Brevet FR2726130A1 — publié le 19960426

L'invention concerne une borne électrique pouvant être montée dans un boîtier isolant d'un assemblage de connecteur électrique et pouvant être connectée électri- quement à une borne complémentaire d'un assemblage de connecteur complémentaire, la borne ayant des contacts à ressort destinés à une interconnexion électrique avec une borne adjacente de l'assemblage du connecteur lorsqu'il n'est pas accouplé, pour réaliser une connexion électrique en court-circuit entre elles. Pour des raisons de sécurité, il existe un certain nombre d'applications dans lesquelles il est néces- saire de court-circuiter des bornes électriques d'un connec- teur lorsque celui-ci est désaccouplé de son connecteur complémentaire. Une application typique concerne des as- semblages de connecteurs du circuit électrique de coussins gonflables de sécurité pour automobiles, o des différences de tension, des parasites électrostatiques ou électro- magnétiques risquent de gonfler brusquement le coussin de sécurité lors de la déconnexion d'un connecteur du circuit électrique de ce coussin, par exemple au cours d'une révision ou d'une opération d'entretien. Pour éviter l'apparition de différences de tension risquant de gonfler brusquement le coussin de sécurité, les bornes interconnectées électri- quement au circuit de gonflage du coussin de sécurité sont court-circuitées lorsque le circuit est ouvert. Dans l'art antérieur, un moyen commun pour court- circuiter des bornes adjacentes est constitué par la présence d'un contact supplémentaire s'étendant entre les bornes à court-circuiter, l'élément de mise en court-circuit pouvant fléchir lors d'un accouplement des assemblages de connecteurs pour rompre le contact entre des bornes adjacentes. L'élément à ressort de court-circuit peut être déconnecté de la borne par des parties de parois de l'assemblage de connecteur supplémentaire, lesquelles sont insérées entre l'élément de court-circuit et chacune des bornes. L'un des problèmes de la conception ci-dessus est que le contact de court-circuit est une pièce supplémentaire qui doit être montée et retenue à l'intérieur du boîtier du connecteur, ce qui augmente donc les exigences d'espace et le coût du connecteur. En outre, la nécessité de réaliser des connecteurs peu encombrants signifie souvent que les éléments à ressorts de court-circuit ont un mouvement élastique réduit et qu'ils sont donc placés dans un état sous haute contrainte lorsque les connecteurs sont accouplés. Lors de sol- licitations thermiques et mécaniques sévères (par exemple des vibrations), comme cela est courant dans des connecteurs d'automobiles, un ressort de court-circuit sous haute contrainte peut se rompre. Un objet de l'invention est donc de procurer un assemblage de connecteur comportant des moyens de mise en court circuit, qui est peu volumineux et qui n'augmente pas sensiblement l'espace demandé pour l'assemblage du connec- teur. Un autre objet de l'invention est de procurer un assemblage de connecteur comportant des moyens de mise en court-circuit, qui est soumis à un niveau de contrainte relativement bas et qui est donc fiable. Un autre objet encore de cette conception est de procurer l'assemblage de connecteur mentionné ci-dessus, d'une manière peu coûteuse. Les objets de l'invention sont réalisés par une borne ayant une partie de corps en forme de caisson compre- nant une paroi de fond, des parois latérales et des parois supérieures, la partie de corps comportant en outre des bras à ressorts qui lui sont reliés et qui font saillie de l'intérieur de la partie de corps en forme de caisson, vers l'extérieur, à travers des découpures des parois latérales, pour établir un contact électrique avec un bras à ressort similaire d'une borne adjacente lorsque l'assemblage de connecteur est déconnecté d'un assemblage de connecteur complémentaire. L'assemblage de connecteur complémentaire peut comprendre une partie de paroi isolante qui peut être insérée entre les parois latérales de bornes adjacentes afin de séparer les bras à ressorts interconnectés aux bornes5 adjacentes, rompant ainsi le court-circuit entre elles. Pendant la séparation des bras à ressorts, ces derniers sont sollicités vers l'intérieur de la partie de corps de la borne. Dans une forme de réalisation, la borne peut comporter deux bras à ressorts de mise en court-circuit faisant saillie de parois latérales opposées d'une manière symétrique. L'intégration des éléments de court-circuit à l'intérieur des contacts adjacents élimine la nécessité d'un moyen séparé pour le montage et la fixation d'un élément séparé de court- circuit, et répartit en outre la flexibilité demandée entre les contacts adjacents, procurant ainsi une conception moins volumineuse, avec une plus grande fiabilité et un coût plus bas. