Brevet FR2840736A1 — publié le 20031212

R.\Brevets\21200\21241.doc - 6 juin 2003 - 11/12 Borne de contact electrique femelle d'une seule piece ayant une partie de transition renforcee Domaine de ['invention et etat de la technique L,invention concerne une borne de contact electrique femelle realisee d'une seule piece, en un feuillard decoupe et plie, destinee a recevoir une borne de contact male complementaire. L'invention trouve des applications dans le domaine de la connectique electrique ou electronique et, en particulier, dans le domaine de la connectique dediee a l'industrie automobile. Dans le domaine de la connectique, on cherche a realiser des connecteurs de moins en moins chers. Pour ceia, on cherche a concevoir des connecteurs necessitant, d'une part, le moins de matiere possible et, d'autre part, une fabrication la plus simple possible. Pour repondre a ces exigences, il est connu de realiser des connecteurs, ou bornes de contact, femelles ou males, en une seule piece, a partir d'une unique plaquette de tole ou de metal electriquement conducteur, appelee feuillard, decoupee et pliee pour former le connecteur desire. On real ise, en pa rticuli er, des bornes de contact electriq ue femelles d u type a cage. Une telle borne de contact comporte une partie arriere dans laquelle est fixe, par sertissage, un fil electrique a connecter avec un autre fil electrique fixe dans une borne de contact male complementaire. Cette borne de contact femelle comporte aussi une partie avant en forme de cage, destinee a recevoir la borne de contact male, et une partie de transition reliant la partie avant avec la partie arriere. Une telle borne de contact femelle est decrite dans la demande de brevet EP-A-0 959 531. La cage de cette borne de contact est realisee a partir d'une plaquette de metal dans laquelle vent decoupes et formes un fond, deux francs (ou parois laterales) et un plafond. Le plafond est realise en deux parties placees cote a cote. Dans le franc, une languette est decoupee et pliee pour former la lame de contact par laquelle le contact electrique est etabli entre la borne femelle et la borne male complementaire. Dans cette borne de contact femelle, cheque element est realise "en simple paroi", c'est a-dire que chaque cote de la borne de contact ne comporte qu'une seule epaisseur de metal. En particulier, les francs de la cage comportent chacun r une paroi simple munie d'un orifice et d'une lame de contact electrique, placee en travers de cet orifice. Le plafond est realise en deux parties positionnees cote a cote. Du fait de sa realisation en simple paroi, la cage de cette borne de contact presente un risque important d'ecrasement, en particulier lors de la manutention en production de la borne de contact. De plus, cette realisation en simple paroi rend la borne de contact tres fragile aux endroits etroits et, notamment, au niveau des intersections des lignes de coupe. En effet, du fait des decoupes, formages et pliages du feuillard de faible epaisseur, les intersections des lignes de coupe peuvent se cisailler et/ou se dechirer sous ['action d'une poussee mecanique laterale exercee sur une paroi ou parallelement a cette paroi. Ce risque est particulierement eleve dans les zones amincies telle que la zone de transition entre la partie arriere de sertissage du fil electrique et la cage de la partie avant de la borne de contact. Ces inconvenients deviennent particulierement importants lorsque, pour des imperatifs economiques, les fabricants reduisent l'epaisseur du feuillard dans le but de reduire le coOt de fabrication des contacts. Pour resoudre ce probleme, la demanderesse a realise une borne de contact electrique femelle du type a cage, dans laquelle les francs de la cage se prolongent dans la partie proche de la zone de transition. Une telle borne de contact est decrite dans la demande de brevet deposee au nom de la demanderesse sous le numero EP-A-O 812 034. La borne de contact decrite dans cette demande de brevet comporte une partie arriere dans laquelle est serti un fil electrique, une partie avant en forme de cage destinee a recevoir un connecteur male complementaire et une partie de transition reliant la partie avant et la partie arriere. La cage de cette borne de contact comporte un fond, un plafond forme de deux