Brevet FR2724061A1 — publié le 19960301

Cette invention concerne un connecteur électri- que prévu pour le contact par déplacement d'isolant avec un fil conducteur isolé, et en particulier pour des fils introduits longitudinalement dans le connecteur pour obtenir un faible écartement entre fils. On rencontre couramment l'utilisation de la technologie de contact par déplacement d'isolant dans l'industrie des connecteurs électriques, du fait qu'elle permet la connexion rapide et simple de fils conducteurs à des bornes, sans dénudage ni sertissage, cette dernière opération exigeant une force considérable. On réalise une connexion caractéristique du type à contact par déplacement d'isolant en disposant un fil conducteur isolé perpendiculairement à une partie de paroi plane qui comprend une fente pour contact par déplacement d'isolant, et en enfonçant le fil dans la fente jusqu'à ce que des arêtes de celle-ci coupent l'isolant et établissent un contact électrique avec des brins conducteurs du fil. Les fentes de contact par déplacement d'isolant sont formées par des arêtes opposées d'une partie de paroi en tôle qui a nécessairement une certaine largeur pour avoir une résistance mécanique suffisante pour supporter la pression de contact contre les arêtes. La largeur de la paroi de contact par déplacement d'isolant et d'une paroi isolante supplémentaire d'une cavité de boîtier recevant la borne, détermine la distance minimale entre fils adjacents. Pour certaines applications, il serait souhaitable d'avoir un connecteur de très faible encombrement, de façon que l'écartement entre fils soit aussi faible que possible, tout en bénéficiant de la technologie de contact par déplacement d'isolant. Le document EP 554 810 montre un connecteur de faible encombrement avec contact par dépla- cement d'isolant, dans lequel des fils sont montés de façon longitudinale dans un premier boîtier et sont enfoncés dans des contacts agissant par déplacement d'isolant qui sont montés dans un second boîtier. L'incon- vénient de cette structure consiste en ce que l'on ne peut pas monter ou échanger les fils individuellement, et en ce que deux boîtiers sont nécessaires, ce qui augmente le coût de production et de manipulation. Un but de l'invention est donc de procurer un connecteur électrique ayant des connexions à contact par déplacement d'isolant pouvant être connectées individuel- lement, et un faible écartement entre fils. Un but supplémentaire de l'invention est de procurer un connecteur rentable, fiable et de faible encombrement, utilisant la technologie de contact par déplacement d'isolant. Les buts de l'invention ont été atteints au moyen d'un connecteur ayant un boîtier isolant et une ou plusieurs bornes comportant des sections de contact par déplacement d'isolant, pour la connexion à des fils conducteurs isolés, disposés longitudinalement, les bornes étant reçues dans des cavités du boîtier, les bornes s'étendant longitudinalement entre une face arrière et une face avant opposée du connecteur, dans lequel le boîtier comporte des cavités de réception de fils courbes qui s'étendent à partir de la face arrière et qui rencontrent les cavités de réception de bornes, les bornes comportant des fentes de réception de fils qui sont contiguës aux fentes de contact par déplacement d'isolant, pour recevoir le fil à travers elles lorsque les bornes sont dans une position de réception de fil et les fils sont introduits dans les cavités de réception de fils, les bornes pouvant être introduites longitudinalement en direction de la face avant pour enfoncer les fils dans la fente de contact par déplacement d'isolant. On va maintenant décrire en détail le mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux figures, dans lesquelles: La figure 1 est une coupe d'un connecteur élec- trique, avec un fil conducteur connecté au connecteur et un autre fil conducteur sur le point de lui être connecté électriquement; La figure 2 est une représentation tridimension- nelle d'une partie d'un boîtier de connecteur; Les figures 3 et 4 sont des vues latérale et par une extrémité d'une borne femelle pouvant être introduite dans le boîtier de la figure 2; La figure 5 est une vue latérale d'une borne en forme de languette mâle pouvant être accouplée à la borne femelle des figures 3 et 4, la borne mâle pouvant égale- ment être reçue dans