Brevet FR2687855A1 — publié le 19930827

RECEPTACLE POUR FAISCEAU DE CONDUCTEURS ELECTRIQUES CONNECTABLES A DES BORNES DE CONNEXION La présente invention concerne un réceptacle pour faisceau de conducteurs électriques connectables à des bornes de connexion et susceptible d'être utilisé, par exemple pour raccorder un commutateur de lève-vitres d'automobiles, à un ou plusieurs modes de fonctionnement manuel et/ou automatique. Des équipements et accessoires électriques, de plus en plus nombreux, sont montés à bord des automobiles Le fonctionnement de certains d'entre eux est maintenant géré par des circuits électroniques de gestion de commande C'est ainsi qu'on peut prévoir, par exemple, une temporisation électronique, une commande par appui fugitif sur une touche de commutateur, une sélection de plusieurs fonctions, une commande progres- sive par impulsions, la détection et la prise en compte de divers paramètres, etc. Les ensembles de commande de tels appareils com- prennent notamment un circuit électrique primaire consti- tuant une partie d'une électronique de gestion de fonc- tion, un organe manuel de commutation et des organes de commutation en courants élevés ou cirôuits de puissance (relais) pour commander la charge. Les ensembles de commande sont pourvus, en général, de bornes de connexion de sortie à connecter à des boîtiers connecteurs qui sont eux- mêmes reliés à un faisceau de câblage du véhicule Très souvent, les bottiers connecteurs occupent un volume qui peut parfois être aussi important et même dépasser le volume des ensembles de commande Il était donc indispensable, pour des raisons d'encombrement, de réduire ces volumes et on fut amené tout naturellement à remplacer les boîtiers connecteurs par des faisceaux de conducteurs. Ceci a eu pour effet d'introduire un câblage de liaison important entre les éléments constituant une chaîne de commande liée à un ensemble de commutation, notamment lorsqu'il s'agit de commandes unitaires et de fonctions simples. Or, une des difficultés rencontrées lors du câblage de liaison provient, entre autres, du ou des faisceaux des conducteurs électriques destinés à être connectés directement aux éléments de la chaîne de commande. En effet, chaque borne de sortie du circuit, qui peut se présenter sous la forme d'une languette de con- nexion, doit être connectée à un desdits conducteurs De manière à éviter que les conducteurs ne puissent se dé- placer les uns par rapport aux autres, ou perturber, par contact, les autres organes de la chaine de commande qui sont voisins, les conducteurs sont réunis en faisceaux. Le faisceau peut être obtenu en torsadant les conducteurs entre eux de telle sorte que les extrémités libres dénu- dées ou sans gaine isolante puissent être soudées aux languettes de connexion correspondantes, chaque extrémité libre de conducteur étant soudée manuellement ou sertie à la languette de connexion Comme les conducteurs sont de longueurs inégales en raison des positions occupées par les languettes de connexion, il est nécessaire de tirer un des conducteurs du faisceau, en commençant par un des côtés du circuit Cela implique d'écarter les autres conducteurs du faisceau pour permettre l'opération de soudure ou de sertissage On conçoit aisément que non seulement les opérations de soudure sont malaisées mais qu'elles nécessitent une immobilisation relativement longue du préposé à la soudure et donc grèvent, de façon importante, le coût de fabrication des circuits terminés avec leurs faisceaux de conducteurs Par ailleurs, une torsade de conducteurs occupe nécessairement un certain volume alors que la tendance actuelle est de réaliser des ensembles compacts et de faible volume. Enfin, pour éviter que les conducteurs ne se détachent des faisceaux, ce qui pourrait provoquer la rupture d'une soudure, il est, de plus en plus, fait appel à des moyens de liaison supplémentaires qui main- tiennent les faisceaux dans un état donné. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de proposer un réceptacle pour faisceau de conducteurs électriques dont chacun est associé à une borne de sortie d'un équipement tel qu'un commutateur électrique, et il est caractérisé en ce que le faisceau comprend au moins une couche de conducteurs dont au moins les parties d'extrémité sont disposées, d'une part, sensiblement dans un même plan horizontal et, d'autre part, dans un réceptacle qui est monté sur une face d'un circuit électrique, du côté des bornes de sortie, et en ce que les extrémités des conducteurs à connecter débouchent sur au moins une des faces latérales dudit réceptacle, de façon que chaque extrémité soit à proximité de la borne de connexion à laquelle elle doit être connectée. Un avantage d'une telle caractéristique réside dans le fait qu'on est en présence, au niveau du circuit, d'une couche de conducteurs, dont la largeur est sensi- blement celle du circuit et dont l'épaisseur est au plus égale à l'épaisseur au diamètre de la gaine isolante et protectrice du fil conducteur. Une autre caractéristique de la présente inven- tion est que lorsque le réceptacle est fixé au circuit, tout déplacement des conducteurs est empêché tout en permettant un prépositionnement en fonction de la position des bornes de sortie, de manière à amener automatiquement les extrémités repliées des conducteurs en regard ou au-dessus des bornes de sortie, ce qui facilite grandement la connexion. Selon une autre caractéristique importante de la présente invention, le circuit associé au réceptacle est prédécoupé et comprend des organes de support pour des mécanismes tels que des basculeurs montés dans certains commutateurs Ceci permet que le ou les supports de mécanisme tels que ceux pour des basculeurs, sont prédécoupés en même temps que les pistes du circuit et qu'ils sont repliés dans la position adéquate pour la réception desdits mécanismes En outre, l'invention permet également de prévoir des pistes spécifiques pour la réception de certains contacts électriques, ce qui permet, par un pliage approprié, de positionner correctement lesdits contacts électriques dans le commutateur. D'autres avantages et caractéristiques apparai- tront à la lecture d'un mode de réalisation de la présente invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue éclatée d'un réceptacle associé à un circuit d'un commutateur. La figure 2 est une vue éclatée du réceptacle selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 est une vue en plan d'un exemple de circuit primaire prédécoupé utilisé avec le réceptacle selon la présente invention. La figure 4 est une vue en perspective du circuit surmoulé de la figure 3 La figure 5 est une vue de dessus d'un commu- tateur, la touche de commande enlevée. La figure 6 est une vue selon VI-VI de la figure mais avec la touche de commande. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, le faisceau de conducteurs 1 comprend au moins une couche de conducteurs Dans la couche, les conducteurs sont sensiblement adjacents les uns des autres et sont situés sensiblement dans un même plan horizontal Dans l'exemple représenté, le faisceau 1 comprend six conducteurs 2 à 7, d'inégales longueurs, le conducteur 2 étant plus petit et associé à une languette de sortie 8 a d'un circuit du type représenté sur la figure 3, le conducteur 4 étant le plus long et associé à la languette de sortie 8 b Les extrémités libres 2 a à 7 a des conducteurs 2 à 7 sont repliées à angle droit de manière à venir en regard ou au-dessus des languettes de sortie correspondantes, selon le mode de connexion choisi pour connecter lesdits conducteurs auxdites languettes de sortie. Les parties d'extrémité 2 a à 7 a peuvent être dénudées préalablement à leur connexion aux languettes de sortie 8 La connexion peut être également réalisée par déplacement d'isolant lorsque les bords 9 des fourches 10 des languettes de sortie sont tranchants. Selon l'invention, les parties d'une extrémité des conducteurs sont surmoulées dans un réceptacle il qui est de forme telle qu'il puisse s'insérer entre les rangées de languettes de sortie 8, avec les extrémités repliées 2 a à 7 a des conducteurs 2 à 7 dégagées, non surmoulées et débouchant latéralement de manière à pouvoir les connecter avec les languettes de sortie correspondantes La liaison du réceptacle sur la face du circuit, de préférence surmoulée, peut être réalisée au moyen de tétons de liaison 12 s'engageant dans des orifices 13 ménagés à cet effet dans le réceptacle 11. Selon un autre mode de réalisation du réceptacle 11, celui-ci est réalisé en deux parties 14 et 15 qui peuvent être solidaires ou non entre elles, la séparation étant matérialisée sur la figure 1 par une ligne en pointillés 16 Dans ce cas, la partie inférieure 15 est pourvue de rainures 17 dans chacune desquelles est logé un conducteur, la partie supérieure 14 constituant alors une sorte de couvercle qui peut etre relié, par exemple par une charnière souple à la partie inférieure 15 de manière à constituer un