Brevet FR2818028A1 — publié le 20020614

CONTACT FEMELLE A CAGE AVEC UN MODULE PORTE-LAMES A RESSORT D'ACCOMPAGNEMENT La présente invention concerne un contact femelle à cage avec un module porte-lames à ressort d'accompagnement. On connaît un contact femelle à cage, plus particulièrement par le brevet US-A-5 613 885. Un tel contact est destiné à recevoir une fiche mâle qui pénètre par la face avant de ladite cage. A l'arrière, cette cage comporte des pattes déformables destinées à être serties sur un conducteur électrique auquel elle doit être reliée. La difficulté de réalisation de tels contacts est l'obtention certaine d'un contact électrique. De plus, ce contact électrique entre la fiche et cette cage doit être de qualité. En effet, ces contacts sont de petites dimensions et sont soumis à des ambiances difficiles, notamment dans la connectique automobile. Ils subissent des vibrations, des variations importantes de températures et doivent impérativement être d'une grande fiabilité. On connaît une solution qui consiste à disposer dans la cage qui sert de structure rigide des lames souples qui assurent l'interface et le contact électrique. Dans le brevet précité, il est prévu une lame repliée en C sur elle-même, dans le sens de la longueur, qui se prolonge dans le corps de la cage, sur toute sa longueur. Cette lame comprend une déformation de chacune de ses branches, pour provoquer un rétrécissement et donner un effet ressort aux dites lames. Un autre problème posé par ce type de contact est le"fretting corrosion". Ce phénomène est engendré par les vibrations et les frottements entre la fiche et le contact cage. Les particules métalliques sont arrachées, s'oxydent et réduisent la conduction électrique entre les pièces métalliques. Ce phénomène, une fois amorcé, s'accentue rapidement. La présente invention vise un contact femelle qui assure un contact électrique efficace et fiable qui s'affranchit des phénomènes de corrosion par frottement et dont la fiche qu'il reçoit peut être retirée et réinsérée sans dommage. De plus, même après retrait de la fiche, les relaxations de contraintes ne peuvent pas provoquer de désengagement du module. La fabrication est également réalisable industriellement. Plus particulièrement, la présente invention répond à des contraintes supplémentaires du fait que de tels contacts doivent être miniaturisés. Pour donner un ordre de grandeur dans ce cas, on peut citer une épaisseur de la paroi de la cage du contact de l'ordre de 0,2 mm, une épaisseur de la lame de l'ordre de 0,1 mm et des dimensions de la fiche reçue dans ce contact femelle de l'ordre de 0,6 x 1,2 mm. La présente invention est maintenant décrite en regard des dessins annexés qui représentent un mode de réalisation et une variante optimisée, les différentes figures de ces dessins correspondant à : - figure 1A, une vue éclatée en perspective éclatée du contact femelle à cage et du module porte-lames à ressort d'accompagnement en Z, - figure 2A, une vue partielle en perspective arrière de la cage avec son module porte-lames à ressort d'accompagnement en Z, une fois inséré. - figure 1 B, une variante de réalisation qui correspond à un mode optimisé du mode de réalisation de la figure 1 A avec un ressort d'accompagnement en C, - figure 2B, une vue partielle en perspective arrière de la cage avec son module porte-lames à ressort d'accompagnement en C, une fois inséré Sur la figure 1 A, on a représenté un contact femelle 10 à cage. Ce contact comprend la cage 12 proprement dite, de forme parallélépipédique, et des moyens 14 de liaison avec un câble électrique, non représenté. La cage est obtenue, dans le cas présent, par pliage d'un flan et comprend une face supérieure 16, une face 18 inférieure en vis à vis, une face 20 latérale droite et une face 22 latérale gauche si l'on se place dans le sens 24 d'introduction d'une fiche 26, représentée en trait discontinu. La ligne 28 de jonction du flan après pliage est portée, sur cette représentation par la face 16 supérieure. Cette cage venue de pliage comprend un ou plusieurs points de soudure, par exemple par tir laser, sur la ligne 28 de jonction afin d'assurer une sécurité quant à la