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue isométrique d'une borne selon l'invention; la figure 2 est une autre vue isométrique de la borne de la figure 1, vue de dessous; la figure 3 est une vue en plan de la borne des figures 1 et 2 dont les bords ne sont que partiellement découpés; les figures 4 et 5 sont des vues isométriques d'un boîtier d'assemblage de connecteur recevant les bornes des figures 1 et 2; la figure 6 est une vue isométrique d'un connec- teur complémentaire pouvant être accouplé avec le connecteur des figures 4 et 5; la figure 7 est une vue isométrique des assem- blages de connecteurs accouplés l'un à l'autre; les figures 8 et 9 sont des vues en coupe longitudinale des assemblages de connecteurs dans un stade initial de leur séquence d'accouplement; et les figures 10 et 11 sont des vues en coupe longitudinale similaires à celles des figures 8 et 9, respectivement, mais montrant les assemblages de connecteurs dans la position totalement accouplée. En référence d'abord aux figures 6 à 11, un assemblage de connecteur électrique 2 comporte un boîtier isolant 4 à travers lequel s'étendent des cavités 6 dans lesquelles des bornes 8 à fiches plates, découpées et formées, sont destinées à être montées. L'assemblage 2 de connecteur peut être accouplé avec un assemblage 10 de connecteur complémentaire ayant un boîtier isolant 12 à travers lequel s'étendent des cavités 14 pour le montage de bornes femelles 16 dans ces cavités, les bornes femelles 16 pouvant être connectées électriquement avec les parties à fiche plate des bornes 8 à fiche plate. L'assemblage 2 de connecteur présente une autre cavité 18 située entre des cavités adjacentes 6 pour recevoir une partie de paroi 20 s'étendant depuis une face d'accouple- ment 22 de l'assemblage de connecteur complémentaire 10. Lorsque les assemblages de connecteurs 2 et 10 sont accouplés l'un à l'autre, la partie de paroi 20 est ainsi positionnée entre des bornes adjacentes 8 de l'assemblage de connecteur 2. En référence aux figures 1 et 2, la borne 8 à fiche plate comporte une partie 24 de connexion à un conduc- teur à laquelle un fil conducteur électrique est destiné à être relié par sertissage, une partie 26 de corps en forme de caisson qui en fait saillie longitudinalement et qui est elle-même allongée longitudinalement par une partie à fiche plate 28 destinée à établir un contact électrique avec la borne femelle 16 de l'assemblage de connecteur complémentaire 10. La partie de corps 26 en forme de caisson comporte une paroi de fond 30, deux parois latérales opposées 32 et une paroi supérieure 34 ayant un joint longitudinal 36 résultant du pliage sur elle-même de la partie de corps en forme de caisson qui est découpée et formée dans une feuille de métal. La partie de corps 26 s'étend entre une extrémité 38 de connexion proche de la partie 24 de connexion et une extrémi- té 40 d'accouplement proche de la partie à fiche plate 28. A l'extrémité 40 d'accouplement, la partie de corps 26 comporte des prolongements 42 de parois latérales qui font saillie au- delà de la paroi supérieure 34 et qui peuvent être reçus dans des gorges 44 (voir figure 8) de la cavité 6 du boîtier pour assurer une polarisation correcte de la borne à l'intérieur de la cavité 6 lorsqu'elle est montée dans celle-ci. La partie de corps 26 comporte en outre des éléments à ressorts 46 qui se présentent sous la forme de bras en porte à faux reliés à la paroi de corps, avec laquelle ils sont réalisés d'une seule pièce, à proximité de l'extrémité 38 de connexion, par une partie repliée 48 constituant un pontet de forme en U. Deux éléments à ressorts symétriques 46 sont disposés par rapport à un plan positionné à peu près centralement entre les parois latérales opposées 32, les deux bras à ressorts ayant des parties 49 de fixation réalisées d'une seule pièce avec les parties 48 de pontet de forme