Brevet FR2711848A1 — publié le 19950505

La présente invention concerne un connecteur électrique à déplacement d'isolant d'un fil électrique isolé. Pour réaliser une liaison entre un fil électrique isolé et un élément de contact électrique, on connait diverses techniques telles que le sertissage ou le déplacement d'isolant du fil électrique. La technique du sertissage consiste à dénuder l'extrémité du fil électrique pour enlever l'isolant sur quelques millimètres, puis à établir un contact électrique entre les brins conducteurs du fil et l'élément à raccorder par un rabattement de deux ailes de l'élément de contact pinçant fortement les brins conducteurs formant l'rame du fil de façon à établir une liaison électrique avec une forte pression de contact, d'une part entre la surface des ailes et les brins conducteurs du fil, et d'autre part entre les brins conducteurs du fil, pour faire participer tous les brins conducteurs du fil au passage du courant électrique. Cette liaison électrique connue est souvent complétée par une liaison mécanique où deux autres ailes de l'élément de contact sont repliées sur la partie non dénudée du fil. Selon la technique de déplacement d'isolant, appelée également technique de contact auto-dénudant, le fil électrique isolé n'est pas dénudé, mais introduit de force entre une ou plusieurs fentes constituées par la tranche d'ailes de l'élément de contact. La largeur de ces fentes ainsi que la forme de la zone d'introduction du fil sont adaptées aux caractéristiques du fil comprenant le nombre et le diamètre des brins conducteurs et de son isolant à savoir son épaisseur et la nature de celui-ci. Lors de l'introduction du fil isolé dans la fente, l'isolant est coupé par la partie supérieure de la fente, puis les brins conducteurs du fil viennent frotter contre les tranches de la fente jusqu'au blocage complet des brins conducteurs au fond de la fente. Le réarangement du volume des brins conducteurs du fil électrique qui passe d'une section circulaire à une section rectangulaire se traduit par une réaction sur les tranches de la fente qui assure d'une part le contact électrique avec les brins conducteurs du fil, et d'autre part un contact électrique entre les différents brins conducteurs du fil. Le rabattement de languettes au-dessus du fil assure un maintien mécanique du fil pour résister aux différentes sollicitations de traction ou d'arrachement. L'intérêt de cette seconde technique est sa grande automatisation, mais le contact et son environnement mécanique doivent être particulièrement rigides pour résister à la réaction des brins conducteurs du fil et la maintenir pendant toute la durée de vie de la liaison électrique. L'invention a pour objet de réaliser au sein même du contact un agencement lui permettant à lui seul de résister à la réaction des brins conducteurs du fil et de la maintenir dans le temps tout en assurant un meilleur contact entre les brins conducteurs du fil. A cet effet, l'invention propose un connecteur électrique à déplacement d'isolant d'un fil électrique isolé comprenant une armature principale découpée dans une feuille métallique mince et comportant une partie avant destinée à recevoir une broche et une partie arrière ayant deux paires espacées d'ailes de déplacement d'isolant du fil et de contact avec les brins conducteurs du fil dénudé et déterminant deux à deux une fente de réception du fil ; et deux éléments longitudinaux de retenue du fil dans les fentes situés entre les deux paires d'ailes de déplacement d'isolant et de contact et en forme de flasques partiellement pliés de façon à présenter deux parties planes supérieures évasées servant de guidage du fil isolé vers les fentes et rabattables inélastiquement pour amener les éléments en forme de flasques à une position de retenue du fil dans les fentes, connecteur électrique caractérisé en ce que chaque élément longitudinal en forme de flasque comprend des ouvertures et des languettes adjacentes disposées sensiblement transversalement à l'élément longitudinal et placées de sorte que les languettes de l'un des éléments longitudinaux soient en regard respectivement des ouvertures de l'autre élément longitudinal afin de s'interpénétrer sous l'action d'un poinçon de flambage des deux éléments longitudinaux portant sur les parties supérieures et d'assurer le sertissage de ces derniers. A la fin de l'opération de