Brevet FR2814860A1 — publié le 20020405

L'invention concerne un agencement de mise en contact électrique d'un composant électrique de moteur ou de boîte de vitesses, notamment d'une valve à électro-aimant, sur une plaquette de circuit imprimé, flexible, qui est fixée sur un corps de base et s'étend jusqu'à un bord de ce corps de base. Dans les boîtes de vitesses et les moteurs des véhicules automobiles, on utilise de plus en plus des plaquettes de circuit imprimé flexibles pour la répartition des signaux et du courant. C'est ainsi par exemple que, dans une boîte de vitesses, une plaquette de circuit imprimé flexible unique peut être prévue pour la mise en contact électrique des capteurs, des actionneurs et du dispositif de commande électronique intégré. Si la mise en contact électrique de la plaquette de circuit imprimé flexible est réalisée au moyen de contacts à pression, il existe une difficulté pour obtenir une mise en contact électrique sûre et stable à long terme du composant électrique. Cela est dû au fait que, dans la boîte de vitesses, il règne des conditions ambiantes extrêmes (température comprise entre - C et 140 C, des accélérations de vibrations jusqu'à 33 g) et qu'une plaquette de circuit imprimé flexible peut être facilement endommagée sous I'effet d'actions mécaniques, telles que par exemple une sollicitation de frottement dans la zone de mise en contact. Pour cette raison, pour éviter des problèmes de contact, il convient qu'un ressort de contact soit appliqué sous une pression relativement élevée, définie, sur une zone de piste conductrice éventuellement métallisée (plage de contact) de la plaquette de circuit imprimé flexible. Il résulte de la pression élevée d'application qui est nécessaire qu'un endommagement de la plaquette de circuit imprimé peut déjà avoir lieu lors du montage du composant électrique, dans la mesure o la plaquette de circuit imprimé s'étend d'une manière essentiellement parallèle à la direction de montage, ce qui signifie que le ressort de contact est engagé par le côté sur la plaquette de circuit imprimé. Dans ce cas, cette plaquette peut être écrasée ou refoulée par le ressort de contact lors de l'opération de mise en place. En outre, du fait de tolérances de fabrication et de mise en place, ainsi qu'en raison des vibrations mentionnées, il peut se produire, pendant le montage et également à l'état en place du composant électrique, une déformation de torsion de ce composant par rapport à son axe principal (lequel s'étend suivant la direction de montage). De ce fait, la pression d'application du ressort de contact sur la plaquette de circuit imprimé est soit accrue, soit réduite d'une manière non souhaitée. Une autre difficulté réside dans le fait que, dans le fluide environnant (huile de boîte de vitesses/de moteur), il se trouve des copeaux de métal qui, dans le cas défavorable, peuvent entraîner un court-circuit de contacts voisins. Dans la demande de brevet allemand DE 43 24 781 AI, il est décrit une valve à électro-aimant, pouvant être enfichée, dont des bornes électriques, placées sur la face extérieure du corps de valve, sont réalisées sous forme de contacts à ressort. La mise en contact électrique s'effectue au moyen d'une tige de contact de l'élément à ressort, orientée suivant la direction d'enfichage, qui exerce, par sa face frontale, une application sur un contact complémentaire sous une pression définie. Dans la demande de brevet allemand publiée avant examen DE 197 289 A1, il est décrit une valve électro-hydraulique de régulation de pression qui est ancrée dans une ouverture d'une plaque de maintien. Pour la mise en contact électrique de la valve, il est prévu une platine qui s'étend sur la plaque de maintien au voisinage de la valve hydraulique et qui est mise en contact d'en haut au moyen d'éléments à ressort de contact placés sur le corps de valve. Dans la demande de brevet européen EP 0 840 399 A2, il est décrit un connecteur multiple à structure plate dont des contacts électriques de connecteur disposés l'un à côté de l'autre sont réalisés sous forme d'éléments à ressort qui, lors de l'opération d'enfichage, sont déviés sur des surfaces de contact d'une plaquette de circuit