en U, les parties 49 de fixation étant contiguës l'une à l'autre. Les éléments à ressorts 46 divergent l'un de l'autre depuis les parties 49 de fixation vers l'extrémité 40 d'accouplement pour culminer dans une partie 50 de contact, puis convergent l'un vers l'autre jusqu'aux extrémités libres 52 (voir figure 9) positionnées à l'intérieur de la partie de corps entre les parois latérales 32. Les éléments à ressorts 46, et en particulier les parties de contacts 50, font saillie à travers des découpures 54 des parois latérales 32, au- delà de celles-ci. Les extrémités libres 52 des éléments à bras à ressorts 46 font saillie au-delà de bords avant 56 des découpures 54 et, dans l'état non assemblé de la borne, sont sollicitées contre la surface intérieure 58 (voir figure 9) des parois latérales 32 du fait d'une précontrainte vers l'extérieur des éléments à ressorts. Les extrémités libres 52 agissent donc à la manière de butées pour limiter le mouve-5 ment vers l'extérieur des bras à ressorts précontraints 46. Cependant, les extrémités libres 52 agissent aussi à la manière de dispositifs anti-contrainte excessive en formant une butée qui porte contre l'extrémité libre 52 du bras à ressort opposé, limitant ainsi l'insertion de l'élément à10 ressort 46 vers l'intérieur de la partie du corps. En référence à présent à la figure 9, deux bornes 8 sont représentées montées dans les cavités adjacentes 6, de façon que des éléments à ressorts adjacents 46 portent élastiquement l'un contre l'autre par leurs parties 50 de contact, engendrant ainsi un court-circuit entre les bornes adjacentes. Dans cette configuration, les éléments à ressorts 46 sont rappelés vers l'intérieur, sollicitant ainsi l'extré- mité libre 52 à l'écart de sa paroi latérale correspoondante 32 et vers l'intérieur de la partie de corps en forme de caisson. Du fait du positionnement de l'élément à ressort 46 à l'intérieur de la fiche plate, de la présence d'un bras à ressort relativement long et de l'utilisation de deux bras à ressorts pour produire la flexibilité et la force de contact demandées, les bornes 8 peuvent être positionnées de façon à être relativement rapprochées les unes des autres sans qu'un espace supplémentaire soit à prévoir pour un ressort séparé de court- circuit, et tout en aboutissant néanmoins à une faible contrainte à l'intérieur des éléments à ressorts 46 et donc à une longévité et une fiabilité accrues. En outre, les éléments extérieurs à ressorts 46' sans contact peuvent être utilisés pour porter élastiquement contre une paroi latérale de la cavité adjacente aux parois latérales 32 des bornes afin de produire une force de ressort en réaction à la force de ressort des bras de contact intérieurs 46. On peut donc utiliser ces derniers pour assurer que les bornes sont positionnées sensiblement au centre à l'intérieur de la cavité 6 pour un alignement parallèle des fiches plates 28 avec la borne femelle complémentaire 16. En l'absence de ceci, les bornes pourraient être inclinées les unes par5 rapport aux autres sous l'effet de la force de poussée vers l'extérieur des éléments à ressorts de court-circuit, augmentant ainsi le risque d'entrer en contact en bout des bornes 28 à fiche plate avec des parties de l'assemblage de connecteur complémentaire 10. Sur les figures 8 et 9, les assemblages de connecteurs complémentaires 2, 10 sont représentés dans le stade initial de leur accouplement, o un contact électrique entre la fiche plate 28 et la borne femelle 16 est établi tandis que les bornes adjacentes 8 sont encore inter- connectées électriquement. Ce dernier point assure que toute différence de tension entre les connecteurs non accouplés est d'abord supprimée avant que le court-circuit soit rompu. En référence aux figures 10 et 11, les assem- blages de connecteurs complémentaires 2, 10 sont représentés dans la position totalement accouplée dans laquelle la partie de paroi 20 est insérée entre les éléments à ressorts 46 de bornes adjacentes 8 pour rompre le court-circuit. L'épaisseur de la partie de paroi 20 provoque une sollicitation de l'élément à ressort 46 vers l'intérieur, mais elle est répartie de façon égale entre eux, réduisant ainsi la flexibilité demandée aux éléments à ressorts de court- circuit, en comparaison avec l'art antérieur. Comme on peut le voir sur les figures 10 et 2, la borne 8 présente