Brevet FR2835974A1 — publié le 20030815

Mandataire: Cabinet LAURENT ET CHARRAS L'invention concerne un dispositif de connexion à déplacement d'isolant pour des fils, en particulier un dispositif de connexion à déplacement d'isolant pour des fils, équipé d'un organe pousseur destiné à mettre en contact sous pression des fils avec des contacts électriques et d'un organe sertisseur destiné à sertir, sur les fils, des viroles des contacts électriques devant être serties sur un revêtement extérieur. Des dispositifs de connexion à déplacement d'isolant IQ pour des fils, qui établissent des connexions électriques entre les conducteurs de fils et les parties à déplacement d'isolant de contacts électriques en ajustant à force les fils dans des fentes des parties à déplacement d'isolant des contacts électriques, et en coupant les revêtements isolants extérieurs des fils à l' aide des arêtes des fentes, sont connus. Il est également courant de prévoir des viroles à sertir sur le revêtement extérieur dans les connecteurs électriques afin d'empêcher des connexions défectueuses sous l'effet de forces de traction agissant sur les fils au niveau des parties à déplacement d'isolant. Les viroles à sertir pour revêtements extérieurs fixent les fils en étant sertis sur les revêtements extérieurs (revêtements isolants) des fils dans des positions éloignées des parties à déplacement d'isolant. Des organes de sertissage prévos dans les appareils de connexion à déplacement disolant pour des fils sont utilisés pour sertir les viroles à sertir pour revêtements extérieurs sur les fils. Des éléments de guidage destinés à guider des parois de séparation de boîtiers de connecteurs électriques sont utilisés pour guider les parois de séparation à une largeur prédéterminée afin qu'elles ne fassent pas obstacle à l'organe de sertissage pendant l'opération de sertissage. En ce qui concerne ce type de dispositif de connexion à déplacement d'isolant pour des fils, destiné à connecter les contacts électriques à des fils, on connaît des dispositifs qui ont été divulgués dans la Publication de Modèle d'Utilité japonais, non examinée, N 6 (1994)-19293 et dans la Publication de brevet japonais, non examinée, N 2000-340332. Dans le premier dispositif connu, des contacts électriques sont placés dans une cavité d'un boîtier de contacts définie par plusieurs parois de séparation d'un boîtier isolant. Un organe sertisseur sertit des viroles des contacts électriques, devant être serties sur des revêtements extérieurs, sur le revêtement isolant des fils. IO L'organe sertisseur est constitué de deux lames d'outil qui se chevauchent. Une partie de sertissage, destinée à sertir les viroles à sertir sur les revêtements extérieurs, et une partie de guidage de parois destinée à guider les parois de séparation d'un boîtier isolant, sont prévues de facon à correspondre à chaque contact électrique, sur chaque lame d'outil. Les parties de guidage de parois sont prévues pour maintenir les parois de séparation dans des positions prédéterminées afin que l'organe sertisseur n'entre pas en contact avec elles pendant qu'il descend vers les contacts électriques pendant l'opération de sertissage. Les positions des parties de sertissage et des parties de guidage de parois sont inversées entre les deux lames d' outil, et les deux lames d' outil agissent en coopération en une seule unité afin de réaliser le guidage des parois des contacts électriques et le sert i s sage des vi roles à sertir sur les revêtements extérieurs. Par ailleurs, dans le second dispositif connu, on adopte une structure dans laquelle des parties extrêmes distales de viroles à sertir sur des revêtements extérieurs, tournces vers le haut, sont inclinées logèrement vers l'intérieur. Ceci a pour but de permettre de sertir les viroles à sertir sur les revêtements extérieurs à l' aide de l'organe sertisseur sans que les parois de séparation ne fassent obstacle, dans un cas o il n'y a pas d'éléments de guidage. Dans le premier dispositif connu, l'organe sertisseur est constitué de deux lames d'outil, ce qui augmente le nombre des pièces. De plus, chaque