un boîtier de connecteur qui est représenté sur la figure 2; La figure 6 est une vue dans la direction de la flèche 6 de la figure 1, montrant la face arrière du connecteur; et Les figures 7 et 8 sont des vues en perspective d'une partie du boîtier de connecteur qui est représenté sur la figure 2, montrant les cavités de réception de borne et de réception de fil. En se référant tout d'abord à la figure 1, on voit un connecteur électrique 2 qui comprend un boîtier isolant 3 et des bornes 4 qui sont poinçonnées et mises en forme à partir d'une tôle, le connecteur 2 étant destiné à la connexion à des fils conducteurs isolés 6. En se référant maintenant aux figures 3 et 4, on voit que la borne 4 comprend une section de connexion à contact par déplacement d'isolant 8 et une section de contact complémentaire 10 pour l'accouplement, une base plane 12 s'étendant entre la section de connexion 8 et la section de contact 10, et des parois de renfort 14 s'éten- dant perpendiculairement à partir de la base 12, le long de bords latéraux de celle-ci. La section de connexion à contact par déplacement d'isolant 8 comprend une fente de contact par déplacement d'isolant 16 qui est destinée à établir un contact électrique avec des brins conducteurs du fil 6, la fente de contact par déplacement d'isolant 16 s'étendant jusqu'à l'intérieur d'une fente de réception de fil 18, plus large, par l'intermédiaire d'une partie de transition en forme de Y, 20. Les fentes de contact par déplacement d'isolant et de réception de fil, portant respectivement les références 18 et 16, sont formées par poinçonnage de la base 12. La figure 3 montre un connec- teur de type réceptacle comportant une paire de doigts de contact opposés 22 ayant la forme d'une fourche, les doigts de contact 22 comportant des saillies de contact opposées 24 à leur extrémité avant, grâce à quoi les contacts 22 sont également formés par poinçonnage à partir de la base 12. Comme représenté sur la figure 3, une languette mâle complémentaire représentée en pointillés peut être introduite entre les saillies de contact 24 pour établir un contact avec celles-ci. La languette mâle complémentaire 26 pourrait également avoir une section de connexion à contact par déplacement d'isolant 28, simi- laire à la section de contact par déplacement d'isolant 8 de la borne femelle 4. On va maintenant décrire en détail le boîtier 3 en se référant aux figures 1, 2, 6, 7 et 8. Le boîtier 3 comprend un ensemble de cavités de réception de bornes 30 qui sont juxtaposées et s'étendent entre une face arrière 32 et une face avant 34 du boîtier de connecteur, les cavités de réception de borne rencontrant des cavités de réception de fil 36 qui commencent à la face arrière 32 et sont courbées de manière à traverser en oblique la cavité de réception de borne 30 et à se terminer au niveau d'une butée 38 qui est formée par une paroi de butée 40 faisant saillie en direction orthogonale à partir d'une paroi latérale 42 de la cavité de réception de fil 36. Des cavités de réception de fil 36 adjacentes sont séparées par des parois de séparation 44 parallèles aux cavités 30, les parois de séparation 44 étant divisées en deux par un espace 46 situé en position centrale, grâce à quoi le plan situé en position centrale entre les côtés 47 de l'espace 46 est également le plan central entre des surfaces opposées 50 de la paroi de butée 40. La paroi de butée 40 a cependant une épaisseur (c'est-à-dire la distance entre des surfaces 50 opposées) qui est inférieure à la distance entre des surfaces opposées 47 de l'espace 46, pour des raisons que l'on décrira ci-après. Au-delà de la paroi de butée 40 en direction de la face avant 34 se trouvent des cavités supplémentaires 52 qui sont contiguës aux cavités de réception de borne , et qui s'étendent à l'intérieur d'une cavité avant 54 pour recevoir à l'intérieur les bornes complémentaires 26 d'un connecteur complémentaire. Les cavités intermédiaires 52 sont reliées aux cavités de réception de fil 36 par des parties de cavité 56 qui sont adjacentes à l'une ou l'autre des surfaces 50 de la paroi de butée 40. Les cavités intermédiaires adjacentes 52 d'une rangée de cavités 58 sont séparées par les parois latérales de cavité 42 qui remplissent également la fonction consistant à supporter les bornes 4 dans la direction longitudinale. Les cavités de