Brevet FR2826786A1 — publié le 20030103

CONTACT ELECTRIQUE FEMELLE L'invention concerne un contact électrique femelle et notamment un contact électrique du type comprenant une zone de raccordement à un conducteur électrique et une terminaison de contact avec un contact mâle complémentaire. De nombreux contacts électriques femelles sont connus et notamment des contacts dont la terminaison de contact avec un contact complémentaire comporte des lames de contact élastiques disposées à l'intérieur d'une structure de protection formant cage de protection soit complète autour des lames soit partielle autour de l'avant ou de l'arrière des lames. Un contact électrique femelle connu de type monobloc avec cage de protection est décrit par exemple dans le document EP 0 310 487. Ce contact monobloc est constitué à partir d'un flanc métallique unique et comporte deux lames de contact repliées à partir d'éléments de plafond de la cage, selon des axes parallèle à l'axe principal du contact, selon un pli à 1800, les lames comportant ainsi des parties de raccordement a l'élément de plafond épousant le profil interne de la cage au niveau de l'élément de plafond et des parois latérales de la cage. Dans ce contact, des volets de mise en précontrainte des lames de contact élastiques et de guidage du contact mâle complémentaires sont réalisés par pliage à partir de l'avant des parois latérales de la cage. Ce contact offre une très bonne protection des lames de contact et une rigidité importante de la cage mais nécessite une largeur de bande métallique importante pour sa réalisation. Une réalisation postérieure au brevet EP 0 310 487 est par ailleurs décrite dans le document FR 2 751 793. Cette réalisation est bâtie dans une direction longitudinale à partir d'un flanc unique, et comporte dans le prolongement du plancher en avant des lames une structure qui une fois repliée selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du contact forme une paroi frontale, cette paroi frontale étant percée pour former un cadre muni de volets de pré-contrainte des lames de contact et se prolongeant par des éléments de cage de protection des lames de contact comportant des zones d'appui pour des ergots de verrouillage venant du boîtier. Une telle réalisation pour laquelle des éléments de parois de cage comportant des zones d'appui pour les ergots de verrouillage venant du boîtier sont raccordés au corps du contact par de fines branches pliées au niveau des sommets d'un cadre introduit un risque de rupture de ces branches et des contraintes importantes au niveau de ces branches notamment dans le cas de contacts utilisés dans des applications automobiles pour lesquels une section de contact de l'ordre de un à quatre millimètres carrés est fréquente. Par ailleurs une protection complète des lames par repli de l'avant vers l'arrière d'une structure allongée conduit à une augmentation de la largeur de la bande métallique utilisée et à une augmentation importante de la course des outils de coupe et de cambrage pouvant limiter la vitesse de fabrication et introduire des défauts de régularité et de qualité des contacts obtenus. De façon à garantir une bonne protection de la totalité des lames de contact tout en maintenant une grande rigidité du contact l'invention propose un contact électrique femelle découpé plié monobloc comportant longitudinalement une zone arrière de raccordement à un conducteur électrique, une cage de protection comportant un plancher deux parois latérales attenantes au plancher et repliées selon un axe longitudinal et au moins un élément de plafond, le contact électrique comportant sur l'avant une terminaison de contact avec un contact mâle complémentaire située dans la cage, la terminaison de contact étant constituée par au moins une lame de contact élastique munie d'une partie terminale dirigée vers l'avant du contact, contact pour lequel cette lame de contact élastique est réalisée à partir d'une lamelle reliée à l'arrière de l'élément de plafond s'étendant avant pliage vers l'arrière et s'étendant après pliage vers l'avant et perpendiculairement au plancher. Avantageusement le pliage de la lamelle formant la lame comprend un vrillage. Notamment cette lame de contact peut comporter au niveau de son raccordement à l'élément de plafond un premier pli selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du contact, une première section s'écartant de l'élément de plafond, un second pli en biais réalisant une deuxième section et un troisième pli définissant la partie arrière d'une section élastique reliée à une section convexe de contact avec un contact complémentaire. Avantageusement la deuxième section comporte une arête en appui contre l'élément de plafond. Le contact peut comporter un volet de maintien de la partie terminale de la lame en pré-contrainte ce volet étant replié depuis l'avant de la paroi latérale en regard de la lame, la lame comportant pour sa part en avant de la zone de contact une section d'appui contre le volet. Plus particulièrement le contact peut comporter des moyens de maintien dans un boîtier porte contact, ces moyens pouvant comporter soit au moins une fenêtre ménagée dans une paroi latérale soit au moins un ergot réalisé sur l'un des côtés de la cage. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, un contact selon l'invention comportera au moins une paire de lames et une paire d'éléments de plafond, chacune des lames de la paire de lames étant reliée à un élément de plafond de la paire d'éléments de plafond. En mode de réalisation particulier le volet peut comporter des tenons d'ancrage, le plancher et l'élément de plafond comportant des trous de réception de ces tenons. Le contact selon l'invention peut aussi comporter un dispositif raidisseur dans une région de liaison entre la zone arrière de raccordement et la cage, le dispositif raidisseur étant constitué par des arches reliant la partie supérieure des parois latérales et un prolongement du plancher contigu à des ailes de sertissage d'un fil électrique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation non limitatifs de contacts selon l'invention en référence avec les figures qui représentent : En figure 1 Une vue d'un élément de bande métallique après découpe et avant pliage destiné à réaliser un premier exemple de contact selon l'invention ; En figure 2 une vue en perspective depuis l'avant d'un premier exemple de contact selon l'invention ; En figure 3 Une vue d'un élément de bande métallique après découpe et avant pliage destiné à réaliser un deuxième exemple de contact selon l'invention ; En figure 4 Une vue en perspective depuis l'avant d'un deuxième exemple de contact selon l'invention ; En figure 5 Un tronçon d'un contact selon l'invention dans une première phase de pliage intermédiaire ; En figure 6 Un tronçon d'un contact selon l'invention dans une deuxième phase de pliage intermédiaire. En figure 7 Une vue en perspective d'un contact selon l'invention partiellement déplié. Le contact électrique femelle 1 visible par exemple en figure 2 est du type découpé plié monobloc comportant longitudinalement une zone arrière 2 de raccordement à un conducteur électrique. Bien que d'autres types de raccordement tels que terminaison à déplacement d'isolant ou picot à souder soient envisageables, la zone représentée ici est du type à sertissage avec des ailes 50,51 de sertissage sur un terminaison dénudée d'un conducteur et des ailes 52,53 de sertissage sur l'isolant du conducteur. Reliée à cette zone de raccordement par une zone de liaison en continuité du plancher 4 le contact représenté en figures 2 ou 4 comporte une cage 3 de protection comportant le plancher 4, deux parois latérales 5,6, une terminaison de contact avec un contact mâle complémentaire se trouvant sur l'avant et à l'intérieur de la cage, la terminaison de contact étant constituée dans l'exemple représenté par exemple en figure 6 par deux lames de contact élastiques 8,9 chacune étant munie d'une partie terminale 10,11 dirigée vers l'avant du contact. Le contact est réalisé à partir d'un flanc unique comme représenté en figures 1 et 3 et pour lequel les parois latérales 5 et 6 sont des prolongements latéralement attenant au plancher, selon un axe transversal au contact. Pour former les côtés de la cage, les prolongements sont repliés selon un axe parallèle à l'axe longitudinal du contact. Pour compléter la cage, des éléments de plafond sont repliés et reliés à ces parois latérales. Toujours selon les figures 1 et 3, les lames de contact élastiques sont réalisées à partir de lamelles reliées à l'arrière des éléments de plafond et s'étendant avant pliage vers l'arrière du contact parallèlement au plancher. Cette disposition minimise la surface développée du contact ce permettant de minimiser le rebut de matière lors de la découpe et d'augmenter la densité de contacts en réduisant le pas entre contacts sur la bande. Pour réaliser le contact, les lames se trouvant après découpe orientées vers l'arrière du contact sont rabattues de l'arrière vers l'avant. Du fait de leur positionnement en prolongement des éléments de plafond il est prévu de les replier selon une séquence créant un vrillage des lames. Un exemple de séquence de pliage est représenté en figures 5 et 6 montrant dans l'ordre des opérations choisi : pour la figure 5 côté droit une première opération de pliage formant la section 31 élastique de la lame à partir du pli 49, la section convexe 32 et la partie terminale 11 de la lame, pour la figure 