flambage des éléments longitudinaux de retenue, le poinçon écrase les languettes dans leurs ouvertures respectives de façon à former à l'extrémité de chaque languette d'un élément longitudinal de retenue deux bourrelets de matière bloquant la languette entre les flancs de l'ouverture correspondante de l'autre élément longitudinal de retenue pour assurer le sertissage de ces deux éléments. Avantageusement, les ouvertures des éléments longitudinaux de retenue, approximativement oblongues découpées dans la matière de ces éléments, et les languettes alternant avec les ouvertures oblongues, s'étendent de part et d'autre du pli définissant les deux parties supérieures évasées des éléments longitudinaux de retenue. Les deux éléments longitudinaux en forme de flasque sont reliés entre eux par une partie centrale inférieure de forme circulaire. La fente de chaque paire d'ailes précitée présente une entrée évasée facilitant le passage du fil électrique isolé. Les chants en vis-à-vis de chaque paire d'ailes précitée définissant la fente de réception du fil électrique ainsi que les brins conducteurs de ce fil sont étamés. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente en perspective avec arrachement partiel le connecteur électrique conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue semblable à celle de la figure 1 représentant le connecteur électrique en position de retenue d'un fil électrique isolé; - la figure 3 est une vue de côté du connecteur électrique suivant la flèche III de la figure 1 - la figure 4 est une vue de dessus du connecteur électrique suivant la flèche IV de la figure 3; - la figure 5 est une vue en coupe du connecteur électrique suivant la ligne V-V de la figure 4; - les figures 6 et 7 sont des vues en coupe semblables à celle de la figure 5 montrant respectivement l'introduction du fil électrique isolé dans le connecteur électrique et le début de l'opération de flambage d'éléments du connecteur électrique pour retenir le fil électrique dans celui-ci; - la figure 8 est une vue partielle de dessus des éléments de retenue du fil en une position intermédiaire avant leur sertissage complet; - la figure 9 est une vue en coupe semblable à celle des figures 5 à 7 et montrant les éléments de retenue du fil à leur position de sertissage définitive; - la figure 10 est une vue agrandie de la partie cerclée en X de la figure 8 et représentant l'assemblage des deux éléments de retenue à la fin de l'opération de flambage ; et - la figure 11 est une vue en coupe suivant la ligne XI-XI de la figure 9. En se reportant aux figures, le connecteur électrique du type à déplacement d'isolant d'un fil électrique isolé comprend un boîtier allongé 1 à section transversale sensiblement en forme de U réalisé en une matière électrique isolante et une armature principale 2 logée dans le boîtier 1 suivant l'axe longitudinal de celui-ci qui est découpée dans une feuille métallique mince de cuivre ou de matériaux cuivreux à résistance mécanique élevée. Le boîtier 1 comporte deux rainures 3 réalisées à l'intérieur respectivement des deux parois latérales la, lb définissant les branches du U. Les rainures 3 s'étendent sur toute ou partie de la longueur du boîtier 1 et comportent chacune une partie supérieure perpendiculaire à la paroi latérale la, lb et une partie inférieure inclinée vers le bas. Le rôle de ces rainures sera expliqué ultérieurement. L'armature principale 2, en fait représentée partiellement, présente la forme générale d'un caisson à parois latérales parallèles 2a, 2b réunies entre elles par une partie formant fond 2c et comprenant une partie avant (non représentée) destinée à recevoir une broche de contact insérée axialement dans cette partie et une partie arrière ayant deux paires espacées d'ailes 4 et 5 déterminant deux à deux une fente 6 de réception du fil isolé 7. Les ailes 8 ; 9 de chaque paire 4 ; 5 sont disposées entre les deux parois latérales 2a, 2b de l'armature 2 en étant sensiblement perpendiculaire à celles-ci. Chaque paire d'ailes 8 ; 9 définit à sa partie supérieure une entrée évasée facilitant le passage du fil isolé 7 dans la fente 6. L'armature principale 2 comprend également deux éléments longitudinaux en forme de flasques 10, 11 découpés respectivement dans les deux parois latérales 2a, 2b de l'armature 2 et servant de moyens de retenue du fil 7 dans les fentes 6. Les deux éléments longitudinaux 