parties placees cote a cote et deux francs munis chacun d'un orifice et d'un pli formant un epaulement pour le contact male, lorsque celui-ci est introduit dans la borne de contact femelle. Dans cette borne de contact femelie, chaque franc est prolonge jusqu'au debut de la partie de transition par une branche en forme d'equerre. Ce prolongement des francs de la cage permet de realiser un renforcement entre la partie de transition et la cage elle-meme, ce qui rigidifie cette zone situee au niveau de la ligne d'intersection entre la cage et la zone de transition, appelee trapeze de jonction. Autrement dit, I'intersection des lignes de coupe de la cage et du debut de la partie de transition (par opposition a la fin de la partie de transition qui est contigue a la partie arriere de sertissage) est renforcee par ces branches prolongeant les francs de la cage. Cependant, ce renforcement ne permet pas de renforcer la partie de transition elle-meme. Au contraire, la fin de la partie de transition, situee a proximite de la partie arriere, est d'autant plus fragilisee que le debut de la partie de transition a ete renforcee. Ainsi, en cas de poussee mecanique, la borne de contact qui vient d'etre decrite a peu de risque de se cisailler ou de se dechirer au debut de la zone de transition, puisqu'elle y est renforcee; par contre cette rigidite induit une fragilite dans le reste de la partie de transition et, notamment, a proximite de la partie arriere. La borne de contact decrite dans cette demande EP-A-O 812 034 comporte, en outre, deux languettes decoupees dans le prolongement des parties formant le plafond et pliees a l'interieur de la cage pour former des languettes de contact. Chacune de ces languettes constitue une seconde epaisseur d'une paroi laterale, ce qui rigidifie les francs de la cage. Cependant, la realisation de ces lames de contact, a partir des parties formant le plafond, necessite ['existence d'une entaille dans chacune de ces parties formant le plafond. Le plafond de cette borne de contact est done fragilise, en particulier dans la partie avant du plafond c'est-adire la partie introduite en premier dans le contact male. En cas de mauvaise manipulation des bornes femelle et male, le plafond de la borne femelle peut etre ecrase. Expose de ['invention L'invention a justement pour but de remedier aux inconvenients des bornes de contact electrique decrites precedemment. A cette fin, I'invention propose une borne de contact electrique femelle realisee d'une piece, dans laquelle au moins une des parties formant le plafond de la cage de contact se prolonge en une jambe traversant toute la partie de transition. De plus, les francs de la cage vent a double paroi, la lame de contact formant la seconde epaisseur de cheque franc. Plus precisement, I'invention concerne une borne de contact electrique femelle obtenue a partir d'une plaquette unique de metal electriquement conducteur comportant: - une partie arriere permettant une liaison par sertissage avec un fil electrique, - une partie avant comportant une cage 4a comprenant un fond, un plafond, deux francs, - au moins une lame de contact avec une borne de contact male complementaire, - une partie de transition reliant la partie avant avec la partie arriere, caracterisee en ce que le plafond comporte deux parties assemblees, I'une de ces parties au moins comprenant une jambe de prolongement traversant la zone de transition. Breve description des fgures La figure 1 represente la borne de contact electrique femelle conforme a ['invention, avant que le fil electrique ne soit serti. La figure 2 represente un feuillard decoupe, destine a etre plie pour former la borne de contact de la figure 1. La figure 3 represente le feuillard decoupe de la figure 2, partiellement plie pour former la cage de la borne de contact de ['invention. La figure 4 represente le feuillard decoupe de la figure 2, totalement plie pour former la cage de la borne de contact de ['invention. Description detaillee de mode de realisation de ['invention La figure 1 represente une vue de dessus, en profil, d'une borne de contact electrique femelle conforme a ['invention. Sur cette figure 1, la borne de contact est representee, vu e de d essus, prete a etre sertie autou r d' u n fi l de conduction electrique 1. La borne de