant au moins un élément de contact électrique mâle (9) ayant une première portion (32) propre à être couplée à l'élément de contact électrique femelle (8) et une seconde portion propre à être fixée au circuit imprimé (2). 2. - Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de blocage stable comprennent un corps isolant (55,55') pouvant être fixé au premier bloc isolant et ayant une première portion propre à agir sur les conducteurs ter- minaux (5,5',5") du câble (3,3',5') pour les insérer au contact de l'élément de contact électrique femelle (8), et une seconde portion (66, 66') propre à être déformée de façon permanente de manière à agir sur le câble (3,3',5') pour le bloquer par rapport au corps isolant (55,55'). 3. - Groupe selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' une portion terminale du câble (3,3',5') est logéeà l'inté- rieur du corps isolant (55,55') et que ladite première portion comprend au moins un appendice (64) tourné à l'inté- rieur du corps (55,55') vers les conducteurs terminaux (5,5', ") du câble (3,3',5'). 4. - Groupe selon l'une des revendications 2 et 3, ca-acté- risé en ce que ladite seconde portion comprend une section de paroi (66, 66') du corps isolant (55,55') ayant au moins une zone d'extrémité (67) de section réduite, de sorte que cette partie (66,66') tourne autour de ladite zone (67) vers le câble (3,3',5') et se dispose avec une portion (68) contre le câble (3,3',5') pour bloquer celui-ci par dé- formation, ladite partie (66,66') ayant à l'issue de cette rotation une position d'accrochage par encliquetage pour prendre une position de déformation stable sur le câble (3,3'1,5') 5. - Groupe selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite partie de paroi (66,66') du corps isolant (55,55') est reliée au corps (55,55') dans une zone d'extrémité (68') opposée à la zone de rotation (67), par une autre zone (58) de section réduite, ladite autre zone (68) pouvant être romnue pour réaliser la rotation de ladite partie (66,664), et l'accrochage Dar encliquetage se produisant entre une por- tions (70) de ladite partie (66,66') et une portion (68') du corps isolant (55,55') à proximité de la zone rompue (68) 6. - Groupe selon l'une des revendications 2 à 5, caracté- risé en ce que le corps isolant (55,55') peut être fixé au premier bloc isolant (6) grâce à des moyens (56,57,58) d'ac- crochage par encliquetage. - Groupe selon l'une des revendications 2 à 6, caracté- risé en ce que le câble comprend un câble gainé (3) et en ce que ladite seconde portion (66) fait face à une cav té (6t pour l'introduction de la gaine isolante (4) du câble gainé (3), de façon à agir sur la gaine (4) pour le bloquer. 8. - Groupe selon l'une des revendications 2 à 6, caracté- risé en ce que le câble comprend au moins un cable gainé (3), un câble en -ande flexible (3') ou des câbles électri- ques individuels là') 9. - Groupe selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite seconde portion (66') fait face à u-ne cavité (84) pour l'introduction des conducteurs terminaux (5,5',5") du câble (3,3',5') de façon à agir sur les conducteurs (5,5',5") pour bloquer le câble. 10. - Groupe selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il présente des ailettes élastiques (85) s'engageant sur la gaine (4) d'un câble gainé (3). 11. - Groupe selon l'une des revendications 9 et 10, carac- térisé en ce qu'il présente des secondes portions (66') respectives pour lesdites cavités (84) d'introduction des con- ducteurs terminaux (5,5',5") du câble (3,3',5'), lesdites secondes portions (66') pouvant être déformées de façon permanente de manière sélective et indépendante l'une de l'autre. 12. - Groupe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de contact électrique fe- melle (8) comprend une première portion (12) d'o s'éten- dent vers le bas deux ailettes élastiques en saillie (13) en vis-à-vis et rapprochées vers leurs extrémités libres inférieures(14) et propres à recevoir entre elles ladite première portion (32) de l'élément de contact électrique mâle (9) et comprend en une pièce unique une seconde por- tion (18) à section sensiblement en C, faisant face laté- ralement à la première portion (12) et de longueur supé- rieure à celle de la première portion (12) dans la zone inférieure de l'élément de contact électrique femelle (8), pour constituer une base d'appui (20), l'élément de contact électrique femelle (8) comprenant, formée au-dessus en une seule pièce, une troisième portion (23) pour le raccorde- ment au câble gainé (3). 13. - Groupe selon la revendication 12, caractérisé en ce que la troisième portion (23) de l'élément de contact élec- trique femelle (8) comprend une paire de fourchettes paral- lèles ouvertes vers le haut, dans les fentes centrales (24) desquelles peut être inséré, en entaillant l'isolant, la portion terminale (5,5',5") du câble (3,3',5') sous l'ac- tion de la première portion (64) du corps isolant (55,55') pour réaliser ladite connexion électrique. 14. - Groupe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, logée dans les premier (6) et second (7) blocs isolants,une multiplicité d'élé- ments de contact électrique respectivement femelles(8) et mâles(9) miniaturisés, ces derniers étant respectivement disposés côte-a-côte dans les premier (6) et second (7) blocs avec un écartement longitudinal de l'ordre de 2 mm.