Brevet FR2674378A1 — publié le 19920925

L'invention concerne un connecteur à déplacement d'isolant (CDI) qui est réalisé d'une seule pièce avec une pièce métallique de soulagement de contraintes pouvant être déformée vers l'intérieur pour maintenir un fil en position, avec une force relativement faible. Le concept CDI de terminaison de fils isolés a conduit à des économies importantes de coût en permettant une terminaison en masse de fils multiples, simultanément. La raison en est que la force de sertissage pour effectuer une terminaison a été, pour chaque fil et en fonction du diamètre du fil, réduite de plusieurs centaines ou plusieurs milliers de newtons à des forces d'un ordre de grandeur bien au-dessous de 450 newtons, permettant ainsi de terminer simultanément 5 ou 10 fils, le facteur multiplicatif propre à ces fils agissant sur les coûts par heure par terminaison pour donner d'importantes réductions. Des terminaisons CDI consistaient initialement en une terminaison d'un fil rigide comme décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amerique N 3 320 354 et N 3 410 950 et utilisaient des ailes d'enfoncement pour introduire et maintenir les fils dans des fentes pour la terminaison. Par la suite, on a développé la terminaison de fils torsadés pour des applications dans lesquelles les niveaux de courant et l'environnement, les vibrations, l'humidité et autres étaient minimaux, par exemple dans les terminaisons pour calculateurs.Pour les applications plus exigeantes telles que celles trouvées dans les industries automobiles et de l'électroménager, on a rencontré des problèmes posés par l'intégrité du CDI, dus dans de nombreux cas à un mouvement du fil sous contraintes, à une déformation, une vibration, des excursions de température, de l'humidité et autres. La présente invention a pour objet de fournir une pièce métallique intégrée de soulagement de contraintes pour un connecteur CDI, qui facilite son utilisation dans les environnements plus rigoureux tels que l'industrie automobile ou de l'électroménager. Un autre objet est de fournir un contact de connecteur CDI à soulagement de contraintes, qui est réalisé d'une seule pièce avec une borne et un boîtier de connecteur CDI et qui permet l'utilisation à des entraxes relativement serrés. Un autre objet encore de l'invention est de fournir un soulagement de contraintes à faible force pour bornes et connecteurs CDI. La présente invention concerne un contact électrique qui, dans une forme de réalisation, comporte une partie avant conçue pour s'enclencher avec une colonnette ou une broche afin d'établir une connexion avec elle. A l'autre extrémité, une terminaison CDI est constituée de deux lames présentant des fentes et, s'étendant entre elles, une structure conçue pour être sertie sur un fil terminé dans ces fentes afin de maintenir le fil en position.La structure se plie pour se bloquer en prise avec un boîtier en matière plastique dans des fentes situees à l'intérieur de celui-ci. I1 est prévu d'utiliser l'invention avec un fil torsadé qui est isolé et qui peut avoir un diamètre extérieur compris dans une plage importante, le soulagement de contraintes étant-assuré par le métal de la borne et étant place de façon à constituer un entonnoir aidant à l'insertion du fil dans les fentes et dans un état préalablement plié et soulagé pour faciliter un sertissage sous faible force par une surface plate pour replier de façon inélastique et bloquer le fil dans la partie sertie CDI de la borne.L'invention comprend des outils et un boîtier facilitant l'utilisation d'un outil de sertissage du type à lame qui s'ajuste dans des fentes du boîtier pour effectuer la déformation de soulagement de contraintes, ou une forme de réalisation comportant des saillies présentant des surfaces plates pour constituer ainsi un outil de sertissage de soulagement de contraintes à déplacement d'isolant, peu coûteux et fiable. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel montrant des détails de la partie arrière d'un connecteur comportant la terminaison de l'invention placé en position avant la déformation du soulagement de contraintes la figure 2 est une vue partielle en perspective montrant un outil placé en préparation à un enclenchement avec un boîtier conforme à l'invention, les bornes étant retirées pour plus de clarté la figure 3 est une vue partielle en perspective d'une variante d'outil à utiliser avec une variante de boîtier la figure 4 est une vue en perspective avec arrachement partiel montrant une cavité unique d'un boîtier de connecteur et le connecteur à déplacement d'isolant et le soulagement de contraintes de l'invention, après sertissage ; et la figure 5 est une vue en perspective de la borne de l'invention dans une configuration et une géométrie précédant la terminaison sur un fil et la déformation de ses parties de soulagement de contraintes. En référence à present