imprimé au moyen d'un boîtier de connecteur disposé au-dessus de cette plaquette. L'invention a pour but de fournir un agencement de mise en contact qui puisse exclure d'une manière sûre un endommagement de la plaquette de circuit imprimé flexible lors de l'opération de mise en place du composant électrique. Il doit notamment être également possible de résoudra les autres problèmes, décrits précédemment, au moyen de cet agencement de mise en contact. A cet effet, l'invention a pour objet un agencement de mise en contact électrique d'un composant électrique de moteur ou de boîte de vitesses, notamment d'une valve à électro-aimant, sur une plaquette de circuit imprimé, flexible, fixée sur un corps de base et s'étendant jusqu'à un bord du corps de base, comprenant un boîtier d'enfichage, fixé sur le corps de base et ouvert vers le bord du corps de base, un ressort de contact placé sur le composant électrique, une direction de montage, suivant laquelle le ressort de contact et la plaquette de circuit imprimé flexible sont rapprochés l'un de l'autre lors de l'assemblage, s'étendant d'une manière essentiellement parallèle au plan de la plaquette de circuit imprimé, et un élément de butée qui est disposé sur le boîtier d'enfichage au-dessus de la plaquette de circuit imprimé flexible et qui est agencé de manière à s'accrocher par-dessus le ressort de contact lors du rapprochement et à exercer une pression sur la plaquette de circuit imprimé flexible, tandis que l'établissement de pression sur la zone de contact du ressort de contact qui est prévue pour la mise en contact de la plaquette de circuit imprimé n'apparaît toutefois que lorsque la zone de contact se trouve déjà au- dessus de la plaquette de circuit imprimé flexible, et que le boîtier d'enfichage est dimensionné d'une manière telle que ses parois latérales entourent sans jeu le ressort de contact. La configuration de l'élément de butée permet que, lorsqu'il atteint la plaquette de circuit imprimé flexible, le ressort de contact soit n'exerce absolument aucune sollicitation sur celle-ci, soit n'en exerce une qu'avec une pression initiale minimale et la production de la pression d'appui proprement dite qui est nécessaire pour la mise en contact sûre de la plaquette de circuit imprimé n'a lieu que plus tard, plus précisément lorsque le ressort de contact a déjà dépassé le bord de la plaquette. Cela évite donc le risque d'un "refoulement" de la plaquette par le ressort de contact. En outre, le boîtier d'enfichage est dimensionné d'une manière telle que les parois latérales entourent essentiellement sans jeu le ressort de contact. Cela a pour effet qu'une rotation du composant électrique ne peut exercer qu'une très faible influence sur la force d'appui du ressort de contact, étant donné que le ressort est (également) maintenu dans sa position par les parois latérales du boîtier d'enfichage. Dans ce boîtier d'enfichage "en forme de coffret", une variante avantageuse de réalisation de l'invention se caractérise en ce que le ressort de contact a un profil en forme de U. De préférence, l'élément de butée est la partie formant le dessus du boîtier d'enfichage. Ce boîtier d'enfichage est fixé au corps de base. De préférence, l'élément de butée fait saillie au-delà du bord du corps de base. Cela permet qu'une distance relativement grande soit réalisée entre le point auquel le ressort de contact est dévié par l'élément de butée et la zone de contact, de sorte qu'un établissement de pression très progressif par rapport à la course de translation parcourue lors du montage est permis. De préférence, l'élément de butée et le ressort de contact sont pourvus de moyens d'enclenchement réalisés d'une manière complémentaire et coopérants. Les moyens d'enclenchement ont pour effet une stabilisation et une immobilisation en position supplémentaires du ressort de contact dans le boîtier d'enfichage. Une autre variante avantageuse de l'invention se caractérise en ce que, dans la zone de pied du ressort de contact, une pièce de fermeture est placée sur le composant électrique, laquelle pièce de fermeture obture totalement l'ouverture d'enfichage du boîtier d'enfichage à l'état assemblé. La pièce de fermeture constitue