Brevet FR2730097A1 — publié le 19960802

L'invention concerne un procédé de réalisation d'un bornier pour montage sur circuit imprime. Elle concerne également un bornier obtenue par un tel procédé. Elle concerne plus particulièrement un bornier monobloc muni d'une douille intégrée, utilisé notamment pour des tests ou pour la connexion d'une fiche mobile. Un tel bornier doit remplir plusieurs fonctions simultanées, et notamment une fonction douille, une fonction connexion, par exemple à un câble, et naturellement pouvoir être implanté mécaniquement sur un circuit imprimé ou un support similaire, et assurer un contact électrique avec celui-ci. Dans l'art connu, ce type de bornier comporte un nombre de composants distincts important. Dans beaucoup d'applications, on exige, en outre, que les borniers soient, à la fois, bon marché, simples à réaliser, robustes et fiables. n est clair que certaines de ces exigences apparaissent a priori antinomiques. L'invention vise à remplir simultanément ces exigences. Pour ce faire, le bornier selon l'invention est réalisé, essentiellement, à partir d'un simple feuillard en matériau conducteur électrique. Celui-ci est découpé selon un gabarit approprié, percé de manière à laisser le libre passage à une vis, puis plié selon des directions sensiblement orthogonales entre elles. Enfin, pour obtenir la "fonction douille", deux ailes extrêmes sont enroulées sur elles-mêmes de manière à former deux demies coquilles en vis à vis, ce qui confère une certaine élasticité à la douille. Celle-ci autorise l'enfoncement d'une fiche et un bon contact électrique par effet ressort. Pour compléter la fonction connexion avec des éléments extérieurs, par exemple un câble, il suffit de prévoir une vis et un patin de serrage taraudé. Enfin, on prévoit des découpes en forme de pattes ou picots, permettant tout à la fois la fixation du bornier sur un circuit imprimé et le contact avec des plages conductrices réalisées sur celui-ci. L'invention a donc pour objet un procédé de réalisation d'un bornier pour montage sur circuit imprimé caractérisé en ce qu'il comprend: - une première phase consistant en la découpe d'une forme déterminée dans un feuillard en matériau conducteur électrique, ladite forme déterminée comprenant une première partie ayant sensiblement la forme d'un rectangle et une seconde partie ayant sensiblement la forme d'un "U", dont la base s'étend parallèlement à la plus grande longueur dudit rectangle et les branches latérales encadrent ladite première partie et une troisième partie, sous la forme d'une languette centrale réunissant lesdites première et seconde parties; - et une seconde phase comprenant au moins les étapes suivantes:: al pliages à 90 , par rapport à une zone centrale de ladite première partie, des zones latérales cette première partie de manière à former un renversé, la zone centrale formant une paroi horizontale s'étendant sur une longueur au moins égale à la longueur de ladite languette centrale et les deux zones latérales formant une première série de parois verticales confondues avec les branches dudit "U" renversé; b/ pliage à 90" de la seconde partie par rapport à un plan constitué par la dite languette et ladite paroi horizontale, de manière à ce que cette partie repliée constitue une paroi de fond fermant ledit "U" renversé"; c/ pliages à 90 , l'une vers l'autre, et cintrage de zones latérales, comprenant les branches dudit "U" de la seconde partie ; de manière à ce que ces branches forment chacune un demi cylindre; d/ et pliages à 90 , dans des zones médianes de la base dudit "U" de la seconde partie, de manière à former une seconde série de parois verticales sensiblement alignées avec les parois verticales de ladite première série et à ce que les demi-cylindres soient mis en vis à vis pour entre les parois verticales de la seconde série pour constituer un cylindre fendu formant douille intégrée. L'invention a encore pour objet un bornier obtenu par un tel procédé. On constate aisément que le bornier selon l'invention est tout à la fois simple, comporte peu de pièces distinctes, est de faible coût à réaliser et, cependant, assure plusieurs fonctions. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit en référence aux figures annexées, et parmi lesquelles: - La figure 1 illustre le composant base de la réalisation d'un bornier selon l'invention; - Les figures 2a et 2b illustrent, en perspective, un exemple de bornier réalisé selon le procédé de l'invention, respectivement en vue de dessus et de dessous; - La figure 3 illustre un composant supplémentaire associé à ce bornier pour assurer une fonction connexion à un câble; - La figure 4 illustre, en coupe partielle, un détail de la douille du bornier de la figure 1. La figure 1 illustre le composant de base principal à partir duquel est réalisé le bornier selon un mode préféré de l'invention. Il est constitué par un feuillard qui s'inscrit dans un rectangle R Par une première opération de découpe, à l'aide d'un outillage classique telle qu'une presse à emboutir, on réalise la forme de départ 1 du bornier. Celle-ci comporte essentiellement une partie haute 11 (sur la figure 1), sensiblement rectangulaire, à l'exception de pattes latérales ou picots, 14 et 15, de faibles dimensions, et une partie basse 10, sensiblement en forme de "U", c'est-à-dire comportant deux ailes 100 et 106. Ces ailes, 100 et 106, encadrent la partie haute 11. La partie horizontale du "U" est également munie de picots, 12 et 13, disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe de symétrie vertical Av du "U", sur le bord inférieur. Les parties haute 11 et basse 10 sont donc disposées de part et d'autre d'un axe horizontal Ah, orthogonal à l'axe 4. Elles sont réunies, dans une zone centrale, à cheval sur l'axe Ah, par une mince languette pleine 17. Sur la pièce découpée 1, composant de base du bornier, on définit une suite de lignes virtuelles qui vont permettre de décomposer celle-ci en zones distinctes. On trace tout d'abord les lignes verticales hl à h6. Les lignes hl et h6 sont le prolongement des bords verticaux internes des bras du "U" et définissent deux zones extrêmes 100 et 106, ayant la forme de languettes verticales rectangulaires. Les lignes h2 et h5 sont alignées avec les bords verticaux de la partie haute 11. Elles définissent deux zones rectangulaires contigues aux zones 100 et 106, respectivement. Enfin les lignes h3 et h4 sont légèrement décalées (dans l'exemple décrit), vers l'extérieur, par rapport aux bords verticaux de la languette centrale 17. Les lignes h2 à h5 délimitent, dans la partie horizontale du "U", trois zones successives, 102, 103 et 104, de la gauche vers la droite, sur la figure 1. Elles délimitent également trois zones successives, 110, 111 et 112, dans la partie haute 11. Enfin deux lignes horizontales, 11 et 12, confondues, respectivement, avec les bords horizontaux, haut de la partie basse 10, et bas de la partie haute 11, délimitent la zone formant languette 17. Pour compléter ces opérations préliminaires, on perce, dans la zone centrale 111 de la partie haute 11, un orifice 16 dont l'utilité sera indiquée ci-après. On peut également procéder à des découpes supplémentaires de forme arrondie, 18 et 19, de part et d'autre de la languette 17, dans la partie inférieure 10 (essentiellement dans les zones 102 et 104). Ces opérations terminent la première phase de réalisation du bornier selon le procédé de l'invention, phase que l'on peut qualifier de préparatoire. On procède ensuite à une phase comprenant des opérations de pliages successifs. Le bornier Bo comme illustré par la figure 2a, comporte un corps double, précisément constitués à partir des parties haute 1 1 et basse 10 qui viennent d'être définies. La figure 2a illustre, en perspective, vu de dessus, le bornier Bo entièrement réalisé. Il comprend une première partie Bu 1, constituée des zones 110 à 112 de la partie haute 11, à la quelle est attribuée la fonction connexion à des organes extérieurs (par exemple à un câble 2), et une seconde partie Bo2, constituée des zones, 100 à 106, de la partie haute 10. Les deux parties du bornier sont solidaires, I'une de l'autre, du fait de la présence de la languette pleine 17. On remarque également la présence des découpes latérales, 18 et 19, dans les parois 102 et 104. Pour obtenir le bornier B,, tel qu'il est représenté sur la figure 2a, et si on se reporte de nouveau à la figure 1 qui représente l'état initial, les opérations de pliage nécessaires sont les suivantes: al On cintre les zones 100 et 106, de manière à obtenir une forme sensiblement semi-cylindrique, formant demi-coque, par une opération de d'emboutissage. b/ On plie les parties haute 1 1 et basse 10 à 90 , avec comme ligne pivot la ligne 12. Si on admet que la partie haute 1 1 est dans un plan horizontal (comme illustré sur la figure 2a), la partie basse 10 se trouve alors dans un plan vertical, entre-autre la zone centrale 103 qui s'étend parallèlement à l'axe Ah de la languette 17 (figure 1). c/ On rabat vers le bas (voir figure 2a) les zones 110 et 112, par pliage à 90" selon les lignes h3 et h4. Ces zones forment deux parois verticales de la première partie du bornier B,1. La partie B,1 du bornier Bo est entièrement réalisée à cette étape du procédé. d/ On rabat, par pliage à 90 , les zones 101 et 100, d'une part, et les zones 105 et 106, d'autre part, du côté opposé à la première partie du bornier. e/ On rabat, par pliage à 90" les zones, 105 et 106, toujours dans le même sens. fl On rabat les zones, 102 et 104, ainsi que leurs prolongements, 101-100 et 105-106, respectivement, par pliage à 900 par rapport au plan vertical que forme désormais la paroi 103. Ces zones, 102 et 104, forment deux parois sensiblement dans le