lame d'outil est formée de façon à correspondre à chaque paire de viroles à sertir s sur les revêtements extérieurs, dont les positions des extrémités distales ne sont pas alignées dans la direction axiale (la direction longitudinale) des contacts électriques. Par conséquent, l'épaisseur des lames d'outil dans la direction axiale ne peut pas être augmentée, et leur solidité est réduite. Dans le second dispositif connu, il est nécessaire que la largeur de l'organe sertisseur soit établie de façon à être inférieure à l'intervalle entre les parois de séparation du boîtier isolant. Ceci a pour but d'éviter tout contact entre l'organe sertisseur et les parois de séparation pendant le déplacement de l'isolant. Pour cette raison, dans le cas o le centre de l'organe sertisseur et le centre des contacts électriques ne sont pas alignés du fait de tolérances dimensionnelles du boîtier isolant ou des viroles à sertir sur le revêtement extérieur, il existe un risque qu'un côté des viroles à sertir sur le revêtement extérieur ne soit pas serti sur le revêtement extérieur des fils. Dans un cas extrême, il existe un risque que l'organe sertisseur vienne heurter les parois de séparation. 2s L' invention a été développée en tenant compte des problèmes décrits ci-dessus. La présente invention a pour objet de proposer un dispositif de connexion à déplacement d'isolant pour des fils, qui supprime tout sertissage détectueux, comporte peu de pièces et a une solidité suffisante en ce qui concerne son organe sertisseur. Le dispositif de connexion à déplacement d'isolant pour des fils selon l' invention est pourvu d'un ensemble à outil de presse, comportant: un organe pousseur destiné à mettre en contact sous 3s pression des fils avec une partie de déplacement d'isolant de contacts électriques; et un organe sertisseur destiné à sertir sur les fils des viroles des contacts électriques, devant être serties sur un revêtement extérieur; dans lequel l'ensemble à outil de presse comporte en outre: un élément de guidage destiné à guider des parois latérales qui définissent un espace de logement de contact dans un boîtier isolant pour loger les contacts électriques en avant de l'organe sertisseur, formé sous la forme d'un corps qui en est séparé, prévu entre l'organe sertisseur et l'organe pousseur. I1 est préférable que l'organe sertisseur soit constitué d'un seul élément ayant une épaisseur qui englobe les deux extrémités des deux viroles à sertir sur revêtement extérieur, dont les positions sont décalées dans la direction axiale des contacts électriques. Le dispositif de connexion à déplacement isolant pour des fils selon l' invention est équipé d'un ensemble à outil de presse comportant un boîtier isolant destiné à loger les contacts électriques; deux parois latérales destinées à définir un espace de logement de contact pour les contacts électriques; et un élément de guidage destiné à guider les deux parois latérales en avant de l'organe sertisseur réalisé sous la forme d'un corps qui en est séparé; dans lequel le boîtier isolant, les deux parois latérales et 2s l'élément de guidage sont placés entre l'organe pousseur et l'organe sertisseur. On obtient donc l'effet suivant. L'élément de guidage guide les parois de séparation du boîtier isolant en avant de l'organe sertisseur. Ainsi, la largeur de l'organe sertisseur peut être maximisée entre les deux parois latérales, éliminant tout sertissage défectueux tel qu'un côté de la virole à sertir sur revêtement extérieur n'est pas serti. De plus, l'organe sertisseur peut être réalisé en une seule pièce ayant une épaisseur englobant les deux extrémités de deux viroles à 3s sertir sur revêtement extérieur, dont les positions sont décalées dans la direction axiale. Le dispositif de connexion à déplacement d'isolant pour fils peut donc être constitué de peu de pièces, et peut comporter un organe sertisseur d'une solidité suffisante. L' invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un cornocteur électrique commun ayant des contacts électriques du type à déplacement d'isolant agencé dans un boîtier isolant; la figure 2 est une