à la figure 1, un connecteur 10, situé sur une ligne qui lui est associée, est représenté et comprend un boîtier 12 en matière plastique contenant un fil isolé 30 termine dans une borne 34, la figure 1 ne montrant que des parties du boîtier, du fil et de la borne. Le boîtier 12 comporte deux parois montantes 18 et 20 rainurées intérieurement, par exemple, dans la paroi 18, par une gorge 22 qui est inclinée vers le haut par rapport à la paroi 18 et présente une surface verticale 24 s'étendant sur sa longueur. Le boîtier 12 comprend une base 16 qui est reliée aux parois 18 et 20 afin de former avec elles un canal de forme en U dans lequel la borne est montée.Le fil 30 représenté comprend une âme formée de fils torsadés 32, habituellement étamés, enfermés dans une gaine isolante 33, étant bien entendu que le fil 30 s'détend à partir de la borne pour constituer un circuit transmettant de la puissance ou un signal vers ou à partir de divers dispositifs en fonctionnement desservis par le connecteur. La figure 5 montre la borne 34 découpée et formée en mince tôle métallique de façon à présenter une ouverture 36 en forme de caisson formee par la matière de la borne qui comprend un joint 38 et qui est destinée à recevoir une broche ou une colonnette insérée axialement dans la borne 34. Un contact à ressort 40 s'étend à l'intérieur de la borne 34 et est conçu pour être engagé par la broche ou colonnette complémentaire. Le ressort 40 est formé à partir d'une saillie 42 pliée sur le dessus de la borne 34 et qui comporte un joint comme indiqué en 44. Deux parois montantes 48, s'étendant vers l'arrière, mènent à une lame montante 50 de déplacement d'isolant qui présente une fente 52 dont la partie supérieure est biseautée de façon à servir de guide pour l'insertion d'un fil dans une borne. A l'arrière de la borne 34 se trouve une autre structure de déplacement d'isolant comprenant des parois latérales 54 menant à et faisant partie d'une lame 56 de déplacement d'isolant qui est fendue comme indiqué en 58 et qui présente aussi une entrée évasée pour servir de guide de fil. Deux éléments 60 de retenue de fil, situés entre les deux lames 50 et 56 de déplacement d'isolant, sont partiellement pliés de la manière montrée sur les figures 1 et 5 afin de présenter des surfaces supérieures 62 qui conduisent à une charnière dégagée 63 de pliage et, ensuite, à une autre charnière 64 de pliage de la manière montrée sur la figure 1. Les bords des éléments de retenue 60 sont biseautés comme indiqué en 68 pour un but à décrire. L'épaisseur et les profilés des éléments 60 de retenue sont conçus pour faciliter une déformation sous faible force comme indiqué aux bords 65. Sur la figure 2, il est représenté un boîtier 18 possédant trois positions de bornes (les bornes n'étant pas représentées) par rapport à un outil T ayant un corps 70 et un bord inférieur plat 72. L'outil T habituellement réalisé en acier présente une épaisseur lui permettant de s'ajuster dans les fentes dégagées 26 représentées dans le boîtier 18 de la figure 1. L'invention consiste à charger d'abord des fils 30 dans les bornes, les éléments de retenue 60, placés comme montré sur la figure 1, agissant de façon à canaliser les fils et à les guider jusque dans les fentes 52 et 58 de déplacement d'isolant qui déplacent l'isolant et assurent la terminaison des fils 32 sur la borne 34.La largeur des fentes 52 et 58 est choisie par rapport au diamètre des fils 32 afin d'établir une interface serrée, étanche aux gaz, pour réaliser un trajet conducteur stable, à faible résistance, d'un fil à une borne. Après la terminaison d'un fil 30 dans chacune des bornes, laquelle terminaison peut être considérée comme étant réalisée simultanément par des techniques bien connues dans le concept des connecteurs CDI, l'outil T est alors abaissé pour pénétrer dans les fentes 26 et porter contre le dessus des éléments 60 de retenue de chacune des bornes et déformer inélastiquement les élements de retenue vers le bas jusqu'à la position montrée sur la figure 4, les charnières dégagées 63 et 64 et les profils 65 des bords facilitant une déformation inélastique précise malgré un manque de support par un outillage latéral.Dans la position montree sur la figure 4, les éléments de retenue bloquent essentiellement le fil 30 à l'intérieur des fentes et empêchent son enlèvement ou son déplacement par rapport aux fentes sous l'effet des contraintes exercées sur le fil, des vibrations, des chocs ou autres. La figure 3 montre une variante de réalisation d'un outil qui comprend un corps 70' pourvu de saillies 72' d'une largeur leur permettant de descendre en s'ajustant dans les bornes 34 d'une variante de boîtier qui ne présente pas de fentes 26, mais plutôt des parois latérales droites 18 et 20. Ainsi qu'on peut le discerner sur les figures 1 à 3 et en particulier sur la figure 4, l'intérieur des parois latérales 18 