contact femelle de ['invention a des dimensions et une forme exterieure identiques a celle des bornes de contact femelle de l'art anterieur. Wile peut done etre inseree dans une borne de contact male classique, connue de l'homme de ['art. La borne de contact male complementaire de la borne de contact femelle de ['invention ne sera done pas decrite ici. La borne de contact femelle de ['invention comporte une partie arriere 2, une partie avant 4 ainsi qu'une partie de transition 3 reliant la partie avant 4 avec la partie arriere 2. La partie arriere 2 re,coit un fil electrique 1 destine a etre connecte a un autre fil electrique, serti dans une borne de contact male complementaire de la borne de contact femelle de ['invention. Cette partie arriere 2 comporte un fond 23 ainsi que deux parois laterales 21 et 22 de formes complementaires formant ailes de sertissage. Ces parois 21 et 22 vent representees, sur la figure 1, ouvertes, c'est-a-dire dans la position dans laquelle elles se trouvent apres pliage du feuillard formant la borne de contact mais avant sertissage du fil electrique 1. Ces parois 21 et 22 vent repliees et serrees autour de l'isolant du fil electrique 1 pour le maintenir en position fixe dans la borne de contact. On dit alors que le fil electrique 1 est serti dans la borne de contact. La partie arriere 2 comporte deux autres parois 31 et 32 formant ailes de sertissage pour la partie conductrice du fil 1. La partie avant 4 de la borne de contact comporte une cage 4a et une zone de jonction 4b, appelee trapeze de jonction, situee entre la cage 4a et la partie de transition 3. La cage 4a comprend un plafond forme de deux parties 41 et 42, assemblees l'une avec l'autre pour former une surface sensiblement plane. Dans un mode de realisation prefere de ['invention, les deux parties 41 et 42 s'embo^'tent l'une dans l'autre, rigidifiant ainsi le plafond de la cage 4a. Par exemple, la partie 42 du plafond peut comporter une partie saillante qui forme un tenon et la partie 41 du plafond peut comporter une entaille qui forme une mortaise, recevant le tenon de la partie 42. Comme represente sur la figure 1, la partie 41 du plafond se prolonge par une jambe de prolongement 46 qui traverse toute la partie de transition 3. Dans le mode de realisation represente sur la figure 1, la jambe de prolongement 46 se termine a l'arriere de la partie de transition, a proximite de la partie arriere 2 de la borne de contact. Dans un autre mode de realisation, la jambe de prolongement 46 traverse totalement la partie de transition 3 et se termine dans la partie arriere 2. Dans ce cas, elle peut etre positionnee entre les ailes de sertissage 31 et 32 de la partie conductrice du fil 1. Dans le mode de realisation de la figure 1, seule la partie 41 du plafond se prolonge dans la partie arriere 2. La partie 42 du plafond se termine par une languette 47 dans le trapeze de jonction 4b, au debut de la partie de transition 3. Ce trapeze de jonction 4b constitue la zone de jointure entre la cage 4a et la partie de transition 3 de la borne de contact. II est forme, d'une part, par le fond de la partie avant 4 et, d'autre part, par les t deux parties de plafond 41 et 42.11 est ainsi a double parois, ce qui permet de rigidifier cette zone de la borne de contact. Dans une variante de ['invention, cheque partie 41 et 42 du plafond de la cage 4a comporte une jambe de prolongement 46. Les deux jambes de prolongement vent alors, de preference, symetriqu es l' u ne a l'autre et de meme longueur. La partie arriere 2 comporte un fond 33 et deux parois laterales 31 et 32. Ces parois 31 et 32 vent representees ouvertes, sur la figure 1, c'est-a dire non repliees vers le fond 33, de fa,con a montrer la jambe de prolongement 46 qui traverse la partie de transition. Lorsque le feuillard est entierement mis en forme, ces parois 31 et 32 vent repliees vers le fond 33 et la paroi 31 entoure la jambe 46 de prolongement de la partie 41 du plafond ainsi que les brins conducteurs denudes du fil ou cable 1. Dans le cas, ou chaque partie 41 et 42 du plafond comporte une jambe de prolongement, alors chaque paroi 31 et 32 entoure une des jambes de prolongement. La figure 2 represente un feuillard, ou plaquette de tole ou d'un metal electriquement conducteur, decoupe afin d'etre plie