une protection anti-copeaux pour le contact. D'une manière avantageuse, il peut également être prévu que plusieurs ressorts de contact soient prévus pour la mise en contact du composant électrique et que le boîtier d'enfichage soit réalisé sous forme de boîtier à plusieurs compartiments. L'invention est exposée ci-après en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et en regard des dessins; sur ceux-ci, on voit: à la figure 1, une vue en perspective d'un corps de base comportant, apposé par laminage sur celui-ci, une plaquette de circuit imprimé flexible et un boîtier d'enfichage de contacts fixé sur le corps de base, à la figure 2, une vue schématique, prise en regardant suivant la direction de montage, de la structure représentée à la figure 1, à la figure 3, une vue schématique en coupe par la ligne A-A de la figure 2, à la figure 4, une vue schématique en coupe de l'agencement conforme à l'invention avant l'assemblage, à la figure 5, une vue schématique en coupe de l'agencement conforme à l'invention pendant l'assemblage, à la figure 6, une vue schématique en coupe de l'agencement conforme à l'invention à l'état assemblé et, à la figure 7, une vue schématique en perspective, réalisée en transparence, d'un ressort de contact dans le boîtier d'enfichage de contacts. Conformément aux figures 1 et 2, un corps de base réalisé sous forme d'une plaquette de support 1 comporte un bord 2 vers lequel s'étend une plaquette de circuit imprimé 3 flexible, apposée par laminage (plus précisément collée) sur la plaque de support 1. La plaquette de circuit imprimé flexible est constituée de deux feuilles minces de matière plastique entre lesquelles une feuille structurée formant pistes conductrices est enfermée. Des emplacements de mise en contact 4 de la plaquette de circuit imprimé flexible peuvent être réalisés au moyen d'ouvertures qui sont ménagées dans la feuille de matière plastique supérieure (c'est-à-dire située du côté opposé à la plaque de support 1) et qui rendent accessible les pistes conductrices métalliques. Les pistes conductrices rendues accessibles peuvent en outre être pourvues d'un revêtement métallique, l'emplacement de mise en contact 4 étant dans ce cas également appelé plot ou plage de contact. Un boîtier d'enfichage 5 est fixé sur la plaque de support 1 à l'aide de moyens de fixation appropriés, par exemple vis, rivets ou liaisons à assemblage forcé pouvant être soumises à un effort mécanique. Le boîtier d'enfichage 5 est de préférence constitué d'une matière plastique dure indéformable. Il comporte une section de boîtier en forme de coffret, présentant une partie formant dessus 5.1, des parois latérales 5.2, 5.3 et une paroi arrière 5.4, ainsi que des sections de pied de boîtier 5.5 et 5.6 qui se raccordent aux parois latérales 5.2 et 5.3 et s'étendent parallèlement à la plaque de support 1 et à la plaquette de circuit imprimé 3 flexible fixée sur celle-ci. Dans la zone du bord 2 de la plaque de support 1, le boîtier d'enfichage 5 est ouvert, étant donné que c'est par là, ainsi que cela est exposé ci-après en détail, que lest ressorts de contact du composant électrique à mettre en contact sont introduits en translation dans le boîtier. La direction de montage est indiquée par la flèche M. Dans l'exemple ici représenté, le boîtier d'enfichage 5 est réalisé sous forme d'un boîtier à double compartiment servant à recevoir deux ressorts de contact. Les deux compartiments sont obtenus au moyen d'une nervure séparatrice 5.7 qui s'étend à partir de la partie formant dessus 5.1 vers la plaque de support 1. A la figure 2, on peut constater que le boîtier d'enfichage 5 immobilise la plaquette de circuit imprimé 3 flexible dans les zones de transition entre les parois latérales 5.2, 5.3 et les zones de pied 5.5, 5.6, et en outre au moyen de la nervure séparatrice 5.7. Les zones d'appui correspondantes sont désignées à la figure 2 par les repères P1, P2 et P3. Une saillie d'enclenchement 5.8 faisant saillie à l'intérieur du boîtier d'enfichage 5 est réalisée dans la partie formant dessus 5.1 de ce boîtier. La saillie d'enclenchement 5.8 s'étend transversalement vis-à-vis de la direction de montage M, sur l'étendue des deux