vue schématique de côté montrant les contacts disposés dans le boîtier et l 'ensemble à outil de presse du dispositif, en coupe partielle; la figure 3 est une vue en coupe partielle qui montre la relation entre les positions de l 'ensemble à outil de presse, des fils et des contacts avant la mise en contact sous pression des fils avec les contacts, telle que vue depuis le côté arrière des contacts; la figure 4 est une vue en coupe partielle qui montre le stade initial du processus de déplacement d'isolant, dans lequel l 'ensemble à outil de presse est descendu et une entrée en prise a commencé entre les fils et les contacts; la figure 5 est une vue en coupe partielle qui montre un état dans lequel l'ensemble à outil de presse a descendu davantage, et les organes sertisseurs et les viroles sont entrés en contact; la figure 6 est une vue en coupe partielle qui montre un état dans lequel les organes sertisseurs ont totalement serti les viroles; et la figure 7 est une vue schématique de côté avec coupe partielle de l'ensemble à outil de presse et du contact dans un état dans lequel une connexion des fils avec déplacement d'isolant est achevée. On donnera maintenant une description d'une forme appréciée de réalisation du dispositif de connexion à déplacement d'isolant pour des fils (appelé simplement ci après "dispositif") selon l' invention. La figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur électrique commun (appelé simplement ci-après "connecteur") ayant des contacts électriques du type à déplacement d'isolant (appelés simplement ci-après "contacts") agencés dans un boîtier isolant (appelé simplement ci-après "boîtier"). La figure 2 est une vue schématique de côté qui montre les contacts agencés à l'intérieur du boîtier du connecteur de la figure 1, et l'ensemble à outil de presse du dispositif. l0 On donnera d'abord une description en référence à la figure 1. Le connocteur 10, représenté à titre d'exemple sur la figure 1, comporte un boîtier isolant 14 dans lequel sont formés plusieurs espaces 12 de logement de contacts. Des contacts 16 sont placés dans les espaces 12 de logement de contacts. Les contacts 16 sont placés entre des parois 18 de séparation (parois latérales) qui détinissent les espaces 12 logeant les contacts. Chaque espace 12 de logement de contact est ouvert à sa partie supérieure, et est structuré de façon à permettre à un ensemble à outil de presse 100 (figure 2) décrit ci-après, du dispositif d'entrer par le dessus dans l'espace 12 de logement de contact pour établir des connexions avec déplacement d'isolant de fils 20 sur les contacts 16 et réaliser un sertissage. La façon dont les fils 20 sont connoctés aux contacts 16 sera décrite ci-après. Les contacts 16 représentés sur la figure 1 sont d'un type courant. Chaque contact 16 est pourvu d'une partie de contact 22 sur le côté de la partie d'enclenchement du connecteur 10, c'est-à-dire la partie avant; d'une partie 24 de déplacement d'isolant i et d'une partie à sertir 26. La partie 24 de déplacement d'isolant et la partie à sertir 26 sont placées dans l'ordre indiqué en allant de la partie de contact 22 vers l'arrière. La partie 24 de déplacement d' isolant comporte deux plaques 25 de déplacement d' isolant qui sont espacées dans la direction axiale du contact 16, et des fentes 25a de déplacement d'isolant de fils formoes par les plaques 25 de déplacement d'isolant. Les fentes 25a sont formoes de façon à s'étendre dans la direction verticale, c'est-à-dire la direction de déplacement de l'isolant des fils, et elles sont ouvertes vers le haut. La partie à sertir 26 comporte deux viroles à sertir 26a sur revêtement extérieur (appelées ci-après simplement "viroles"), qui font saillie dans la direction de la largeur du contact 16. Le but de ces fentes 25a et de ces viroles 26 est de réaliser une connexion électrique avec I0 les fils 20 et d'en assurer un soulagement des contraintes, comme décrit précédemment. On donnera maintenant une description d'un contact 16 disposé dans le boîtier 14 et de l'état de l'ensemble à outil de presse 100 du dispositif avant l'exéaution d'un