10, 11 sont situés entre les deux paires 4; 5 d'ailes 8 ; 9 et sont partiellement pliés comme représenté en particulier en figure 1 de façon à présenter deux parties planes supérieures l0a, il a allant en s'évasant et servant en premier lieu de guidage du fil isolé 7 vers les fentes 6. Les deux parties planes évasées 10a, il a sont rabattables inélastiquement vers le bas à l'aide d'un outil approprié appliqué sur ces parties pour déformer les éléments en forme de flasques 10, 11 à une position de retenue de blocage du fil 7 dans les fentes 6 comme cela est représenté en figure 2. A cette position, les extrémités des parties rabattues 10a, i la sont engagées respectivement dans les rainures 3 afin de les empêcher de se dégager vers le haut du boîtier 1. L'armature principale 2 comprend de plus une butée avant 12 représentée uniquement aux figures 3 et 4 et positionnant l'extrémité du fil 7 par rapport aux deux paires d'ailes de déplacement d'isolant du fil 7 et de contact avec les brins conducteurs 7a du fil dénudé. Selon l'invention, chaque élément longitudinal en forme de flasque 10, 11 comprend des ouvertures 13 approximativement oblongues découpées dans la matière de cet élément et des languettes 14 alternant avec les ouvertures 13. Les ouvertures 13 et les languettes 14 s'étendant sensiblement transversalement à chaque élément longitudinal de retenue 10, 11 de part et d'autre du pli 15 formant charnière définissant les deux parties supérieures évasées loua, ll a. De plus, les ouvertures 13 et les languettes 14 des éléments de retenue 10, 11 sont disposées de sorte que les languettes 14 de l'un des éléments longitudinaux 10 soient en regard respectivement des ouvertures 13 de l'autre élément longitudinal 11 afin de s'interpénétrer sous l'action d'un poinçon de flambage des éléments longitudinaux 10, 11 portant sur les parties supérieures loua, ll a de ces éléments. La largeur d'une languette 14 est très voisine de celle de l'ouverture associée 13 dans laquelle elle pénètre. Les deux portions de parois latérales de l'armature 2 prolongeant les deux éléments longitudinaux en forme de flasques 10, 11 sont raccordées ensemble par une partie centrale inférieure 16 de forme circulaire. Le fonctionnement du connecteur électrique ressort déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué. Comme représenté en figure 6, après positionnement du fil électrique isolé 7 sur les deux parties supérieures loua, 1 la des éléments de retenue 10, 11, un poinçon 17 est appliqué sur le fil 7 pour le forcer à passer entre les deux éléments de retenue en écartant légèrement les parties supérieures l0a, ll a et l'introduire dans les deux fentes 6 dont les parties supérieures coupent l'isolant 7b du fil 7 avec les brins métalliques 7a de ce fil venant en contact électrique sur les chants 8a, 9a des ailes 8, 9. Ensuite, comme représenté en figure 7, un poinçon 18 à rainure interne de section trapézoïdale, différent du poinçon 17, est appliqué sur les bords des parties supérieures loua, 1 1 a des éléments de retenue 10, 1 1 de façon que les parois inclinées vers le haut de la rainure du poinçon 18 soient un appui sur ces extrémités. En abaissant le poinçon 18 par rapport à sa position de la figure 7, les deux éléments en forme de flasques 10, 11 sont rapprochés l'un de l'autre et en continuant le mouvement de descente du poinçon 18, celui-ci effectue un flambage des éléments 10, 11 de manière que les languettes 14 de l'un de ces éléments pénètrent dans les ouvertures correspondantes 13 de l'autre élément comme représenté en figure 8. Pour faciliter la pénétration des languettes 14 dans leurs ouvertures respectives 13, celles-ci comportent des chanfreins d'entrée (non représentés). La figure 9 représente l'opération suivante consistant à utiliser un poinçon 19 forcé sur les éléments 10, 1 1 rabattus inélastiquement pour former par écrasement deux bourrelets de matière 20 à l'extrémité de chacune des languettes 14 bloquant la languette entre les flancs sensiblement parallèles de l'ouverture correspondante 13 de réception de la languette 14 afin d'assurer ainsi le sertissage des deux éléments de retenue 10, 11. Le poinçon 19 a sa face de contact avec la partie supérieure de la frette résultant du sertissage des deux éléments de retenue 10, 1 1 légèrement courbe de façon à donner à la zone sertie de ces éléments une forme sensiblement