boîtier ouvrable. Le réceptacle il peut également être constitué uniquement par la partie supérieure 14 formant couvercle sur la face interne de laquelle on ménage des rainures 17 pour le logement des conducteurs 2 à 7. Le réceptacle selon la présente invention présente un faible volume et peut être inséré entre les rangées des languettes de sortie du circuit De plus, le réceptacle comprend des zones découpées à-la fois pour l'alléger et éventuellement pour constituer une zone de préhension. Dans la forme de réalisation représentée, les rainures 17 sont ménagées de telle sorte que les conducteurs débouchent sur les faces latérales et non pas sur la face supérieure et/ou inférieure dudit réceptacle. Mais, si cela était nécessaire, on pourrait prévoir des orifices de sortie sur les parties inférieure et supérieure 14 et 15 pour les conducteurs 2 à 7 et ce, en fonction du positionnement des languettes de sortie 8 du circuit. Lorsque la liaison des conducteurs 2 à 7 avec les languettes de sortie 8 est effectuée par déplacement d'isolant, on prévoit pour chaque conducteur au moins une ouverture ménagée dans les parties supérieure 14 et inférieure 15, dont une seule 7 b correspondant au conducteur 7 est représentée sur la figure 2. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le circuit 23 qui est associé au réceptacle il avec son faisceau 1 de conducteurs est prédécoupé et comprend (figure 3) des pistes 18 qui sont reliées les unes aux autres de manière habituelle Deux pistes latérales extrêmes repliables 19 et 20 sont également prédécoupées et sont destinées à recevoir des contacts électriques 21, d'autres contacts électriques 22, étant prévus sur certaines des pistes 18 La réalisation des contacts électriques 21 et 22 est effectuée, sur une bande comprenant un certain nombre de circuits 23, analogues à celui représenté sur la figure 3, et rattachés les uns aux autres De cette manière, le positionnement et la réalisation des contacts électriques peut se faire relativement vite, avec une bonne précision et de façon automatique, avec des moyens appropriés qui ne sont pas décrits car ils ne sont pas concernés par la présente invention. Le circuit 23 comprend également des languettes de connexion 8 qui sont prévues à des endroits appropriés, de manière telle qu'après repliage, le circuit 23 prenne la configuration représentée sur la figure 3 sur laquelle les languettes de sortie 8 sont sensiblement orthogonales au plan horizontal contenant les pistes 18 Il est bien entendu qu'en fonction de la configuration du circuit et de son utilisation, les languettes de sortie 8 peuvent être repliées vers le haut l 1 au lieu d'être repliées vers le bas, certaines d'entre elles pouvant être horizontales De préférence, les extrémités libres des languettes de sortie 8 sont en forme de fourche 10 qui semble être la forme adéquate pour recevoir des conducteurs et même dénuder partiellement les conducteurs, ainsi que cela est connu sous le nom de déplacement d'isolant par les spécialistes en la matière Pour avoir un déplacement d'isolant, il est nécessaire d'avoir au moins un des bords 9 qui soit tranchant de manière à effectuer un enlèvement partiel de la gaine isolante entourant le fil conducteur lors de la mise à force du conducteur complet (fil et gaine) dans une fourche 10 De préférence, les deux bords 9 de la fourche sont tranchants. Les pistes latérales 19 et 20 comportent chacune des encoches préformées 24 et 25 pour faciliter le pliage Les pistes latérales 19 et 20 peuvent, indépendamment l'une de l'autre ou toutes les deux ensemble, être repliées de telle sorte à occuper diverses positions représentées en traits pleins et en pointillés sur la figure 4 Elles peuvent être maintenues perpendiculairement à la face supérieure 26 du circuit, ou repliées de telle sorte qu'elles soient parallèles à ladite face supérieure du circuit, les contacts 21 étant, dans ce cas, en regard des contacts 22, ou encore occuper une position intermédiaire, c'est-à-dire inclinée sur ladite face supérieure du circuit En fait, la position des pistes 19 et 20 dépendra essentiellement du positionnement du basculeur ou autre mécanisme associé auxdits contacts électriques. En se référant à nouveau à la figure 3, on constate que le circuit 23 comprend des moyens de support 27 pour un mécanisme tel qu'un basculeur et des moyens de support 28 pour un composant tel qu'une diode électroluminescente par exemple. Le support 27 de basculeur est constitué par