et 20, présentant les gorges 22 qui ont des surfaces 24, reçoit les extrémités 68 des éléments de retenue 60, lesquelles extrémités 68 s'ajustent dans ces gorges et s'y bloquent, les surfaces des extrémités 68 portant contre les surfaces 24 et s'opposant ainsi à tout mouvement vers le haut des éléments de retenue de la borne 34. Les éléments de retenue assurent donc un soulagement de contrainte et une retenue du fil dans les fentes de la borne. En raison de la nature des éléments de retenue et de l'action se produisant à la fermeture, des diamètres de fil relativement grands peuvent être admis et des structures très simples peuvent être utilisées pour l'outillage et le sertissage sous faible force.L'invention consiste en une opération en deux étapes, à savoir, d'abord, l'insertion du fil dans les lames fendues, puis un pliage en position des éléments de retenue. On a réalisé des connecteurs comportant des boîtiers possédant neuf positions, avec neuf bornes à des entraxes de 3,33 mm, conformement à l'invention et aux particularités précédentes, et ces connecteurs sont convenablement terminés simultanément par un outillage tel que celui représenté, avec une force totale inférieure à celle utilisée pour un seul sertissage dans les premiers brevets précités. L'invention englobe évidemment des boîtiers de connecteurs plus petits et plus grands et, en outre, une terminaison individuelle lorsqu'elle est souhaitable. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la borne et au connecteur électriques décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Borne électrique (34) d'un type conçu pour terminer un fil (30), comportant deux lames montantes (50, 56) ayant des fentes (52, 58) conçues pour recevoir un fil isolé (30) et réaliser une terminaison avec le fil par une prise des brins conducteurs (32) à l'intérieur des fentes, caractérisée en ce que deux éléments de retenue (60), formés dans la matière de la borne, sont prévus de façon à s'élever entre les lames, les éléments ayant une configuration initiale pliée présentant des surfaces en entonnoir conçues pour guider un fil enfoncé dans les fentes des lames, et dégagées (63, 64, 65) pour s'abaisser par pliage sous l'application d'un outil sur les éléments, déformant lesdits éléments de retenue pour les fermer contre un fil placé dans les fentes des lames et y retenir ainsi le fil. 2. Connecteur électrique (10) comportant un boîtier (14) en matière plastique et un corps (34) de borne formé d'une feuille de métal de façon à comporter une extrémité de terminaison de fil comportant deux lames fendues espacées (50, 56) de déplacement d'isolant destinées à recevoir et terminer un fil (30), caractérisé par deux éléments (60) de retenue de fil formés dans la matière de la borne et orientés de façon à définir en section transversale un entonnoir pour guider un fil vers l'intérieur des lames fendues, lesdits éléments de retenue étant dégagés (63, 64, 65) pour s'affaisser de manière inélastique entre les lames sous l'effet d'une surface plate (72, 72') portant contre les éléments de retenue et les poussant pour les bloquer et les maintenir et pour réaliser un soulagement de contraintes sur un fil terminé dans les lames fendues, la borne comportant des moyens (68) destines à engager des moyens (24) situés sur le boîtier pour bloquer les éléments de retenue en position. 3. Connecteur électrique (10) comportant un boîtier (12) en matière plastique, caractérisé par un canal ayant des parois latérales (18, 20) présentant des gorges intérieures (22), une borne électrique (34) logée dans le canal et comprenant des lames fendues espacées (50, 56) destinées à recevoir et terminer un fil (30), un élément de retenue constitué d'ailes pliées (60) formées dans la matière de la borne et dégagées (63, 64, 65) pour s'affaisser de manière inélastique sous la force d'un outil à surface plate afin de retenir un fil terminé à l'intérieur des lames fendues, lesdits éléments de retenue ayant des bords (68) qui s'ajustent dans les gorges des parois du boîtier pour retenir les ailes vers le bas et dans le boîtier. 4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailes (60) ont une forme en entonnoir prédéformé afin de guider des fils pour une insertion dans ladite borne. 5. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier (12) présente des fentes (26) situées dans les parois latérales (18, 20), à proximité de l'emplacement sur ladite borne (34) de l'élément de retenue, afin de faciliter l'insertion d'un outil de sertissage de l'élément de retenue. 6. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier présente plusieurs canaux contenant plusieurs bornes, les parois latérales (18, 20) du boîtier présentant des fentes (26) proches des éléments de retenue des bornes afin de faciliter l'utilisation d'un outil à lame plate pour sertir les éléments de retenue afin qu'ils retiennent les fils.