compartiments de boîtier. La hauteur de la saillie est désignée par D. La figure 3 représente la structure exposée en vue en coupe par la ligne A-A de la figure 2. Il ressort de la figure 3 qu'une zone d'extrémité 5.1', située du côté ouverture, de la partie formant dessus 5.1 présente un net dépassement au-delà du bord 2 de la plaque de support 1. Les figures 4 à 6 illustrent le fonctionnement du boîtier d'enfichage 5 lors du montage et de la mise en contact électrique simultanée d'une valve à électro-aimant 6. Cette valve 6 fait partie, d'une manière non représentée en détail, d'un ensemble hydraulique d'une boîte de vitesses automatique de véhicule automobile et commande le débit de liquide hydraulique dans des conduits hydrauliques également non représentés en détail. Pour la mise en contact électrique, la valve à électro-aimant comporte deux ressorts de contact 7 faisant saillie à partir du corps de valve. Les ressorts de contact 7 sont disposés côte à côte et présentent un espacement qui correspond à la largeur de la nervure séparatrice 5.7. L'opération de mise en place est exposée ci-après en ce qui concerne l'un des ressorts de contact 7 et celui des compartiments de boîtier qui lui correspond. Le ressort de contact 6 se dresse à partir du corps de valve sur une pièce formant socle 8 placée sur la valve à électro-aimant 6. Sur la suite de son profil, il comporte une partie repliée 7.1 à 90 sur luimême et, s'y raccordant, une section de ressort 7.2 s'étendant d'une manière essentiellement parallèle à la direction de mise en place M. La section de ressort 7.2 se raccorde à une partie repliée 7.3 dirigée d'abord d'une manière inclinée vers le corps de valve 6, puis, repliée d'environ 180 en s'éloignant de ce corps de valve 6. Dans la suite du tracé du ressort de contact 7, celui-ci comporte à son extrémité libre une section d'enclenchement 7.4 dont le tracé est complémentaire de la forme de la saillie d'enclenchement 5.8. Ainsi qu'il ressort de la figure 4, lors de l'opération de montage, le point P4 de la partie repliée 7.3 qui est le plus bas ou le plus près du corps de valve se trouve à une hauteur qui est située soit au-dessus de la hauteur de la surface de la plaquette de circuit imprimé 3 flexible, soit est comparable à celle-ci. Il en résulte qu'initialement, le point P4 soit ne vient absolument pas au contact de la plaquette 3, soit ne vient à son contact qu'avec une pression initiale très faible, de sorte qu'en tout état de cause, un refoulement de la plaquette 3 ou une poussée l'éloignant sous l'effet du ressort de contact 7 n'a pas lieu. Au cours du montage, la section de ressort repliée vers l'arrière vient peu avant la section d'enclenchement 7.4 en appui sur la zone en saillie 5.1' de la partie formant dessus 5.1. La venue en contact du ressort 7 avec cette partie 5.1 peut éventuellement avoir déjà eu lieu alors que le point P4 du ressort 7 ne se trouve pas encore, suivant la direction de mise en place M, au-dessus de la plaquette 3. Il est toutefois essentiel que, sous l'effet de la déviation du ressort 7 sur la partie formant dessus 5.1, un établissement de pression à l'endroit du point P4 du ressort n'apparaisse que lorsque la zone de contact (point P4) du ressort 7 se trouve déjà au-dessus de la plaquette 3 (et non pas encore en avant de celle-ci vis-à-vis de la direction de montage M). Ainsi, en partant de la position du ressort de contact 7, représentée à la figure 5, dans la zone d'ouverture du boîtier d'enfichage 5 et en allant vers la position de mise en place définitive du ressort 7 dans le boîtier 5, avec un déplacement en translation suivant la direction M, qui est représentée à la figure 6, il se produit une croissance constante de la pression d'application jusqu'à ce que soit atteinte la pression finale (élevée) voulue. La configuration en forme de U du ressort de contact est alors favorable, étant donné qu'elle permet aussi bien un établissement de pression progressif pendant l'opération d'introduction en translation qu'une pression finale définie dans la position de mise en place (figure 6). Dans la position de mise en place, la saillie d'enclenchement 5.8 s'accroche dans la section d'enclenchement 7.4 du ressort