pour former une borne - de contact femelle conforme a ['invention. Sur cette figure 2, on volt en particulier les decoupes realisees dans le feuillard pour former la partie avant de la borne de contact. II est a noter que la partie de transition et la partie arriere de la borne de contact vent identiques a celles du connecteur decrit dans la demande EP-A-O 812 034. Les decoupes du feuillard pour realiser ces partie de transition et partie arriere vent identiques a celles montrees dans l'art anterieur. Le feuillard decoupe comporte ainsi un fond 51, des francs 50 et 50' et deux parties de plafond 41 et 42. Pour une meilleure comprehension de ['invention, on a represente, par des trais mixtes, les endroits ou le feuillard sera plie au moment de la mise en forme de ia borne de contact. Le fond 51 a une forme rectangulaire, peu decoupee dans sa partie destinee a former la partie avant de la borne de contact. Par mesure de simplification de la figure, le fond 51 a ete represente uniquement dans sa partie destinee a former la partie avant de la borne de contact. Ce fond 51 comporte une seule decoupe, a ['avant, pour realiser une languette de renfort 52. Cette languette 52, dont la largeur est environ 3 fois plus grande que la longueur, sera, lors du pliage de feuillard, repliee d'un angle de 15 a 20 degree, vers i'interieur de la cage 4a, pour constituer un renfort, au bord de la borne de contact, et faciliter ['insertion de la borne de contact male, lorsque la borne de contact male et la borne de contact femelle seront inserees l'une dans l'autre. De cheque cote du fond 51, se trouve un franc 43 ou 43'. Les deux francs 43 et 43' vent identiques l'un a l'autre. En consequence, seul le franc 43 va maintenant etre decrit. Ce franc 43 comporte un orifice 44, destine a recevoir un ergot de verrouillage de la borne dans une alveole d'un bo^'tier de connecteur recevant cette borne. Lors de la decoupe de ['orifice 44, trots cotes uniquement de ['orifice peuvent etre decoupes, le cote arriere de ['orifice, c'est-a-dire le cote le plus proche de la languette arriere 45, n'etant pas decoupe. La partie du feuillard repliee a l'interieur de ['orifice peut alors etre utilisee pour mettre en pre contrainte la lame de contact 45 apres pliage vers l'axe de la cage de reception d'une broche de contact ou constituer une butee pour cette lame limitant sa deformation dans le cas d'une introduction diune broche de trop forte section ou dans le cas de ['introduction d'une broche en biais. Cette butee peut etre realisee en repliant la partie decoupee du feuillard, en un ou plusieurs plis, sur l'interieur de la cage, vers l'arriere de la cage. Cette butee constitue une securite lorsque la broche male est inseree dans la borne femelle. Le franc 43 comporte, en outre, une premiere languette 45, appelee languette arriere. Cette languette arriere 45 est decoupee dans le feuillard, entre ['orifice 44 et l'arriere de la borne de contact. Lors du pliage du feuillard, la languette arriere 45 est pliee vers l'interieur de la cage 4a, de l'arriere vers ['avant, selon un angle d'environ 180 degre. Cette languette 45 forme une lame de contact de la borne de contact de ['invention. Wile forme aussi une double paroi du franc 43. De plus; cette languette arriere 45 est placee, a I'interieur de la cage 4a, le long de ['orifice 44. Une telle realisation de la lame de contact, decoupee et formee dans le franc 43 de la borne de contact, permet d'obtenir une lame de contact plus etroite que dans l'art anterieur mais plus rigide puisqu'elle constitue la double paroi du franc. Pour un meilleur contact electrique, la languette 45 peut, lors de sa mise en forme, etre repliee de fa,con a former un epaulement 53 de contact avec la broche complementaire. Le franc 43 comporte une seconde languette 50, appelee languette avant, situee de l'autre cote de ['orifice 44, par rapport a la languette arriere 45. Lors de la mise en forme du feuillard, cette languette avant 50 est pliee vers l'interieur de la cage 4a, de ['avant vers l'arriere, selon un angle sensiblement inferieur a 180 degree, par exemple de 160 degree. Cette languette avant 50 a une longueur inferieure a celle de la languette arriere , de l'ordre de la moitie. La languette avant 50 est repliee au-dessus de la languette arriere 