circulaire qui plonge la forme correspondante située en partie inférieure 16. La figure 9 montre de plus que les brins métalliques 7a du fil 7 sont maintenus serrés dans chaque fente 6 par l'anneau métallique ou frette réalisé par les deux éléments sertis 10, 1 1 et la partie inférieure circulaire 16, insensible aux phénomènes de fluage qui se produisent avec le matériau constituant le boîtier 1 de réception de l'armature principale 2. La figure 1 1 représente une section du fil 7 dans son plan au droit des fentes 6 et montre que le contact électrique s'établit très localement entre les ailes de contact 8 et 9 et le fil 7 sur seulement quelques brins conducteurs 7a de celui-ci. Les ailes 8, 9 et les brins conducteurs 7a sont généralement en cuivre et sont donc sensibles aux phénomènes d'oxydation, ce qui altère assez vite la qualité du contact dans des conditions sévères d'utilisation. Pour résoudre ce problème, les brins conducteurs 7a du fil 7 ainsi que les chants 8a, 9a des ailes 8, 9 sont revêtus d'étain de sorte que la faible pression de contact entre les brins 7a est compensée par la propriété de l'étain d'établir une liaison électrique de qualité avec deux surfaces étamées et de maintenir cette qualité du contact dans le temps. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique à déplacement d'isolant d'un fil électrique isolé (7) comprenant une armature principale (2) découpée dans une feuille métallique mince et comportant une partie avant destinée à recevoir une broche et une partie arrière ayant deux paires espacées (4 ; 5) d'ailes (8 ; 9) de déplacement d'isolant (7b) du fil (7) et de contact avec les brins conducteurs (7a) du fil dénudé (7) et déterminant deux à deux une fente (6) de réception du fil (7); et deux éléments longitudinaux (10, 11) de retenue du fil (7) dans les fentes (6) situés entre les deux paires (4 ; 5) d'ailes de déplacement d'isolant et de contact (8 ; 9) et en forme de flasques partiellement pliés de façon à présenter deux parties planes supérieures évasées (lova, lla) servant de guidage du fil isolé (7) vers les fentes (6) et rabattables inélastiquement pour amener les éléments en forme de flasques (10, 11) à une position de retenue du fil (7) dans les fentes (6), caractérisé en ce que chaque élément longitudinal en forme de flasque (10, 11) comprend des ouvertures (13) et des languettes (14) adjacentes disposées sensiblement transversalement à l'élément longitudinal (10, 11) et placées de sorte que les languettes (14) de l'un (10) des éléments longitudinaux (10, 11) soient en regard respectivement des ouvertures (13) de l'autre élément longitudinal (11) afin de s'interpénétrer sous l'action d'un poinçon de flambage (18) des éléments longitudinaux (10, 11) portant sur les parties supérieures (lova, 1 la) de ces éléments et d'assurer le sertissage de ces derniers. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la fin de l'opération de flambage des éléments longitudinaux en forme de flasques (10, 11), le poinçon écrase les languettes (14) dans leurs ouvertures respectives (13) de façon à former à l'extrémité de chaque languette (14) d'un élément longitudinal (10) deux bourrelets de matière (20) bloquant la languette (14) entre les flancs de l'ouverture correspondante (13) de l'autre élément longitudinal (11) pour assurer le sertissage de ces deux éléments longitudinaux (10,11). 3. Connecteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les ouvertures (13) des éléments longitudinaux de retenue (10, 11), approximativement oblongues découpées dans la matière de ces éléments, et les languettes (14) alternant avec les ouvertures oblongues (13), s'étendent de part et d'autre du pli (15) définissant les deux parties supérieures évasées (10a, 1 la) des éléments longitudinaux de retenue (10, 11). 4. Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux éléments longitudinaux de retenue (10, 11) sont reliés entre eux par une partie centrale inférieure de forme circulaire (16). 5. Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fente (6) de chaque paire (4, 5) d'ailes (8, 9) précitée présente une entrée évasée facilitant le passage du fil isolé (7). 6. Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les chants en vis-à-vis (8a; 9a) de chaque paire d'ailes (8, 9) définissant la fente (6) de réception du fil (7) ainsi que les brins conducteurs (7b) du fil (7) sont étamés.