de contact 7 et de ce fait, d'une part, la force d'application sous pression dépendant de la dimension D est réglée et, d'autre part, une stabilisation mécanique du ressort 7 dans le boîtier d'enfichage 5 est atteinte. En même temps, le compartiment du boîtier d'enfichage est obturé par une plaquette d'extrémité 8.1 prévue sur la pièce formant socle 8 dans la zone tournée vers l'arrière du ressort 7, ce qui empêche que des copeaux de métal ou analogues puissent pénétrer dans le compartiment lors du fonctionnement ultérieur. La figure 7 représente une vue schématique en perspective, réalisée en transparence, du ressort de contact 7 dans un compartiment du bottier d'enfichage pour contact. Comme déjà mentionné, les parois latérales 5.2, 5.3 et la nervure séparatrice 5.7 sont dimensionnées et espacées entre elles d'une manière telle que le ressort 7 est entouré par le compartiment sans jeu latéral de déplacement. Cela permet que la position du ressort 7 reste dans une large mesure sans être influencée même lors de l'apparition d'une rotation (flèche annulaire R) ou d'un déplacement en translation latérale (double flèche V) du ressort 7 vis-àvis de la direction de montage M. En résumé, on peut constater que le boîtier d'enfichage 5 conforme à l'invention fournit une amélioration importante de la sécurité de montage et un accroissement net de la sécurité de mise en contact dans le fonctionnement d'un composant électrique dans un moteur ou une boîte de vitesses d'un véhicule automobile. REVENDICATIONS 1. Agencement de mise en contact électrique d'un composant électrique (6) de moteur ou de boîte de vitesses, notamment d'une valve à électro-aimant, sur une plaquette de circuit imprimé (3), flexible, fixée sur un corps de base (1) et s'étendant jusqu'à un bord (2) du corps de base (1), caractérisé en ce qu'il comprend: un boîtier d'enfichage (5), fixé sur le corps de base (1) et ouvert vers le bord du corps de base (1), un ressort de contact (7) placé sur le composant électrique (6), une direction de montage (M), suivant laquelle le ressort de contact (7) et la plaquette de circuit imprimé (3) flexible sont rapprochés l'un de l'autre lors de l'assemblage, s'étendant d'une manière essentiellement parallèle au plan de la plaquette de circuit imprimé, et un élément de butée (5.1) qui est disposé sur le boîtier d'enfichage (5) au-dessus de la plaquette de circuit imprimé (3) flexible et qui est agencé de manière à s'accrocher par-dessus le ressort de contact (7) lors du rapprochement et à exercer une pression sur la plaquette de circuit imprimé (3) flexible, tandis que l'établissement de pression sur la zone de contact (P4) du ressort de contact (7) qui est prévue pour la mise en contact de la plaquette de circuit imprimé n'apparaît toutefois que lorsque la zone de contact (P4) se trouve déjà au-dessus de la plaquette de circuit imprimé flexible, et que le boîtier d'enfichage (5) est dimensionné d'une manière telle que ses parois latérales (5.2, 5.3) entourent sans jeu le ressort de contact (7). 2. Agencement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de contact (7) a un profil en forme de U. 3. Agencement suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de butée (5.1) constitue la partie formant le dessus du boîtier d'enfichage (5). 4. Agencement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de butée (5.1) fait saillie au-delà du bord (2) du corps de base (1). 5. Agencement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce l'élément de butée (5.1) et le ressort de contact (7) sont pourvus de moyens d'enclenchement (5.8, 7.4) réalisés d'une manière complémentaire et coopérants. 6. Agencement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans la zone de pied du ressort de contact (7), une pièce de fermeture (8.1) est placée sur le composant électrique (6), laquelle pièce de fermeture obture totalement l'ouverture d'enfichage du boîtier d'enfichage (5) à l'état assemblé. 7. Agencement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que plusieurs ressorts de contact sont prévus pour la mise en contact du composant électrique (6) et le boîtier d'enfichage (5) est réalisé sous forme de boîtier à plusieurs compartiments.