5 côté gauche l'opération de pliage en biais entre les sections 46 et 48 créant le vrillage de la lame en figure 6 partie droite l'opération de pliage de l'arrière vers l'avant autour de l'axe 45 perpendiculaire à la direction longitudinale du contact et en figure 6 partie gauche la demi cage formée après pliage du plafond et de la paroi latérale. Le pliage complet de la lame de l'arrière vers l'avant comprend donc un premier pli (45) selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du contact qui renvoie la lame vers l'avant. Le pliage comporte un second pli en biais (47) réalisé dans la diagonale d'une première section de la lame, ce pli créant une section (48) généralement triangulaire située dans un plan perpendiculaire au plafond, cette section comportant une arête libre se retrouvant éventuellement en appui contre l'élément de plafond. Le pliage de la lame comporte pour finir un troisième pli (49) réalisé à une extrémité de la section triangulaire selon un axe perpendiculaire au plafond de façon à constituer la partie active de la lame de contact, cette lame comportant de façon traditionnelle une première section élastique, une zone convexe de contact avec un contact broche ou languette complémentaire et connu en soi et une zone terminale libre. Cet enchaînement de pliages décomposant un vrillage de la lame permet donc en partant de flancs s'étendant vers l'arrière de réaliser des lames de contact qui avant pliage des éléments de la cage sont situées dans un plan perpendiculaire aux éléments de plafond et après pliage de la cage, c'est à dire pliage à 900 des éléments de plafond par rapport aux parois latérales puis pliage à 900 des paroi latérales par rapport au plancher, se retrouvent disposées le long des parois latérales de la cage. Cette constitution d'une lame de contact à partir des éléments de plafond par vrillage évite d'avoir une protubérance en arrière de la cage au niveau de l'arête arrière de la paroi latérale contiguë à la lame, cette paroi pouvant ainsi servir de surfaces d'appui pour un élément de verrouillage du contact dans une alvéole de réception d'un boîtier isolant recevant le contact. La section de la lame comportant le pli en biais a pour avantage de constituer une zone de raidissage de la lame et rigidifie ainsi la partie arrière de la cage. En prolongement de cette la section 48 la ou les lames présentent une section intermédiaire 31 s'écartant de la face latérale. Cette section forme la partie élastique de la lame et va conditionner la pression de contact avec un contact broche ou palette complémentaire. La zone de contact avec le contact complémentaire est réalisée comme déjà vu par une section convexe 32. La lame de contact se termine vers l'avant par une section terminale 11 d'appui contre un volet 20,21 rabattu de l'avant de la face latérale à laquelle elle est reliée. La présence de ce volet réalise un maintien et une pré-contrainte de la lame de façon à clairement définir la position du point de contact de la lame avec une broche de contact complémentaire. Dans le cas d'un contact muni de deux lames élastiques en vis à vis précontraintes chacune par un volet il y a aussi définition d'un jeu entre les sections convexes ce qui fixe l'épaisseur minimale de la broche ou de la palette reçue entre les lames. En outre, les volets protègent les lames de contact et guident la broche lors de son introduction dans la cage. De façon à rigidifier l'avant de la cage et à maintenir les volets dans une position précise, ces derniers peuvent posséder des tenons 60,61 destinés à être reçus dans des trous 62,63 réalisés dans le plancher et un plafond de la cage. Selon les figures 1 et 2 représentant un contact à deux lames en vis à vis et une cage sans polarisation, la cage dernière comporte des demi plafonds 22,23 symétriques. En figures 3 et 4 est représenté un contact polarisé pour lequel une majeure partie du plafond est réalisé à partir de la seule paroi latérale 6 du contact prolongée par un flanc 24. Dans cette réalisation il est possible de prévoir de manière connue une ailette 27 de polarisation du contact et de protection d'un ergot 26 de verrouillage du contact dans une alvéole de réception d'un boîtier isolant. Cette ailette est alors constituée d'un prolongement de la paroi latérale 5. Lors de la fermeture de la cage, il est possible de solidariser la paroi 5 et le plafond 24 par soudure ou dispositif de tenons comme connus dans le domaine. Les moyens de maintien du contact dans un boîtier isolant de réception de ce contact peuvent comporter au moins une fenêtre 25 ménagée sur l'un des côtés de la cage ou comme décrit précédemment au moins un ergot 26 réalisé sur l'un des côtés de la cage. La ou les fenêtres peuvent se trouver sur