prolongement des parois verticales 110 et 112, de la première partie B02 du bornier B,. A la suite de cette opération, les deux demi-coquilles, 105 et 106, se trouvent en vis à vis pour former un cylindre fendu. C'est ce cylindre fendu qui constitue la douille Do du bornier B,. On doit bien comprendre, dans ce qui précède, que les lignes, verticales ou horizontales, n'ont pas, en général, à être matérialisées sur la surface du feuillard 1. Elles correspondent à des dimensions des outillages ou matrices utilisés pour les pliages. A la fin de l'étape fi, le bornier Bo est entièrement réalisé. Les picots 12, 14 et 15 sont verticaux, ainsi que le picot 13 (figure 1), non visible sur la figure 2a. Ces picots Servent, d'une part, à fixer le bornier Bo sur un circuit imprimé 3 ou un support similaire, muni de trous appropriés 30 (dont seul un fragment a été représenté sur la figure 2a), et, d'autre part, établir une liaison électrique entre le bornier Bo et une ou plusieurs plages ou pistes métallisées 31 réalisées sur le circuit imprimé 3. Ces plages conductrices 31 peuvent être réalisées, sur une face du circuit imprimé, dans le cas d'un circuit imprimé monoface, sur l'une ou l'autre des faces, ou encore les deux, dans le cas d'un circuit imprimé biface, ou encore enterrées s'il s'agit d'un circuit imprimé multicouches. La fixation du bornier peut s'effectuer de façon purement mécanique, en repliant les picots, 12 à 15, sur la face opposée au bornier B,, ou en les soudant sur les plages métallisées. Dans le cas d'un circuit multicouches, à pistes enterrées, il est nécessaire de prévoir des trous métallisés pour réaliser l'opération de soudure entre les picots et ces trous métallisés. Bien que l'on ait prévu quatre picots, 12 à 15, dans l'exemple décrit, il est possible de n'en prévoir que deux, avantageusement disposés en diagonal, I'un sur la première partie B,1 du bornier B,, L'autre sur la seconde partie B02 du bornierBO, puisque les deux parties du bornier ne sont retenues que par une languette 17 de faible épaisseur. Cette dernière disposition permet de minimiser le nombre de soudures. Tel quel, le bornier Bo n'offre que la possibilité d'insérer une fiche dans la douille D,, par exemple pour un branchement temporaire ou pour effectuer un test. Pour offrir la possibilité d'une connexion de type permanent, fonction dévolue à la première partie du bornier, il est nécessaire de prévoir des moyens de fixations du type vis, par exemple. Pour ce faire, il suffit d'introduire une vis à métal classique 5 dans l'orifice 16. Dans le mode de réalisation préféré, illustré par la figure 2a, il n'est d'ailleurs pas nécessaire que cet orifice 16 soit fileté. ll suffit que le diamètre de l'orifice soit en adéquation avec celui de la vis 5. On introduit ensuite entre les deux parois verticales, 110 et 112, un patin de serrage 4 muni d'un orifice fileté recevant l'extrémité inférieure de la vis 5.Ce type de vis est habituellement muni d'une fente sur sa tête. Pour connecter le bornier Bo à un câble 2, il suffit, de façon classique, d'introduire l'extrémité du câble 2, à l'intérieur de la première partie B,1 du bornier B,, entre la paroi supérieure 111 et le patin précité 4. La figure 3 illustre un exemple de patin 4 constitué par un organe parallélépipèdique 40 muni, en son centre, d'un orifice fileté 41. La figure 4 illustre, en coupe partielle, I'embouchure de la douille D,. De façon avantageuse, lors d'une étape supplémentaire du procédé, on peut évaser l'embouchure 1000 de oellei, de façon à faciliter l'insertion d'une fiche 5, dont l'extrémité 50 est généralement arrondie. Ce type d'opération est classique dans la technique. Les matériaux utilisés dans le cadre de l'invention sont les matériaux habituels du domaine et dépendent essentiellement de l'application envisagée, notamment de la nature et de la qualité du contact désirés. A titre d'exemple, pour des contacts de bonne qualité, on utilisera, comme composant de base 1 (figure 1), un feuillard en cuivre ou en alliage de cuivre, par exemple CuZn30. On peut également procéder à des opérations de traitement de surface. A la lecture de la description qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixés. Le bornier est simple à réaliser. Il nécessite peu de pièces distinctes précisément trois, en comptant la vis et le patin. ll est donc d'un coût de revient faible, tout en offrant plusieurs fonctions. En outre, la paroi verticale 103 sert de raidisseur et, en particulier, rigidifie la partie B02 support de la douille Do qui est soumises à des forces d'insertion et de retrait de celle-ci. Elle sert également de paroi arrière pour la première partie B,1 du bornier Bo et de butée pour l'extrémité du câble 2. La figure 2b illustre le bornier B,, en perspective, vu de dessous, et permet de mieux mettre en évidence cet aspect. Les éléments de cette figure portent les mêmes