45 de facon a ce que l'extremite de la languette arriere 45 soit en appui contre la languette avant 50. La languette avant 50 constitue un assure ainsi un maintien souple de la lame de contact formee par la languette 45 pour donner une valeur precise d'entrefer entre les lames 45 et ' au niveau des zones de contact avec la broche complementaire, mettre les lames en precontrainte ainsi que pour guider la broche lors de son insertion. L'extremite des languettes 50 et 45 peut etre decoupee selon une coupe droite, c'est-a- dire perpendiculairement a la surface desdites languettes, ou bien en biseau pour ajuster le chevauchement de ces deux languettes. Le franc 43' est identique au franc 43. II comporte les memes elements que le franc 43, a savoir ['orifice 44', la ianguette arriere 45' et la languette avant 50', dont les pliages et les r61es vent identiques a coux decrits pour le franc 43. L'invention etant applicable a un contact muni d'une seule lame 45. Chaque franc 43 et 43' est contigu a une partie de plafond 41 ou 42. Plus precisement, sur la figure 2, le franc 43 est contigu a la partie de plafond 42 et le franc 43' est contigu a la partie de plafond 41. Comme explique precedemment, apres pliage du feuillard, les parties 41 et 42 vent placees cote a cote et assemblees pour former le plafond de la partie avant 4 de la borne de contact femelle. Dans un mode de realisation prefere de ['invention, les parties 41 et 42 ont des formes complementaires qui leur permettent de s'embo^'ter l'une dans l'autre pour rigidifier le plafond. Par exemple, le cote libre ( par opposition au cote contigue au franc) de l'une des parties du plafond est decoupee pour former un tenon et le cote libre de l'autre partie du plafond est decoupe pour former une mortaise. Les cotes libres des deux parties du plafond peuvent aussi etre decoupes pour former des zigzag complementaires l'un de l'autre. Dans l'exemple de la figure 2, le cote libre de la partie du plafond 41 comporte une decoupe formant une mortaise 48 et le cote libre de la partie du plafond 42 comporte une saillie formant un tenon 49 qui s'embo^'te dans la mortaise 48 lors du pliage du feuillard. Dans le mode de realisation de la figure 2, la partie de plafond 41 comporte une jambe de prolongement 46 qui, apres pliage du feuillard, est repliee vers le fond 51 de la partie avant. Plus precisement, lors du pliage du feuillard, la jambe de prolongement 46 peut etre pliee une premiere fois a la jonction entre la cage 4a et le trapeze de jonction 4b puis pliee une seconde fois a la jonction du trapeze 4b et de la partie de transition 3. Apres ce second pliage, la jambe de prolongement 46 se trouve le long du fond 33 de la partie de transition 3. Dans un mode de realisation de ['invention, la jambe de prolongement 46 peut se prolonger jusqu'a l'interieur de la partie arriere 2 et etre re, cue dans la zone de sertissage du fil conducteur. La zone intercalaire 54 du feuillard situee entre la mortaise 48 et la jambe de prolongement 46 a sensiblement la forme d'un triangle rectangle qui se termine par la jambe de prolongement, avec un cote droit, parallele au fond 51, et un cote en biais qui permet a cette zone 54 d'etre logee dans le trapeze de jonction 4b. La partie du plafond 42 se termine par une zone intercalaire 47 symetrique a la zone intercalaire 54. Comme explique precedemment, la partie de plafond 42 peut com porter aussi u ne ja mbe de prolongement, symetriq ue a la jam be de prolongement 46 de la partie 41. Cette jambe de prolongement peut comporter les memes caracteristiques que celles de la jam be de prolongement 46. La figure 3 montre la borne de contact de ['invention pendant la mise en forme du feuillard. Sur cette figure 3, la borne de contact a ete representee de profil, dans une vue tournee de 90 par rapport a la vue de la figure 1. Le fond 51 de la partie avant 4 n'est done pas visible sur cette figure 3. Par contre, cette figure montre bien l'interieur de la cage 4a. Ainsi, cette figure montre le franc 43' de la borne de contact de ['invention, avec son orifice 44' et ses languettes arriere 45' et avant 50' repliees. Cette figure 3 montre aussi la partie de plafond 41, pliee a angle droit par rapport au franc 43', avec sa zone intercalaire 54 et son extremite 55 pliee vers l'interieur