deux portions de circuit 29 qui sont repliées le long d'enco- ches 30 de manière à être parallèles entre elles et sen- siblement perpendiculaires à la face supérieure 26 du circuit 1 (figures 3 et 4) Lorsque le basculeur est du type comportant un cadre " 1 et un ressort 32, ainsi que cela est représenté sur les figures 5 et 6, alors les portions de circuit 29 sont pourvues d'encoches d'accro- chage 33 et de plus grandes encoches 34 de positionnement du basculeur (figure 4). Sur les figures, le circuit 23 comprend deux organes ou moyens de support 27 car il est destiné à être disposé dans un commutateur à deux basculeurs, comme cela sera décrit à propos des figures 5 et 6. L'organe de support 28 est également replié pour occuper la position représentée sur la figure 4, c'est-à- dire perpendiculaire à la face supérieure 26 du circuit. Sur cette figure, les pistes 19 et 20 occupent des positions verticales qui ne sont pas les positions définitives. Lorsque le circuit 23 est dans la position repré- sentée sur la figure 4, la face inférieure 35 est surmou- lée c'est-à-dire recouverte d'une couche d'isolant 36, qui est munie de pattes de fixation 37 pour le commutateur, venues avec ladite couche d'isolant lors du surmoulage, de manière à obtenir un circuit surmoulé tel que représenté sur la figure 4, des passages pour la traversée des languettes de sortie 8 ayant été ménagés lors du surmoulage. Une manière simple de réaliser le surmoulage consiste à déposer le circuit dans un moule, les parties repliables étant disposées verticalement; le surmoulage de la face inférieure du circuit est effectué de telle sorte que la face supérieure dudit circuit soit sensible- ment de niveau avec la surface supérieure 38 du surmoula- ge, ainsi que cela est visible sur la figure 4. Une fois que le surmoulage individuel ou en série, lorsqu'il y a plusieurs circuits primaires atta- chés entre eux, est terminé, alors on procède à la sépa- ration des pistes de chaque circuit primaire, les orifi- ces 39 de la figure 4 matérialisant ladite séparation. Ainsi que cela est représenté sur la figure 1, les languettes de sortie 8 sont dans une certaine position déterminée par leur découpe sur le circuit 23 A chaque languette de sortie doit correspondre un con- ducteur du faisceau de conducteurs 1 Par conducteur, on entend l'ensemble constitué par une gaine isolante dans laquelle est disposé un fil métallique conducteur. Lorsque le réceptacle 11 est fixé sur le circuit, on est en présence d'un ensemble compact, de faible volume et dont les conducteurs ne peuvent ni se déplacer ni interférer les uns avec les autres De plus, la connexion des conducteurs avec les languettes de sortie est effectuée très facilement et sans risque d'erreur car chaque conducteur est automatiquement associé à la languette de sortie correspondante. Les circuits 23 avec les faisceaux 1 peuvent être utilisés dans de nombreux équipements, comme par exemple un commutateur pour lève-vitres d'automobiles tel que représenté sur les figures 5 et 6 Dans cet exemple de commutateur, les mécanismes supportés par le circuit sont constitués par deux basculeurs. Chaque basculeur 43 est constitué par un cadre 31 qui est supporté par les organes de support 27, le cadre 31 étant disposé, par un de ses côtés, dans les encoches 33 des parois verticales 29 du support De manière habituelle, le basculeur comprend un ressort à lame 32 dont une extrémité prend appui sur le fond d'encoches 33 a ménagées dans des parois verticales du support 27, et un contact 44 porté par une lame centrale 45 du basculeur. Dans ce mode de réalisation, les pistes latérales 19 et du circuit 23 sont parallèles à la face supérieure 26 dudit circuit, de façon que le contact opposé au contact 44 du basculeur coopère avec le contact supérieur 21 du circuit Le commutateur comprend, de façon usuelle, une touche de commande 46, un boîtier 47, un piston 48 avec son appui 49 agissant sur la lame centrale 45 du basculeur, une paroi de séparation 50 et une diode électroluminescente 51 montée sur la colonne support 28 qui fait partie intégrante du circuit Pour une description plus détaillée de commutateur et de son fonctionnement, on se reportera utilement à la demande No 91 06 147. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui sont accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 Réceptacle ( 11) pour conducteurs électriques d'un faisceau ( 1) dont chacun est associé à une borne de sortie ( 8) d'un équipement tel qu'un commutateur électrique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche de conducteurs dont les parties d'extrémité des conducteurs à connecter sont disposées, d'une part, sensiblement dans un même plan horizontal et, d'autre part, dans un réceptacle ( 11) qui est monté sur une face d'un circuit électrique ( 27), du côté des bornes de sortie ( 8) et en ce que les extrémités ( 2 a à 7 a) des conducteurs ( 2 à 7) à connecter débouchent sur au moins une des faces latérales dudit réceptacle, de façon que chaque extrémité soit à proximité de la borne de sortie à laquelle elle doit être connectée. 2 Réceptacle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités ( 2 a à 7 a) des conducteurs ( 2 à 7) à connecter sont repliées à angle droit. 3 Réceptacle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le réceptacle ( 11) est constitué par un surmoulage dans lequel sont logés au moins une partie desdits conducteurs ( 2 à 7), à l'exception des parties d'extrémité repliées ( 2 a à 7 a) qui sont libres pour pouvoir être connectées aux languettes de connexion ( 8). 4 Réceptacle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le réceptacle ( 11) est constitué par une embase ( 15) munie de rainures ( 17) pour le logement des conducteurs ( 2-7). Réceptacle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le réceptacle ( 11) est constitué par deux parties ( 14,15) distinctes et dont au moins une est munie de rainures ( 17) pour le logement des con- ducteurs. 6 Réceptacle selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des ouvertures ( 7 b) pour une liaison par déplacement d'isolant entre les conducteurs ( 2-7) et les languettes de sortie ( 8). 7 Réceptacle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit est un circuit primaire prédécoupé ( 23) constituant support de mécanisme, ledit circuit comprenant au moins deux parties repliées ( 19,20,27), une première partie ( 19,20) étant munie d'au moins une zone de contact ( 21) et une deuxième partie ( 27) formant sup- port d'une pièce mobile de contact ( 43). 8 Réceptacle selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première partie ( 19,29) est repliée de telle sorte qu'une portion soit sensiblement parallèle audit circuit ( 23). 9 Réceptacle selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite partie ( 19,20) est repliée le long d'échancrures ( 24). 10 Réceptacle selon la revendication 7, caractérisé en ce que la deuxième partie repliée ( 27) est constituée par deux éléments parallèles de support ( 29) et munis de moyens de montage ( 33,33 a) du mécanisme ( 43). 11 Réceptacle selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit 23 comprend des bornes de sortie constituées par des languettes de sortie ( 8) disposées dans le même plan horizontal du circuit ( 23). 12 Réceptacle selon la revendication 11, caractérisé en ce que les languettes de sortie ( 8) sont disposées dans des plans perpendiculaires au plan contenant le circuit ( 23). 13 Réceptacle selon l'une des revendications 7, 10 ou 12, caractérisé en ce que certaines des languettes de sortie ( 8) sont disposées dans le prolongement de la deuxième partie repliée ( 27) et, de préférence, entre les éléments parallèles de support ( 29). 14 Réceptacle selon l'une des revendications il à 13, caractérisé en ce que les extrémités libres des languettes de sortie ( 8) sont en forme de fourche ( 10). Réceptacle selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit primaire comprend en outre une troisième partie repliée ( 28) formant support pour un composant tel qu'une diode électroluminescente ( 51). 16 Réceptacle selon la revendication 15, caractérisé en ce que la troisième partie ( 28) est perpendiculaire au plan du circuit. 17 Réceptacle selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le circuit est surmoulé sur la face recevant le réceptacle. 18 Réceptacle selon l'une des revendications 7 à 17, caractérisé en ce que les extrémités en forme de fourche des languettes de sortie ( 18) sont pourvues chacune d'au moins un bord tranchant ( 19). 19 Réceptacle selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le circuit est un élément d'une bande continue comprenant plusieurs circuits ( 23) reliés par des rattaches Réceptacle selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il constitue au moins un élément d'un commutateur. 21 Circuit selon la revendication 20, caractérisé en ce que le commutateur est utilisé comme commande de lève- vitres d'automobiles.