Brevet FR2781933A1 — publié le 20000204

La présente invention concerne un connecteur électrique pour réaliser une liaison électrique solidaire, comprenant une pièce de liaison et un connecteur de câble, au moins un contact conducteur du connecteur de câble étant ap- pliqué contre un contact conducteur de la pièce de liaison et une liaison par fusion est prévue entre les deux contacts. L'invention concerne également un procédé pour réaliser un tel connecteur et son application. On connaît des connecteurs électriques détacha- bles selon lesquels en général une pièce de liaison est réa- lisée sur un boîtier et dans cette pièce, on glisse un connecteur correspondant relié à un conducteur. On relie de cette manière les composants électroniques d'un appareil électrique par des connecteurs enfichables, amovibles et les conducteurs reliés à ces connecteurs à des appareils ou à une alimentation électrique. Or précisément dans le cas de séries importantes par exemple en construction automobile, il est fréquemment nécessaire de prévoir une connexion amovible dans une application et une connexion non amovible dans une autre application, que l'on fixe par une liaison par fusion, c'est- à-dire une brasure ou une soudure et que l'on ne peut plus séparer ultérieurement en tirant le connecteur oppose. Dans les techniques de connexion connues, il est nécessaire pour un seul et même boîtier, de prévoir une pièce de liaison pour le connecteur électrique amovible et une au- tre pièce de liaison pour le connecteur solidaire, en reliant chaque fois cette pièce au boîtier. Cela se traduit par un coût important, car pour la variante de connecteur, il faut des étapes de fabrication et des outils différents pour obte- nir les géométries de connecteur différentes. La présente invention a pour but de développer un connecteur électrique du type défini ci-dessus pour qu'une partie de connecteur reliée solidairement à un boîtier d'appareil convienne à la fois pour une connexion électrique amovible et pour une connexion électrique solidaire, sans né- cessiter de pièces de liaison distinctes sur le boîtier de l'appareil. A cet effet l'invention concerne un connecteur électrique du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que: * la pièce de liaison est réalisée pour s'utiliser également pour une liaison conductrice, amovible et, * le connecteur de câble présente un corps moulé réalisé de façon à être adapté à la pièce de liaison. La pièce de liaison reliée de manière solidaire est réalisée pour qu'elle puisse également s'utiliser pour une liaison électrique amovible et que le connecteur de câble présente un corps de forme adaptée à cette pièce de liaison. Selon l'invention, on a constaté qu'une seule et même pièce de liaison pouvait s'utiliser pour une connexion amovible et pour une connexion solidaire. La pièce de liaison réalisée avec le connecteur correspondant muni des languettes15 d'enfichage correspond à une géométrie classique pour permet- tre une liaison électrique amovible. Pour la liaison électri- que solidaire ou définitive, on remplace uniquement le connecteur opposé par un connecteur à câble selon l'invention qui se place dans la pièce de liaison et dont le corps de forme est adapté à la géométrie de la pièce de liaison. Ain- si, le connecteur de câble se glisse avantageusement dans la pièce de liaison pour que le contact du connecteur de câble s'applique contre le contact de la pièce de liaison, puis par un procédé de liaison par fusion, particulier, on réalise une liaison définitive ou solidaire entre les deux contacts. L'avantage décisif du connecteur électrique selon l'invention est que pour les différentes variantes de liai- son, on utilise une seule pièce de liaison qui se fixe méca- niquement sur le boîtier de l'appareil. Ce n'est que par l'utilisation d'un connecteur antagoniste, usuel pour la liaison amovible et un connecteur de câble pour la liaison non amovible que l'on peut réaliser des connecteurs électri- ques différents. Comme sur le boîtier de l'appareil, pour des connecteurs différents, on forme ou on réalise chaque fois la même pièce de liaison, cela permet une économie considérable. L'expression solidaire signifie dans le contexte de la pré- sente invention que la liaison ainsi solidaire ne peut s'ouvrir qu'en détruisant la liaison par fusion, c'est-à-dire par exemple à des températures très élevées. De manière préférentielle, la pièce de liaison est fixée mécaniquement au boîtier de l'appareil. La pièce de liaison peut être un composant classique avec des languettes d'enfichage selon une géométrie classique. Ainsi, on a un corps de base unique formé du boîtier de l'appareil et de la pièce de