relaxation de la cage elle-même. Ceci contribue aussi à renforcer la raideur de la cage. De façon connue, les moyens 14 de liaison comprennent des ailes 30 à sertir sur la partie métallique du câble et des ailes 32 à sertir sur la gaine de ce câble. Une zone 34 de transition assure la continuité entre la cage et ces moyens de liaison. Sur cette figure 1 A, on a représenté également un module 36 portelames à ressort d'accompagnement. Ce module comprend un corps 38 rigide et des lames 40. Dans ce mode de réalisation, le corps 38 rigide est constitué d'un profil à section transversale qui forme un cadre fermé avec une partie amont 38-1 et une partie aval 38-2, distinctes. Les lames sont au nombre de quatre 40-1,40-2 supérieures et 40-3, 40-4 inférieures et relient les deux parties amont et aval distinctes du corps 38. Ces lames présentent des courbures inversées en sorte de rapprocher leurs sommets l'un vers l'autre. Ces lames sont plus particulièrement venues de fabrication avec le corps 38 et se trouvent dans le prolongement des faces supérieure 42-1 et inférieure 42-2, à la courbure près. Il s'agit là de deux lames qui sont dédoublées par une lumière 44-1 et 44-2 longitudinale médiane qui génère ces paires de lames. On note une symétrie parfaite par rapport au sens longitudinal. Dans les agencements ci-avant indiqués, on note que les deux faces supérieure 42-1 et inférieure 42-2 du module viennent se positionner parallèlement aux faces supérieure 16 et inférieure 18 de la cage 10. Ce module dispose d'un cadre dont les parties amont 38-1 et aval 38-2 sont identiques avec des faces 38-3 à 38-6 latérales d'encastrement qui font saillie par rapport à l'encombrement général du module. Cette profondeur de saillie correspond sensiblement à l'épaisseur de la paroi 20 ou 22 de la cage. Les faces 38-3 et 38-5 du cadre 38-2 et 38-1 sont munies d'une jonction de pliage dentée qui assure une meilleure solidarisation au droit de la ligne de jonction après pliage, ce qui peut être nécessaire dans cette variante avec ressort d'accompagnement. Ce module est complété par un ressort d'accompagnement référencé 50, de forme en Z. Ce ressort comprend une zone intermédiaire de courbure et une zone distale d'appui. Plus précisément, ce ressort est issu de la face supérieure 42-1, venu de découpe et sa première branche 50-1 se situe dans son prolongement. La deuxième branche 50-2 est inclinée vers l'amont et d'une hauteur sensiblement égale à la hauteur h du module, afin de former une double courbure. La troisième branche 50-3 distale est parallèle à la première et se prolonge vers l'aval en sorte de dépasser l'aplomb de la première branche. La double courbure en Z est telle que le ressort d'accompagnement présente une hauteur totale légèrement supérieure à la hauteur interne de la cage dans laquelle il est logé. Ceci permet de placer ce ressort 50 d'accompagnement légèrement en compression. Les branches de ce ressort peuvent être aussi dédoublées à la façon des lames en sorte de disposer de deux ressorts pouvant agir indépendamment. De même, la forme de ce ressort est optimisée mais il peut présenter un profil différent sans pour cela sortir du cadre de l'invention, à condition de venir au contact de l'intérieur de la cage pour procurer les caractéristiques recherchées. Une variante sera décrite plus loin. De façon homothétique à l'emplacement des faces 38-3 à 38-6 d'encastrement du module, on a ménagé dans le corps 12 de la cage sur les faces correspondantes, en l'occurrence les faces 20 et 22, latérales droite et gauche, quatre ouvertures 52-1,52-2 aval et 52-3,52-4 amont, qui sont prévues pour recevoir les faces en saillie du module. Les ouvertures amont et aval présentent chacune une longueur plus importante que la dimension de chacune des faces 38-3 et 38-4 qu'elles reçoivent pour générer un jeu i de part et d'autre de chaque face dans chaque ouverture. Ces jeux sont nécessaires aux mouvements des lames et du module lors de l'introduction de la fiche à recevoir. En effet, lors de l'introduction de la fiche, les lames voient leur courbure diminuer et ceci provoque nécessairement un allongement du module. On note aussi que cet agencement