IS déplacement d'isolant de fil, en rétérence à la figure 2. Il convient de noter que, sur la figure 2, seules les parties principales du contact 16 sont représentées en transparence. Il apparaît clairement que les deux plaques de déplacement d'isolant de la partie 24 de déplacement d'isolant sont formées de façon à être espacées l'une de l'autre dans la direction axiale du contact 16. Les plaques de déplacement d'isolant sont formées par découpage et pliage d'une paroi inférieure 15 du contact 16. Deux viroles 26a, 26a, pouvant recevoir entre elles le fil 20, sont prévues de façon à faire saillie vers l'arrière des plaques 25 de déplacement d'isolant. Chaque virole 26a comporte une partie extrême distale effilée, tournée vers le haut. Les positions des viroles 26a sont décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction axiale du contact 16, c'est-à-dire sa direction longitudinale. Ceci a pour but d'éviter que les viroles 26a interfèrent l'une avec l'autre lorsqu'elles sont serties sur le fil 20, c'est-à-dire lorsqu'elles sont enrouléss par-dessus le fil 20. Il convient de noter que le bout du fil 20 qui s'étend depuis l'arrière du contact 16 est positionné en avant des deux plaques 25 de déplacement d'isolant. L' ensemble à outil de presse 100 du dispositif s'étend depuis la position de la partie 24 de déplacement d'isolant jusqu'à celle de la partie à sertir 26 du contact 16. L'ensemble à outil de presse 100 est disposé au-dessus du contact 16 afin de pouvoir pousser le fil 20 vers le contact 16. L'ensemble 100 à outil de presse est réalisé en métal et comporte un organe pousseur 102 destiné à mettre en contact sous pression le fil 20 avec la partie 24 de déplacement d'isolant; un organe sertisseur 104 destiné à sertir les viroles 26a sur le fil 20; et un élément de guidage 106 destiné à guider les parois de séparation 18 du boîtier 19, disposoes entre l'organe pousseur 102 et lS l'organe sertisseur 104. Deux évidements 102a destinés à recevoir les plaques de déplacement d'isolant pendant un déplacement d'isolant sont formés dans l'organe pousseur 102. Les évidements 102a agissent à la manière de zones de dégagement pour les plaques 25 de déplacement d'isolant pendant l' action de déplacement d'isolant. Une surface courbe (non représentée) est formoe le long de la direction axiale du fil 20 à l'extrémité distale (inférieure) de l'organe pousseur 102. De plus, l'élément de guidage 106 est di sposé dans une pos it ion correspondant à une part ie de transition 27 entre la partie 24 de déplacement d'isolant et la partie à sertir 26 du contact 16. L'élément de guidage 106 est fixé à l'organe pousseur 102 et à l'organe sertisseur 104. L'élément de guidage 106 présente des surfaces de guidage 106a formées à sa partie extrême distale, et des bords latéraux 114 destinés à guider le boîtier 14. On donnera ci-après une description détaillée de la fonction de l'élément de guidage 106. La partie extrême distale de 3s l'élément de guidage 106 pénètre dans un évidement 27a de la partie de transition 27 pendant un déplacement d'isolant. L'organe sertisseur 104 est constitué d'un seul élément ayant une profondeur D qui couvre suffisamment les deux extrémités des deux viroles 26a de la partie à sertir 26 le long de la direction axiale du contact 16. On décrira maintenant l'opération consistant à mettre en contact sous pression et sertir le fil 20 sur le contact 16 en faisant descendre l 'ensemble 100 à outil de presse à l' aide d'un moyen d'entraînement (non représenté) tel qu'un vérin pneumatique, en référence aux figures 3 à 6. La figure 3 est une vue en coupe partielle qui montre la relation entre les positions de l'ensemble à outil de presse 100, des fils 20 et des contacts 16 avant l'entrée en contact sous pression des fils 20 avec les contacts 16, comme vu depuis le côté arrière des contacts 16. La figure 4 est une vue en coupe partielle qui montre le stade initial du processus de déplacement d'isolant, dans lequel l'ensemble à outil de presse 100 est descendu et une entrce en prise a commencé entre les fils 20 et les contacts 16. La figure 5 est