liaison et ainsi une version peu coûteuse pour une fabrication totalement automatique. La réalisation des va- riantes de liaison résulte uniquement du procédé d'enrobage de matière plastique, réalisé séparément pour le connecteur de câble, adapté à la pièce de liaison. Par une liaison par fusion particulière, on relie alors les contacts du connec- teur de câble de manière définitive au contact de la pièce de liaison. Selon un développement particulièrement avanta- geux de l'invention, la pièce de liaison comporte un logement dans lequel on glisse un connecteur opposé de la liaison amo- vible notamment une liaison par enfichage par pincement ou par vissage. Ce moyen de réception peut avoir une géométrie classique prédéterminée pour une fabrication en grande série. Dans cette hypothèse, le connecteur de câble s'utilise alors pour une liaison par fusion, solidaire. Le connecteur de câ- ble relié à un conducteur par exemple à un câble est tout d'abord simplement glissé dans le logement pour y être tenu par une liaison par la forme. Le logement est de préférence un manchon et no- tamment avec un épaulement annulaire comme butée pour le con- necteur à câble ou connecteur opposé. De ce fait, le connecteur à câble se trouve dans une position déterminée de manière précise avant l'opération de liaison par fusion dans la pièce de liaison et de plus on peut prévoir un joint au niveau de l'épaulement annulaire pour protéger le conducteur du connecteur électrique contre les intempéries. Le contact électrique proprement dit du connec- teur à câble peut être un contact par fiche ou un contact par douille, notamment avec une ou deux pattes de contact appli- quées latéralement contre le contact. Il faut distinguer en- tre le logement réalisé sous forme de douille, par exemple en matière plastique et avec lequel on met en prise le corps moulé du connecteur de câble et le contact métallique de la pièce de liaison qui peut être réalisé comme contact d'enfichage ou comme douille de contact. Le contact du connecteur de câble est de préfé- rence un contact à pince pour câble sur lequel on pince le conducteur notamment le câble avant de réaliser la liaison par fusion. Le contact par pincement ou serrage du câble peut comporter, à une extrémité, une languette d'enfichage et à l'autre extrémité, au moins une patte pour fixer le conduc- teur notamment le câble. Le câble est alors fixé de préfé- rence sur le contact de pincement ou de serrage de câble à l'aide de pattes ou de colliers et l'autre extrémité libre et en saillie du corps moulé du connecteur de câble constitue une languette d'enfichage pour coopérer avec le contact de la pièce de liaison. Le connecteur de câble comporte un corps moulé notamment en matière plastique qui s'adapte au logement de la pièce de liaison. Le corps moulé est réalisé avantageusement par injection autour du câble relié au contact de serrage en utilisant un moule d'injection qui réalise un corps moulé adapté à la pièce de liaison. Selon un développement particulièrement avanta- geux, le corps moulé comporte un ou plusieurs appuis qui pressent le contact de la pièce de liaison contre le contact du connecteur à câble. Le contact du connecteur à câble peut être appliqué contre un bec en matière plastique, en saillie et on peut prévoir un appui à faible distance du contact pour qu'entre le contact et le bec en matière plastique, on puisse introduire le contact de la pièce de liaison et le presser. Dans les deux cas, on peut utiliser des contacts de série. De manière préférentielle, le corps moulé com- porte une butée pour limiter la course, notamment un gradin annulaire. Le gradin annulaire peut s'appliquer contre un au- tre épaulement annulaire ou une arête du logement de la pièce de liaison notamment par un appui étanche. De manière préférentielle, un conducteur ou un câble est relié à l'élément de câble. L'élément de câble est lui-même relié à la pièce de liaison par une liaison par fu- sion. Comme liaison par fusion, on prévoit une soudure ou une brasure. Pour le procédé de brasure, il est intéressant d'utiliser une brasure par induction ou par reflux. L'invention concerne également un procédé carac- térisé en ce qu'on relie un câble ou un conducteur à un con- tact d'un connecteur à câble, le connecteur étant mis en prise avec un logement d'une pièce de liaison destinée à ser- vir pour une liaison amovible et on réalise une liaison par fusion entre le contact du connecteur à câble et un contact de la pièce de liaison. Ainsi, l'invention concerne un procédé réalisant une liaison solidaire conductrice électrique selon laquelle un câble ou un conducteur est relié à un contact d'un connec- teur de câble