permet de retenir le module en translation, une fois inséré dans la cage car, même en cas de relaxation des contraintes, notamment lors du retrait d'une fiche préalablement insérée par exemple, le module reste maintenu en place dans la cage. Quant au ressort d'accompagnement 50, il est de préférence soudé sur la cage comme montré sur la figure 2A, par exemple en un point par une soudure 51 au moyen d'un tir laser par exemple ou par tout autre moyen analogue. Cette soudure est réalisée sur l'extrémité de la branche 50-3 distale. Ceci immobilise le module dans son ensemble tout en permettant les mouvements engendrés par la pénétration de la fiche dans le contact. On peut aussi prévoir un flan pour la réalisation de la cage qui permet de disposer d'une ligne de jonction 28 sur la face inférieure 42-2. Dans ce cas, le point de soudure 51 de la branche distale 50-3 peut aussi être commun avec celui qui assure la liaison des bords du flan suivant la ligne 28 de jonction. De plus, une telle liaison soudée permet d'assurer une meilleure conduction électrique. On constate que le ressort est maintenu en butées amont et aval par la coopération des faces du modules avec les ouvertures de la cage et que le ressort accompagne le module et limite les mouvements de translation de faible amplitude engendrés par les vibrations, dans la plage : t j. On peut aussi en variante prévoir que l'une des ouvertures seulement sur une des faces a une longueur plus importante que la dimension de la face qu'elle reçoit pour générer un jeu. Un des avantages d'un tel agencement est le dégagement du volume utile de la cage dans sa quasi-intégralité. Les faces en saillie ayant une épaisseur sensiblement identique à celle des parois de la cage, ces faces se logent dans l'épaisseur de la paroi de la cage et libèrent l'espace intérieur de la cage autorisant l'utilisation et le passage de fiches de plus grandes dimensions, pour le moins en largeur. Sur les figures 1 B et 2B, les références identiques ont été augmentées de 100 par rapport aux figures 1A et 2A. On a représenté un mode optimisé dans lequel le ressort d'accompagnement 150 est modifié et prend une forme en C avec une branche distale 150-3. De plus, on constate que ce ressort est issu de la face 142-2 inférieure de la partie arrière 138-2. Le ressort d'accompagnement est soudé à la face 116 supérieure de la cage par sa branche 150-3 distale, en un point 151. Cette soudure peut-être réalisée directement à travers la face 116. Il n'y a donc plus qu'une zone intermédiaire de courbure et une zone distale d'appui. Il est donc possible de disposer d'un point 151 de soudure commun pour lier le bords du flan constituant la cage et la branche 150-3 distale. Le phénomène de"fretting corrosion"est supprimé au point de contact avec la broche. Le mode de réalisation décrit ci-avant peut être réduit en ce sens que les faces 38-3 à 38-6 peuvent être limitées à une seule paire de faces amont 38- 5,38-6 ou à une seule paire latérale 38-3,38-5 ou 38-4,38-6. Dans les modes de réalisation qui viennent d'être décrits, on constate aussi que l'ouverture de la cage permettant l'introduction de la fiche ne doit pas nécessairement présenter des rabats. Cette opération de découpe et de pliage est supprimée. Avantageusement, lors de la découpe du flan, il peut être prévu un chanfrein de faible importance, dans l'épaisseur, en sorte de faciliter l'introduction de la fiche à recevoir une fois la cage formée et le module en place. Afin d'éviter tout risque d'introduction erronée, il est possible d'adjoindre de façon connue des moyens de polarisation du contact cage ainsi décrit. De tels moyens se présentent sous la forme d'une dissymétrie de la cage qui est munie par exemple d'un bossage tandis que l'alvéole de réception, non représentée, dispose d'un profil conjugué. Le coût d'un tel contact se trouve diminué et les étapes de fabrication sont industriellement aisées puisqu'il n'y a qu'une étape de pliage supplémentaire. Il n'y a donc pas de pièce libre supplémentaire. La fixation du ressort d'accompagnement peut être simultanée à la réalisation des points de soudure de la cage. Le nombre de lames tel que décrit est de