les parois latérales de la cage derrière les lames, le ou les ergot pouvant être situés sur une ou plusieurs faces quelconques de la cage. Comme visible en figures 1 et 2 le contact selon l'invention peut comporter un système raidisseur à l'arrière de la cage, ce système raidisseur étant constitué d'arches rejoignant le haut des parois latérales à la zone raccordant le plancher à la zone de raccordement avec un fil électrique. Ces arches ont aussi pour avantage de délimiter une fenêtre de réception d'une tige de verrouillage du contact. Ces arches sont relevées lors du pliage général du contact pur former les parois latérales et la zone de raccordement à un fil électrique. Selon les figures jointes, le contact comporte une paire de lames élastiques réalisées symétriquement à partir des éléments de plafond. Il est envisageable dans le cadre de l'invention de considérer un contact pour lequel les lames se dédoublent dans leur partie élastique et de contact avec une broche complémentaire (31,32, 11) ou bien de considérer un contact pour lequel une lame est réalisée selon ce principe de vrillage, cette lame étant disposée en regard d'une surface d'appui de la broche constituée différemment ou en regard d'une lame découpée dans la paroi latérale opposée. L'invention ne se limite pas aux exemples décrits dans les figures et notamment s'applique pour un contact électrique muni d'une zone arrière de raccordement quelconque. REVENDICATIONS 1-Contact électrique femelle découpé plié monobloc comportant longitudinalement une zone arrière de raccordement à un conducteur électrique, une cage de protection comportant un plancher (4) deux parois latérales (5,6) attenantes au plancher (4) et repliées selon un axe longitudinal et au moins un élément de plafond (22,23), le contact électrique comportant sur l'avant une terminaison de contact avec un contact mâle complémentaire située dans la cage, la terminaison de contact étant constituée par au moins une lame de contact élastique (8) munie d'une partie terminale (10) dirigée vers l'avant du contact, caractérisé en ce que ladite lame de contact élastique est réalisée à partir d'une lamelle reliée à l'arrière de l'élément de plafond, s'étendant avant pliage vers l'arrière et s'étendant après pliage vers l'avant perpendiculairement au plancher. 2-Contact électrique femelle selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pliage de la lamelle formant la lame comprend un vrillage. 3-Contact électrique femelle selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la lame comporte au niveau de son raccordement à l'élément de plafond un premier pli (45) selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du contact, une première section (46) s'écartant de l'élément de plafond, un second pli en biais (47) réalisant une deuxième section (48) et un troisième pli (49) définissant la partie arrière d'une section élastique (31) reliée à une section convexe (32) de contact avec un contact complémentaire. 4-Contact électrique selon la revendication 3 caractérisé en ce que la deuxième section (48) comporte une arête en appui contre l'élément de plafond (23). 5-Contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le contact comporte un volet (20) de maintien de la partie terminale (10) de la lame en pré-contrainte ce volet étant replié depuis l'avant de la paroi latérale (5) en regard de la lame, la lame comportant pour sa part en avant de la zone de contact une section d'appui contre le volet. 6-Contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le contact comporte des moyens (25,26) de maintien dans un boîtier porte contact. 7-Contact électrique selon la revendication 6 caractérisé en ce que ces moyens comportent au moins une fenêtre (25) ménagée dans une paroi latérale du contact. 8-Contact électrique selon la revendication 6 caractérisé en ce que ces moyens comportent au moins un ergot (26) réalisé sur l'un des côtés de la cage. 9-Contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins une paire de lames (8,9) et une paire d'éléments de plafond (22,23), chacune des lames de la paire de lames étant reliée à un élément de plafond de la paire d'éléments de plafond. 10-Contact électrique selon la revendication 5 caractérisé en ce que le volet comporte des tenons d'ancrage (60,61), le plancher et l'élément de plafond comportant des trous (62,63) de réception de ces tenons. 11-Contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif raidisseur dans une région de liaison entre la zone arrière de raccordement et la cage, le dispositif raidisseur étant constitué par des arches (70,71) reliant une partie supérieure des parois latérales (5,6) et un prolongement du plancher contigu à des ailes (50,51) de sertissage d'un fil électrique.