références que ceux de la figure 2a et il est inutile de les redécrire. La vis 5 et le patin 4 n'ont pas été représentés. Enfin, la vis 5 est immobilisée en rotation entre les parois 110 et 112, grâce au patin 4, dont la forme parallélépipédique est adaptée à l'enceinte en forme de "U" renversé constituée par les parois 110 à 112. ll doit être clair que l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisations précisément décrits, notamment en relation avec les figures 1 à 3. A titre d'exemple non limitatif, comme il vient d'être indiqué, le nombre de picots peut être variable, inférieur à quatre, ou au contraire supérieur. On peut aussi augmenter ou diminuer la hauteur des demi-coquilles formant la douille. Les matériaux utilisés font l'objet de choix technologiques à la portée de l'homme de métier. Enfin, I'ordre des étapes de pliage et de cintrage peut être modifié, selon l'appareillage utilisé, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un bornier (Bo) pour montage sur circuit imprimé (3) caractérisé en ce qu'il comprend: - une première phase consistant en la découpe d'une forme déterminée (1) dans un feuillard en matériau conducteur électrique, ladite forme déterminée (1) comprenant une première partie (11) ayant sensiblement la forme d'un rectangle et une seconde partie (10) ayant sensiblement la forme d'un "U", dont la base (101105) s'étend parallèlement à la plus grande longueur dudit rectangle et les branches latérales (100, 106) encadrent ladite première partie (11) et une troisième partie, sous la forme d'une languette centrale (117) réunissant lesdites première (11) et seconde parties (10); - et une seconde phase comprenant au moins les étapes suivantes:: al pliages à 90 , par rapport à une zone centrale (111) de ladite première partie (11), des zones latérales (110, 112) de cette première partie (10), de manière à former un "U" renversé, la zone centrale (111) formant une paroi horizontale s'étendant sur une longueur au moins égale à la longueur de ladite languette centrale (117) et les deux zones latérales (110, 112) formant une première série de parois verticales confondues avec les branches dudit "U" renversé; b/ pliage à 90" de la seconde partie (10) par rapport à un plan constitué par la dite languette (117) et ladite paroi horizontale (111), de manière à ce que cette partie repliée constitue une paroi de fond (103) fermant ledit "U" renversé";; c/ pliages à 90 , I'une vers l'autre, et cintrage de zones latérales, comprenant les branches dudit "U" de la seconde partie ; de manière à ce que ces branches (100, 106) forment chacune un demi cylindre; d/ et pliages à 90 , dans des zones médianes de la base dudit "U" de la seconde partie (10), de manière à former une seconde série de parois verticales sensiblement alignées avec les parois verticales (110, 112) de ladite première série et à ce que les demi-cylindres (100, 106) soient mis en vis à vis entre les parois verticales (102, 106) de la seconde série, pour constituer un cylindre fendu formant douille intégrée (Do). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de découpe de picots (12-15), ces picots étant disposés, d'une part, sur les bords verticaux dudit rectangle (11) et sur le bord inférieur de ladite base du "U" formant ladite seconde partie (10), de manière à ce que, après lesdites étapes de pliages, ces picots (12-15) prolongent lesdites première 110, 112) et seconde (102, 104) séries de parois verticales et puissent être insérés dans des trous (30) réalisés sur un support (3) pour y fixer ledit bornier (B,). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits picots (12-15) sont au nombre de deux, disposés en diagonale par rapport à ladite languette (17), I'un sur un des bords verticaux de ladite première partie sensiblement rectangulaire (11), L'autre sur le bord inférieur de ladite base du "U" formant ladite seconde partie (10). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire consistant à percer un orifice (16) dans une région centrale (111) de ladite première partie sensiblement rectangulaire (11). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une vis (5) est insérée dans ledit orifice (16) et en ce qu'un patin taraudé (4) est introduit entre ladite première série de parois verticales (110, 112), ce patin (4) coopérant avec la vis (5) de manière à constituer un dispositif de connexion électrique, enserrant un organe extérieur (2) entre le patin et ladite paroi horizontale (111). 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire consistant à évaser l'embouchure (1000) dudit cylindre fendu (100, 106) formant douille intégrée (Do) de manière à faciliter l'introduction d'une fiche (5) dans ladite douille (Do). 7. Bornier pour montage sur un support plan, notamment un circuit imprimé, caractérisé en ce qu'il est réalisé par le procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.