réception de borne 30 comportent des parties de cavité en L, 60, à leurs extrémités latérales, pour recevoir les parois latérales 14 des bornes 4 et une petite partie de la base 12, afin d'assurer le support et de permettre l'introduction glissante des bornes 4, en direction longitudinale, à l'intérieur des cavités de réception de borne 30. En se référant à la figure 1, on note que l'une des bornes est représentée dans la position entièrement introduite et est désignée par la référence 4', dans le but de la distinguer des autres bornes qui sont dans une position de pré-assemblage (ou de réception de fil). La borne 4' entièrement assemblée est représentée dans une condition dans laquelle elle est accouplée à une borne complémentaire en forme de languette, 26, qui est posi- tionnée dans la région de cavité avant 54 du connecteur. L'espace 47 dans les parois de guide courbes 44 du boîtier 3, est incorporé pour permettre à un élément de moule de former la paroi de butée 40 et les cavités de réception de moule 36, ce qui fait que la paroi latérale a une épaisseur inférieure à celle de l'espace 47 (ou égale à cette dernière) pour qu'un élément de moule qui est introduit à partir de la face avant 34 puisse se verrouiller avec l'élément de moule qui fait saillie à travers l'espace 47, afin de former une partie avant 37 de la cavité de réception de fil 36 et la paroi de butée 40. Dans ce dernier processus de mise en forme, les éléments de moule sont introduits longitudinalement à partir de la face arrière et de la face avant opposée, et ils peuvent être extraits de la même manière une fois que la matière plastique a été injectée dans le moule, l'espace 47 et les cavités 56 de part et d'autre de la paroi de butée 40 étant nécessaires pour permettre l'accès en direction longitudinale à la partie avant 37 des cavités de récep- tion de fil. Une partie arrière 35 de la cavité de récep- tion de fil 36 est formée par un élément de moule qui est introduit par la face arrière 32. La connexion de l'un des fils 6 à sa borne 4 correspondante est effectuée de la façon suivante. Avant la connexion, les bornes 4 sont dans une position de pré- assemblage dans laquelle elles sont partiellement intro- duites dans des cavités de réception de borne 30 respec- tives, de façon que la fente de réception de fil 18 soit alignée avec les cavités de réception de fil 36 du boîtier 3. Le fil 6 peut ensuite être introduit longitudinalement, en position adjacente et parallèle à la base 12 de la borne 4, dans la partie arrière 35 de la cavité de réception de borne 36. Lorsqu'on continue à pousser le fil 6 dans la direction longitudinale, l'extrémité avant du fil suit la courbure de la cavité de réception de fil 36 et elle traverse la fente de réception de fil 18 de la borne 4, jusqu'à ce que le fil bute contre la butée 38. Dans cette position, la borne 4 peut ensuite être intro- duite longitudinalement plus loin dans la cavité 30, jusqu'à ce que la position complètement assemblée soit atteinte, comme représenté par la borne 4' sur la figure 1, grâce à quoi le fil 6 est déplacé de force au-delà de la partie de transition en Y 20 et il pénètre dans la fente de contact par déplacement d'isolant 16, de façon que l'isolant extérieur soit coupé et que les brins conducteurs intérieurs soient en contact électrique avec les bords de la fente de contact par déplacement d'isolant 16. La borne 4 peut être maintenue dans le boîtier de connecteur 3 par n'importe quels moyens de verrouillage connus, par exemple par un ajustement avec serrage ou par des languettes de verrouillage élastiques. Du fait de la base en tôle 12 relativement mince et de la grande fente de réception de fil 18, il est nécessaire d'augmenter la rigidité en flexion de la borne 4, en particulier pour introduire celle-ci dans la cavité de réception de borne 30, ce qui est obtenu en incorporant les parois latérales 14 courbées perpendiculairement à partir de la base 12. Les bornes pourraient avoir diverses sections de contact de bornes complémentaires 10, sans sortir du cadre de l'invention, et il pourrait ainsi y avoir également par exemple une borne mâle en forme de languette, comme repré- senté sur la figure 5. Par conséquent, du fait de l'introduction longitudinale des fils 6 dans le boîtier de connecteur 3, en coopération avec les bornes à contact par déplacement d'isolant 4 disposées longitudinalement, on peut avanta- geusement obtenir un écartement entre fils très réduit. De plus, la forme simple des bornes rend leur fabrication économique, du fait que leur forme mince exige peu de matière et a un très faible encombrement. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique (2) ayant un boîtier isolant (3) et une ou plusieurs bornes (4) ayant des sections de contact à déplacement d'isolant (8) pour la connexion à des fils conducteurs isolés (6) disposés pratiquement de façon longitudinale, par l'enfoncement des fils dans des fentes de contact par déplacement d'isolant (16) des sections de contact par déplacement d'isolant (8), les bornes (4) qui sont reçues dans des cavités de réception de borne (30) du boîtier (3) s'étendant longi- tudinalement entre une face arrière (32) et une face avant opposée (34) du connecteur (2), caractérisé en ce que le boîtier comporte des cavités de réception de fil courbes (36) qui s'étendent à partir de la face arrière (32) et rencontrent les cavités de réception de borne (30), les bornes (4) comportant des fentes de réception de fil (18) contiguës aux fentes de contact par déplacement d'isolant (16), pour recevoir les fils à travers elles lorsque les bornes sont dans une position de réception de fil et les fils (6) sont introduits dans les cavités de réception de fil (36), grâce à quoi les bornes (4) peuvent être intro- duites longitudinalement en direction de la face avant (34) pour enfoncer les fils (6) dans les fentes de contact par déplacement d'isolant (16). 2. Connecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le boîtier de connecteur (3) est formé en une seule pièce. 3. Connecteur selon l'une quelconque des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que les cavités de réception de fil (36) comportent des butées d'introduction de fil (38) pour limiter l'introduction des fils (16) dans leurs cavités de réception de fil (36) correspondantes. 4. Connecteur selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les bornes (4) comportent une base en tôle (12) pratiquement plane à partir de laquelle les fentes de réception de fil (18) et les fentes de contact par déplacement d'isolant (16) sont poinçonnées. 5. Connecteur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que les bornes comportent des bords latéraux (14) qui sont courbés à partir de la base (12) pour augmenter la rigidité en flexion de la borne (4). 6. Connecteur selon l'une quelconque des reven- dications 4 ou 5, caractérisé en ce que la base (12) comprend une section de contact (10) poinçonnée, en forme de fourche, pour établir le contact avec une borne complé- mentaire en forme de languette (26). 7. Connecteur selon l'une quelconque des reven- dications 4 ou 5, caractérisé en ce que la base comprend une section de contact (29) consistant en une languette mâle pour établir le contact avec une borne femelle complémentaire (4). 8. Connecteur selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la section de contact par déplacement d'isolant (8) de la borne (4) a pratiquement un profil en forme de C lorsqu'on l'observe dans la direction longitudinale. 9. Connecteur selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'on peut introduire le fil (6) dans la cavité de réception de fil (36) en enfonçant le fil dans la direction pratiquement longitudinale, en position adjacente à la borne (4) à laquelle il doit être connecté. 10. Connecteur selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que des cavités de réception de fil adjacentes (36) d'une rangée de cavités (58) sont séparées par des parois de séparation courbes (44), les parois de séparation (44) ayant un espace central (46) pour permettre l'accès d'un élément de moule à des butées d'introduction de fil (40), pendant leur moulage. 11. Connecteur selon la revendication 10, carac- térisé en ce que les butées d'introduction de fil (40) s'étendent à partir de parois latérales de cavités (42) et ont des épaisseurs égales ou inférieures à celles des espaces centraux (46), pour permettre l'accès d'éléments de moule qui sont introduits à partir de la face avant, de chaque côté des butées (40), dans le but de mouler des parties avant (37) des cavités de réception de fil (36) qui ne sont pas accessibles pour des éléments de moule à partir de la face arrière (32).