une vue en coupe partielle qui montre un état dans lequel l'ensemble à outil de presse 100 a davantage descendu, et les organes sertisseurs 104 et les viroles 26a sont entrés en contact. La figure 6 est une vue en coupe partielle qui montre un état dans lequel les organes sertisseurs 104 ont totalement serti les viroles 2i 26a. On donnera d'abord une description en référence à la figure 3. Les fils 20 sont positionnés entre l 'ensemble à outil de presse 100 et les contacts 16. Les organes sertisseurs 104 présentent des surfaces de sertissage 108 à courbure concave formant leurs surfaces inférieures. Les surfaces de sertissage 108 ont un plus grand rayon de courbure que les revêtements extérieurs isolants 28 des fils 20. Les parties des bords des surfaces de sertissage 108 sont réalisées sous la forme de petites surfaces arrondies 108a en saillie. Les éléments de guidage 106 sont sensiblement de la même largeur que les organes sertisseurs 104, et présentent des surfaces de guidage 106a s'inclinant vers l'intérieur sur les côtés extérieurs de leurs parties extrêmes distales (parties inférieures). Les surfaces arrondies 108a sont constituées de facon à ne pas faire saillie vers l'extérieur au-delà des surfaces de guidage 106a. Les parties centrales des éléments de guidage 106 sont réalisoes sous la forme de surfaces concaves 110 de réqulation qui sont complémentaires de la forme des ]0 revêtements extérieurs isolants 28 des fils 20. Les fils 20 sont convenablement positionnés dans la direction perpendiculaire à la direction axiale des contacts 16, au voisinage des organes sertisseurs 104, par les surfaces 110 de réqulation. Des biscaux 112 orientés vers l'intérieur sont formés sur les côtés extérieurs des parties extrêmes distales (parties extrêmes supérieures) des viroles 26a. Ensuite, comme montré sur la figure 4, l'ensemble à outil de presse 100 descend. A ce stade, les surfaces de réqulation 110 des éléments de guidage 106 positionr;ent les fils 20 dans une position prédéterminée dans la direction perpendiculaire à la direction axiale des contacts 16. Simultanément, les organes pousseurs 102 et les éléments de guidage 106 poussent les fils 20 vers le bas en direction des contacts 16 pour amorcer le déplacement d'isolant. A ce moment, les organes sertisseurs 104 poussent également les fils 20 vers le bas. Dans le cas o les positions de l' ensemble à outil de presse 100 et du boîtier 14 sont mal alignées dans la direction horizontale du fait d'une tolérance dimensionnelle du boîtier 14 ou analogue, les surfaces de guidage 106a des éléments de guidage 106 écartent les parois de séparation 18 du boîtier 14 afin d'empêcher toute interférence entre les parois de séparation 18 et l'ensemble à outil de presse 100. Comme décrit précédemment, les surfaces de sertissage 108 ont un plus grand rayon de courture que les revêtements extérieurs isolants 28 des fils 20. Par conséquent, il existe des espaces 107 entre les bords des surfaces de sertissage 108 et les fils 20. Cette structure permet aux viroles 26a d'être maintenues à l'intérieur des espaces 107 lorsque l'ensemble à outil de presse 100 descend. Ensuite, comme montré sur la figure 5, l'ensemble à outil de presse 100 descend davantage. En ce point, les bords latéraux 114 des éléments de guidage 106 guident les parois de séparation 18, en avant des organes sertisseurs 104. Autrement dit, des voies d'entrée sont assurées pour IO les organes sertisseurs 104. Les organes sertisseurs 104 descendent, en même temps que les éléments de guidage 106, dans les espaces établis de façon sûre par les éléments de guidage 106, de façon à déformer les pointes des viroles 26a vers l'intérieur le long des surfaces de sertissage IS 108. Entre-temps, les fils 20 situés sur le côté des parties 24 de déplacement d'isolant du contact 26 sont enfoncés dans les fentes 25a. Les arêtes des fentes 25a entaillent les revêtements extérieurs isolants 28, entrent en contact avec les âmes 30 (les conducteurs) des fils 20, et établissent des connexions électriques avec elles. Ensuite, comme montré sur la figure 6, les deux viroles 26a