une découpure 62 dans la paroi de fond 30 pour recevoir une saillie 64 de verrouillage d'un ergot 66 de blocage venu de moulage avec le boîtier 4. Similairement, les bornes femelles 16 de l'assemblage de connecteur complémen- taire 10 sont retenues dans celui-ci par des ergots élasti- ques 68 de blocage venus de moulage avec le boîtier 12. Le boîtier complémentaire 12 comporte des saillies 70 s'étendant au-delà d'une face d'accouplement 72 et pouvant porter contre et le long d'une surface extérieure 74 des ergots 66 de blocage lorsque les assemblages de connecteurs sont accouplés l'un à l'autre, afin d'assurer que l'ergot de blocage est5 maintenu fixement en position, empêchant ainsi les bornes 8 d'être extraites des cavités 6. Similairement, le boîtier 4 du connecteur 2 peut être pourvu de saillies qui sont insérées contre la face extérieure 76 des ergots 68 de blocage du connecteur complémentaire pour assurer le blocage10 des bornes femelles 16 à l'intérieur de leurs cavités 14. La forme de réalisation montrée sur la figure 10 assure un blocage secondaire pour la borne femelle 16 au moyen d'une patte 78 du boîtier ayant une saillie 80 dirigée vers l'intérieur qui peut être repliée dans et contre l'épaulement arrière de la borne 16 pour en assurer le blocage secondaire à l'intérieur de la cavité 14. Les connecteurs 2, 10 ne peuvent être accouplés entre eux que si la patte 80 est dans la position totalement fermée, à fleur avec une surface extérieure 82 du boîtier 12 du connecteur, car la patte bute autrement contre une coiffe 84 du boîtier 4 du connecteur qui reçoit le connecteur complémentaire. En référence à la figure 11, celle-ci montre le boîtier 4 du connecteur qui est réalisé d'une seule pièce avec un élément élastique 90 de verrouillage comportant une barre transversale 92 de verrouillage pouvant être sollicitée sur une saillie 94 de verrouillage réalisée d'une seule pièce avec le boîtier complémentaire 12 et retenue en arrière de cette saillie 94. Une barre 96 de protection contre les contraintes excessives est prévue au-dessus d'un élément 98 de libération du verrou 90 pour empêcher l'application d'une contrainte excessive au verrou 90 lors de la sollicitation vers l'extérieur de l'élément 98 de libération au moment du déverrouillage des connecteurs accouplés. La saillie 94 de verrouillage présente une surface inclinée 100 orientée obliquement vers le connecteur 2, et une surface inclinée 102 orientée obliquement dans la direction s'éloignant du connecteur 2, de façon que la première surface inclinée 100 assure que, si les assemblages 2, 10 de connecteurs ne sont que partiellement accouplés, l'enfoncement élastique de la barre 92 de verrouillage contre elle tende à séparer les connecteurs, permettant ainsi une détection aisée de l'état non accouplé. Cependant, si les assemblages 2, 10 de connec- teurs sont presque accouplés, mais sans l'être totalement, la barre 92 de verrouillage est sollicitée élastiquement contre la seconde surface inclinée 102, tendant ainsi à tirer les connecteurs l'un vers l'autre jusque dans l'état totalement accouplé. Ce dernier point assure donc un accouplement correct des assemblages 2, 10 de connecteurs. L'assemblage de connecteurs comportant des éléments à ressorts de court-circuit faisant saillie des corps des bornes permet donc avantageusement une conception peu volumineuse et fiable, avec une faible contrainte des éléments à ressorts de court-circuit. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la borne et au connecteur décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Borne électrique (8) destinée à être montée dans un boîtier d'assemblage de connecteur comportant une partie (24) de connexion pour une connexion électrique sur un conducteur, une partie de corps (26) et une partie de contact à fiche plate (28) pour une connexion électrique sur une borne complémentaire (16) d'un assemblage de connecteur complémentaire (10), caractérisée en ce que la partie de corps comporte un élément à ressort (46) qui lui est relié et qui est sollicité vers l'extérieur pour établir un contact électrique avec une borne adjacente qui est montée dans le même boîtier (4) d'assemblage de connecteur, tandis que l'assemblage de connecteur est déconnecté de l'assemblage de connecteur complémentaire (10). 