et le connecteur est mis en prise avec un loge- ment d'une pièce de liaison appropriée pour une liaison amovible et on réalise une liaison par fusion entre le con- tact du connecteur de câble et un contact de la pièce de liaison. Selon le procédé de l'invention, le connecteur de câble est mis en prise avec la pièce de liaison comme pour une liaison amovible et finalement on réalise la liaison par fusion. Sans modifier le boîtier de l'appareil avec la pièce de liaison réalisée sur celui-ci, on peut avoir une liaison amovible ou une liaison définitive. De manière simple pour la liaison définitive, on pince ou on brase un câble avec un contact du connecteur de câble, puis on glisse le connecteur de câble dans la pièce de liaison pour qu'ensuite on puisse réaliser la liaison par fusion entre le contact du connecteur de câble et le contact de la pièce de liaison. Le connecteur de câble peut être réalisé par in- jection de matière plastique autour d'un câble ou d'un con- ducteur relié à un contact. Pour cela, on fixe tout d'abord de préférence le câble sur le contact et on bloque dans un moule ou dans un outil pour injecter tout autour de la ma- tière plastique. Le corps moulé réalisé par injection de ma- tière plastique pour le connecteur de câble peut ainsi être adapté aux différentes exigences, c'est-à-dire à la forme du logement de la pièce de liaison. Le corps moulé a entre au- tres, pour fonction d'assurer une liaison mécaniquement étan- che entre les deux parties du connecteur électrique, de bloquer le câble avec le contact de pince à câble à l'intérieur du corps moulé et enfin de presser le contact de la pièce de liaison contre le contact du connecteur de câble. Après avoir pressé les contacts, on peut les re- lier par chauffage par induction et notamment les braser. Il est important que préalablement le connecteur de câble soit glissé dans la pièce de liaison le long de l'axe longitudinal pour que le connecteur électrique prenne sa position défini- tive à l'établissement du contact. Un procédé de liaison par fusion particulier permet également de réaliser la liaison solidaire. De manière préférentielle en cas de liaisons par fusion entre les contacts de la pièce de liaison et le con- necteur de câble, on appuie le corps moulé pour créer une pression d'application entre les deux contacts et obtenir une liaison par fusion, précise. Enfin, le corps moulé du connecteur de câble peut être relié par soudage aux ultrasons à un logement de la pièce de liaison. On réalise ainsi une liaison étanche proté- gée contre les intempéries, et qui résiste également à de fortes vibrations. L'application ultrasons permet un brasage par re- flux sans gaz protecteur, car les couches d'oxyde du métal des contacts sont cassées. On réalise ainsi une préparation des contacts à braser sans nécessiter de traitement de sur- face direct ou de traitement mécanique des contacts. L'invention concerne également l'application d'un connecteur électrique, caractérisée en ce que: - le connecteur électrique comporte une pièce de liaison avec au moins un contact conducteur et un logement pour un con- necteur opposé pour réaliser une liaison électrique, amovi- ble, avec un connecteur de câble correspondant comme moyen de liaison électrique solidaire, la pièce de liaison et le connecteur de câble étant reliés de manière solidaire après leur assemblage; - la pièce de liaison et le connecteur comportent des con- tacts qui sont en outre soudés ou brasés; - la gaine du câble ou le corps moulé sont soudés à la pièce de liaison; - le contact de la pièce de liaison est une languette d'enfichage. On a constaté selon l'invention que l'utilisation d'un connecteur électrique avec une seule et même pièce de liaison pour réaliser une liaison amovible avec un connecteur opposé et une liaison solidaire avec un connecteur de câble permettait une économie considérable de coût de fabrication, car pour toutes les variantes de connecteur électrique, on utilise la même pièce de liaison reliée au boîtier de l'appareil. La pièce de liaison comporte une borne à câble que l'on peut en plus souder ou braser au câble. La borne à câble est également soudée avec le contact de la pièce de liaison et se trouve à l'intérieur du corps moulé en matière plastique, c'est-à-dire qu'elle est noyée ou enrobée. La gaine du câble ou le corps moulé sont avanta- geusement soudés à la pièce de liaison. Cela crée d'une part un moyen de transmission de la traction du câble et d'autre part cela réalise une liaison étanche entre le câble, le con- necteur et la pièce de liaison. Le contact de la pièce de liaison est de préfé- rence une languette d'enfichage qui s'utilise simplement à la fois pour la liaison amovible et pour la liaison définitive ou solidaire. A la fois le connecteur opposé de la liaison amovible et le connecteur de câble de la liaison solidaire se glissent simplement sur la languette du connecteur, le corps moulé presse la languette avec son appui contre le contact du connecteur de câble pour réaliser ainsi simplement une liai- son par fusion. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de l'unique dessin qui montre un connecteur électrique pour réaliser une liaison électrique solidaire selon la présente invention. Le connecteur 1 représenté dans l'unique figure comporte une pièce de liaison 3 fixée au boîtier 2 d'un appa- reil électrique. Un connecteur de câble 4 est en prise avec la pièce de liaison 3. Le connecteur de câble 4 comporte un con- tact de pincement de câble 5 muni de grandes pattes 6 pour la gaine 7 d'un câble 8 et de deux petites pattes 9 pour le con- ducteur 10 du câble 8. A la fois la gaine 7 et le conducteur du câble 8 sont pincés dans le contact de serrage de câble entre les pattes 6 et 8. Un corps moulé 11 en matière plas- tique est réalisé autour du contact de serrage de câble 5 et du câble 8. Le corps moulé 11 est réalisé par injection de matière plastique autour du contact de serrage de câble 5. Avec un moule d'injection particulier ou un outil particu- lier, on réalise ainsi une forme adaptée au logement 12 de la pièce de connexion 3. Le logement 12 est en forme de manchon avec un épaulement annulaire 13 qui sert à limiter la course du con- necteur pour une liaison électrique amovible. Le connecteur de câble 4 pénètre au milieu du logement 12 et l'extrémité du contact de serrage de câble 5 réalisé comme languette d'enfichage 14, se trouve à côté sur le contact métallique 15 de la pièce de liaison 3. Entre le contact métallique 15 et la languette 14, on réalise une soudure à haute fréquence, c'est-à-dire une soudure à reflux 16. La languette 14 du con- necteur de câble 4 et le contact métallique 15 de la pièce de liaison 3 sont ainsi reliés de manière définitive ou soli- daire. Pour réaliser une force d'application, de chaque côté de la languette 14, il y a deux appuis 17, 18 qui pres- sent le contact métallique 1 de la pièce de liaison contre la languette 14. L'appui 18 est disposé à une certaine distance de la languette d'enfichage 14 pour que le contact métallique de la pièce de liaison 3 puisse passer en étant pincé pour faciliter ainsi la liaison par fusion, c'est-à-dire le bra- sage par reflux. Le corps moulé 11 comporte une couronne périphé- rique 19 avec un épaulement annulaire 20 pressé de manière étanche contre l'arête périphérique 21 du logement 12. La couronne périphérique 19 sert d'une part à limiter la course de positionnement du connecteur de câble 4 à l'intérieur du logement 12 de la pièce de liaison 3 et d'autre part à réali- ser une liaison étanche pour protéger le volume intérieur du connecteur électrique 1. La couronne périphérique 19 est reliée de manière amovible à l'arête périphérique 21 par un cordon de soudure 22 réalisé par ultrasons. Le connecteur électrique selon l'invention peut également se réaliser avec une géométrie quelconque sans sor- tir du cadre de l'invention et la forme n'est pas limitée. On peut en particulier donner au corps moulé 11 non pas une sec- tion circulaire mais une section polygonale ou ovale. Le gra- din 20 peut alors être adapté pour constituer une butée d'étanchéité pour le connecteur. Le gradin 20 peut lui aussi être de forme ovale ou angulaire. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Connecteur électrique pour réaliser une liaison électri- que solidaire comprenant une pièce de liaison (3) et un con- necteur de câble (4), au moins un contact conducteur (14) du connecteur de câble (4) étant appliqué contre un contact con- ducteur (15) de la pièce de liaison (3) et une liaison par fusion (16) est prévue entre les deux contacts (14, 15), caractérisé en ce que * la pièce de liaison (3) est réalisée pour s'utiliser égale- ment pour une liaison conductrice, amovible et, ò le connecteur de câble (4) présente un corps moulé (11) réalisé de façon à être adapté à la pièce de liaison (3). 2 ) Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de liaison (3) est fixée mécaniquement sur un boî- tier d'appareil (2). 3 ) Connecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de liaison (3) comporte un logement (12) dans lequel se glisse un connecteur opposé de la liaison amovible notam- ment une liaison par enfichage, par pincement ou par vissage. 4 ) Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le connecteur de câble (4) est placé notamment enfiché dans le logement (12) pour réaliser une liaison solidaire par fu- sion. ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le logement (12) est une douille notamment avec un épaulement annulaire (13) formant butée pour le connecteur à câble (4) ou connecteur opposé. 6 ) Connecteur selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que Il le contact (14) du connecteur à câble (4) est un contact d'enfichage ou une douille de contact notamment avec une ou deux pattes de contact appliquées latéralement contre le con- tact (15). 7 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le contact (14) du connecteur à câble (4) est en forme de contact à serrage de câble (5) pour serrer un conducteur no- tamment un câble (8) avant la liaison par fusion. 8 ) Connecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le contact de serrage de câble (5) est prévu à une extrémité comme languette d'enfichage (14) et à l'autre extrémité avec au moins une patte (9) pour fixer le conducteur notamment le câble (8). 9 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le connecteur de câble (5) comporte un corps moulé (11) no- tamment en matière plastique adapté au logement (12) de la pièce de connexion (3). 10 ) Connecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps moulé (11) comporte un appui (17, 18) qui presse un contact (15) de la pièce de liaison (3) contre le contact (14) du connecteur de câble (4). 11 ) Connecteur selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le corps moulé (11) comporte une butée pour limiter la course notamment un gradin annulaire (13). 12 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le corps moulé (11) comporte un gradin annulaire (13) qui s'appuie notamment de manière étanche contre un épaulement annulaire ou une arête (21) du logement (12) de la pièce de liaison (4). 13 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu' un conducteur ou un câble (8) est relié au contact de serrage de câble (5) et le contact de serrage de câble (5) est relié par une liaison par fusion (16) au contact (15) de la pièce de liaison (3). 14 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la liaison par fusion est une liaison soudée ou brasée (16). ) Procédé pour réaliser une liaison électrique solidaire, caractérisé en ce que on relie un câble (8) ou un conducteur, à un contact (14) d'un connecteur à câble (4), le connecteur (4) étant mis en prise avec un logement (12) d'une pièce de liaison (3) desti- née à servir pour une liaison amovible et on réalise une liaison par fusion entre le contact (14) du connecteur à câ- ble (4) et un contact (15) de la pièce de liaison (3). 16 ) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu' on réalise le connecteur à câble (4) par injection de matière plastique autour d'un conducteur notamment d'un câble (8) mu- ni d'un contact (14). 17 ) Procédé selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisé en ce que le connecteur de câble (4) est engagé dans la pièce de liai- son (3) et les contacts (14, 15) sont reliés par chauffage par induction. 18 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce qu' en reliant par fusion les contacts (14, 15) de la pièce de liaison (3) et du connecteur de câble (4), on les comprime notamment par un appui par le corps moulé (11). 19 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce qu' on relie le corps moulé (11) du connecteur de câble (4) par soudage aux ultrasons au logement (12) de la pièce de liaison (3). ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce qu' en appliquant les ultrasons, on réalise une brasure par re- flux (16) sans gaz protecteur, car on ouvre les couches d'oxyde du métal des contacts (15). 21 ) Application d'un connecteur électrique (1) qui comporte une pièce de liaison (3) avec au moins un contact conducteur (15) et un logement (12) pour un connecteur opposé pour réa- liser une liaison électrique (1), amovible, avec un connec- teur de câble (4) correspondant comme moyen de liaison électrique solidaire, la pièce de liaison (3) et le connec- teur de câble (4) étant reliés de manière solidaire après leur assemblage. 22 ) Application d'un connecteur (1) selon la revendica- tion 21, caractérisée en ce que la pièce de liaison (3) et le connecteur (4) comportent des contacts (14, 15) qui sont en outre soudés ou brasés. 23 ) Application d'un connecteur (1) selon l'une quelconque des revendications 21 ou 22, caractérisée en ce que la gaine (7) du câble ou le corps moulé (11) sont soudés à la pièce de liaison (3). 24 ) Application d'un connecteur (1) selon l'une des revendi- cations 21 à 23, caractérisée en ce que le contact (15) de la pièce de liaison (3) est une languette d'enfichage.