de la cage 4a. Cette figure 3 montre aussi l'autre cote de la partie avant 4, en cours de pliage. On y volt la languette arriere 45 repliee vers ['avant avec un pli formant un epaulement 53, la languette avant 50 repliee au-dessus de la languette arriere 45 et la zone intercalaire 47 pliee pour entrer dans le trapeze de jonction. Sur cette figure 3, la partie de plafond 42 n'a pas encore ete pliee vers l'autre partie de plafond 41. Ce pliage est le dernier pliage a effectuer pour que la partie avant 4 soit mise en forme. La figure 4 represente une vue de cote, en profil, de la partie avant de la borne de contact de ['invention. Cette figure montre la borne de contact lorsque le feuillard est entierement mis en forme. On y volt le flanc 43 avec son orifice 44, a travers lequel on aper,coit la lame de contact 45 maintenue par la languette avant 50. Cette figure montre aussi l'inclinaison des extremites 55 et 52, respectivement, du plafond 41/42 et du fond 51, ainsi que l'inclinaison des zones intercalaires 54 et 47 des parties 41 et 42 du plafond. On volt aussi, sur cette figure 4, le trapeze de jonction 4b forme dans le prolongement du fond 51 de la partie avant 4 et les zones intercalaires placees dans ce trapeze 4b. La borne de contact qui vient d'etre decrite a l'avantage de pouvoir etre realisee dans un feuillard de dimensions egales ou inferieures aux feuillards de l'art anterieur, tout en etant rigidifiee par des doubles parois et le prolongement du plafond augmentant la section de la zone de transition ainsi que la section de passage du courant lorsqu'au moins une jambe de prolongement est reprise dans la zone de sertissage du fil conducteur. En effet, dans ['invention, le feuillard initial (avant decoupe) a une forme relativement compacte, d'une longueur egale a la longueur de la borne de contact terminee et d'une largeur egale a deux fois un franc et le fond de ladite borne. De plus, les decoupes realisees dans le feuillard produisent peu de matiere inutilisee et done perdue ou a recycler. Les renforts, comme la jambe de prolongement ou les doubles parois des francs, vent realises i ntegralement dans le feu illard, sans ajout de matiere. En parti cu lier, la jam be de prolongement, qui constitue la double paroi de la zone de transition, est realisee dans une partie du feuillard qui, dans l'art anterieur, etait inutilisee. REVENDICATIONS 1 - Borne de contact electrique femelle obtenue a partir d'une plaquette unique de metal electriquement conducteur comportant: - une partie arriere (2) permettant une liaison par sertissage avec un fil electrique (1), une partie avant (4) comportant une cage 4a comprenant un fond (51) , un plafond, deuxflancs (43, 43'), - au moins une lame de contact (45, 45') avec une borne de contact male compldmentaire, - une partie de transition (3) reliant la partie avant avec la partie arriere, caracterisee en ce que le plafond comporte deux parties (41, 42) assemblees, I'une de ces parties au moins comprenant une jambe de prolongement (46) traversant la zone de transition. 2 - Borne de contact selon la revendication 1, caracterisee en ce que cheque partie du plafond comporte une jambe de prolongement. 3 - Borne de contact selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracterisee en ce que la jambe de prolongement traverse la partie de transition et entre dans la partie arriere. 4 - Borne de contact selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterisee en ce que les deux parties du plafond s'embo^'tent l'une dans l'autre. - Borne de contact la revendication 4, caracterisee en ce que l'une des parties du plafond forme un tenon (49) et l'autre partie du plafond forme une mortaise (48). 6 - Borne de contact selon l'une quelconque des revendications 1a 5, caracterisee en ce que les francs comportent chacun une premiere languette (45, 45') repliee vers l'interieur de la cage (4a), de l'arriere vers ['avant. 7 - Borne de contact selon la revendication 6, caracterisee en ce que les francs comportent chacun une seconde languette (50, 50') repliee vers l'interieur de la cage 4a, de ['avant vers l'arriere, au-dessus de la premiere languette. 8 - Borne de contact selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caracterisee en ce qu'au moins une jambe de prolongement s'etend entre