2. Borne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de corps (26) est en forme de caisson et comporte une paroi de fond (30), des parois latérales (32) et une paroi supérieure (34). 3. Borne selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'élément à ressort (46) est réalisé sous la forme d'un bras à ressort en porte à faux relié par une première partie extrême (49) de fixation à la section de corps (26), et libre à l'autre extrémité (52). 4. Borne selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie extrême (49) de fixation est proche de la partie (24) de connexion, et l'extrémité libre (52) est proche de la partie de contact (28) à fiche plate. 5. Borne selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que l'élément à ressort (46) s'étend depuis la partie de fixation obliquement à l'écart de la partie de corps (26) pour culminer dans une partie de contact (50) qui est sollicitée contre la borne adjacente, puis s'étend obliquement vers l'intérieur et en direction de la partie de corps jusqu'à l'extrémité libre (52) disposée à l'intérieur de celle-ci. 6. Borne selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'extrémité libre (52) comporte une partie de butée pouvant être sollicitée contre la paroi latérale adjacente (32) pour limiter le fléchissement vers l'extérieur de l'élément à ressort, et pouvant être en outre sollicitée contre un côté opposé de la partie de corps pour limiter sa flexion vers l'intérieur, empêchant ainsi l'élément à ressort de subir une contrainte excessive. 7. Borne selon l'une quelconque des reven- dications 3 à 6, caractérisée en ce que la partie (49) de fixation est pliée à l'intérieur de la forme en caisson de la partie de corps par l'intermédiaire d'une partie (48) de pontet de forme en U s'étendant depuis l'une des parois latérales (32). 8. Borne selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 7, caractérisée en ce que l'élément à ressort (46) est relié à la partie de corps (26), à l'intérieur de sa forme en caisson, et fait saillie à travers une découpure (54) dans l'une des parois latérales (32), au-delà de celle- ci, pour entrer en contact avec la borne adjacente. 9. Borne selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce qu'un second élément à ressort opposé (46) est prévu en symétrie d'image réfléchie avec l'élément à ressort (46). 10. Borne selon la revendication 9, caractérisée en ce que les parties de fixation (49) des deux éléments à ressorts sont contiguës. 11. Borne selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que la partie de corps (26) est symétrique par rapport à un plan passant longitudinalement par le centre de la partie de corps (26). 12. Borne selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que l'élément à ressort (46) est réalisé d'une seule pièce avec la partie de corps (26). 13. Assemblage de connecteur (2), caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs bornes selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un boîtier (4) à travers lequel s'étendent des cavités (6) destinées à recevoir fixement les bornes (8), et présentant en outre une cavité (18) placée entre des cavités adjacentes (6) pour recevoir une partie de paroi (20) d'un assemblage de connec- teur complémentaire afin de séparer la connexion de court- circuit entre les bornes adjacentes (8). 14. Assemblage de connecteur selon la reven- dication 13, caractérisé en ce que, sur un côté opposé de la cavité (6) par rapport à la cavité (18), il est prévu une paroi (60) du boîtier (4) à une certaine distance de la partie de corps (26) de la borne afin d'agir en tant que surface de butée pour l'élément à ressort opposé (46) pour qu'il soit sollicité élastiquement en opposition à l'autre élément à ressort, afin de positionner correctement la borne (8) à l'intérieur de la cavité (6), en alignement avec la borne complémentaire (16) du connecteur complémentaire (10). 15. Combinaison de l'assemblage de connecteur de l'une des revendications 14 et 15 et de l'assemblage de connecteur complémentaire (10) pouvant être accouplé avec lui, caractérisée en ce que l'assemblage de connecteur complémentaire (10) comporte une partie de paroi (20) s'étendant depuis une face (22) d'accouplement de cet assemblage vers l'assemblage de connecteur (10) et pouvant être insérée dans la cavité (18) de celui-ci pour rompre la connexion de court-circuit.