sont serties sur les revêtements extérieurs isolants 28 des fils 20 en étant pliées en une forme incurvoe à partir des deux côtés le long des surfaces de 2s sertissage 108 des organes sertisseurs 104. Autrement dit, les fils 20 sont fixés par les parties à sertir 26 de façon à ne pas se déplacer même s'ils sont tirés ou pliés. Les parties à sertir 26 assurent un soulagement de contraintes à l'encontre de forces de levier. La relation entre les positions de l' ensemble à outil de presse 100 et des contacts 16 lorsque le déplacement d'isolant et le sertissage sont achevés est montrce sur la figure 7. La figure 7 est une vue schématique de côté de l'ensemble à outil de presse 100 et du contact 16 dans un état dans lequel le déplacement d'isolant des fils 20 est achevé. Seules les parties principales du contact 16 sont représentées en transparence sur cette vue de côté, similairement à la figure 2. Les fils 20 ont été connectés avec déplacement d'isolant aux plaques 25 de déplacement d'isolant par l'organe pousseur. De plus, les viroles 26a ont été serties autour des fils 20 par les organes sertisseurs 104. On peut comprendre d'après la figure que les plaques 25 de déplacement d'isolant ont pénétré dans les évidements 102a, et que les parties extrêmes distales (parties inférieures) des éléments de guidage 106 sont positionnces dans les évidements 27a des contacts 16. Comme décrit précédemment, en faisant des éléments de guidage 106 des éléments séparés des organes sertisseurs 104, on permet à ces organes sertisseurs 104 d'être plus épais. Ceci permet, par suite, de sertir simultanément deux IS viroles 106a. Cette structure assure une solidité suffisante des organes sertisseurs 104, tout en permettant un sertissage stable des pièces à sertir (viroles) 26a. Dans le cas o les positions des organes sertisseurs 104 et du boîtier 14 présentent un léger défaut d'alignement dans la direction horizontale, on évite toute entrce en contact entre les organes sertisseurs 104 et les parois de séparation 18 en guidant les parois de séparation 18, c'est-àdire en les écartant, à l' aide des surfaces de guidage 106a et les bords latéraux 114 des éléments de guidage 106. De plus, étant donné que les éléments de guidage 106 guident les parois de séparation 18, la largeur des organes sertisseurs 104, c'est-à-dire la largeur dans la direction perpendiculaire à la direction axiale des contacts 16, peut être maximisée jusqu'à devenir voisine de la distance entre les bords latéraux 114 des éléments de guidage 106. Par conséquent, même si les positions des organes sertisseurs 104 et des viroles 26a sont décalées dans la direction horizontale par suite de tolérances dimensionnelles et autres, on peut éviter un sertissage détectueux, dans lequel l'une des viroles 26 reste non sertie. Il va de sol que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif de connexion à déplacement d'isolant décrit et représenté sons sortie du cadre de l' invention. REVEND I CAT I ONS 1. Dispositif de connexion à déplacement d'isolant pour des fils (20), pourvu d'un ensemble à outil de presse (100) comportant un organe pousseur (102) destiné à mettre s en contact sous pression des fils avec une partie (24) de déplacement d'isolant de contacts électriques (16), et un organe sertisseur (104) destiné à sertir sur les fils des viroles (26) des contacts électriques devant être serties sur un revêtement extérieur, le dispositif étant l0 caractérisé en ce que l'ensemble à outil de presse comporte en outre un élément de guidage (106) destiné à guider des parois latérales (18) qui déLinissent un espace (12) de logement de contact à l'intérieur d'un boîtier isolant (14) destiné à loger les contacts électriques en avant de lS l'organe sertisseur, constitué sous la forme d'un corps qui en est séparé, prévu entre l'organe sertisseur et l'organe pousseur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe sertisseur est constitué d'un seul élément ayant une épaisseur qui englobe les deux extrémités de deux viroles (26) à sertir sur revêtement isolant, dont les positions sont décalées dans la direction axiale des