quatre lames mais il peut être réduit à deux lames seulement, l'une supérieure, l'autre inférieure. Une cage réalisée selon ces modes de réalisation dispose d'une grande rigidité et le module symétrique assure une grande stabilité une fois monté et facilite également la fabrication industrielle. REVENDICATIONS 1. Contact femelle du type à cage de forme parallélépipédique, avec une face supérieure (16, 116), une face inférieure (18, 118) et deux faces latérales (20,22 ; 120,122), destiné à recevoir une fiche (26,126), caractérisé en ce qu'il comprend un module (36,136) porte-lames avec un corps (38,138) rigide, comprenant au moins un ressort (50,150) d'accompagnement, disposé en aval et issu dudit module, venant se loger dans la cage. 2. Contact femelle du type à cage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (50,150) d'accompagnement comporte une zone intermédiaire de courbure et une zone distale (50-3,150-3) d'appui dans la cage. 3. Contact femelle du type à cage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la zone (50-1,50-2, 50-3) de courbure du ressort (50) comprend deux courbures opposées en Z. 4. Contact femelle du type à cage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la forme en Z comprend trois branches (50-1,50-2 et 50-3), la première (50-1) étant venue de découpe avec le module (36), la deuxième (50- 2) inclinée vers l'amont assure l'effet ressort, et la troisième (50-3) distale étant parallèle à la première et prévue pour venir en appui dans la cage. 5. Contact femelle du type à cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort (50,150) est lié à la cage par une soudure (51,151) au niveau de sa branche (50-3,150-3) distale. 6. Contact femelle du type à cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module (36,136) portelames avec un corps (38,138) rigide, comprend deux cadres amont (38-1,138- 1) et aval (38-2,138-2) à section transversale fermée, les faces (42-1,42-2 ; 142-1,142-2) supérieure et inférieure des cadres, portant les lames étant disposées parallèlement aux faces supérieure (16,116) et inférieure (18,118) de la cage. 7. Contact femelle du type à cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (38, 138) du module (36,136) porte-lames comprend au moins deux lames (40,140) courbes disposées entre les deux cadres (38-1,38-2 ; 138-1, 138-2), sensiblement dans la continuité des plans des faces supérieure (42-1,142-1) et inférieure (42- 2,142-2) de ce corps. 8. Contact femelle du type à cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage, constituée d'un flan plié, comporte sur sa face supérieure une ligne (28,128) de jonction avec un point (51, 151) de soudure commun à celui qui lie le ressort (50,150) à la cage au niveau de la branche (50-3,150-3) distale. 9. Contact femelle du type à cage selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les lames (40,140) comprennent chacune une lumière (44-1,144-1 ; 44-2,144-2) longitudinale médiane en sorte de les dédoubler (40- 1 à 40-4 ; 140-1 à 140-4). 10. Contact femelle du type à cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage comprend au moins deux ouvertures (52-1 à 52-4 ; 152-1 à 152-4) et les cadres comprennent au moins deux faces (38-3 à 38-6 ; 138-3 à 138-6) en saillie, prévues pour coopérer par encastrement avec lesdites ouvertures. 11. Contact femelle du type à cage selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'épaisseur de saillie des faces (38-3 à 38-6 ; 138-3 à 138-6) correspond sensiblement à l'épaisseur des parois de la cage comprenant les ouvertures (52-1 à 52-4 ; 152-1 à 152-4) correspondantes. 12. Contact femelle du type à cage selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que les ouvertures (52-1 à 52-4 ; 152-1 à 152-4) ont une longueur plus importante que la dimension des faces (38-3 à 38-6 ; 138-3 à 138-6) qu'elles reçoivent pour générer, de part et d'autre de la face un jeu i de fonctionnement dans l'ouverture. 13. Contact femelle du type à cage selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que l'une des ouvertures seulement sur une des faces a une longueur plus importante que la dimension de la face qu'elle reçoit pour générer un jeu.