Brevet FR2921519A1 — publié le 20090327

Domaine de l'invention La présente invention concerne un connecteur de câble ainsi qu'un procédé de connexion d'un câble et d'un connecteur. Pour les installations électriques dans les véhicules de transport tels que les automobiles, pour le câblage d'ordinateurs ou analogue, on utilise des câbles ayant une très grande diversité de structure. De façon générale, les connecteurs de câble servent à unir des câbles. Etat de la technique A titre d'exemple, un connecteur de câble se compose d'un couvercle isolant destiné à serrer l'extrémité d'un câble ainsi qu'une base isolante ayant des bornes de contact pour être relié à un autre connecteur constituant un connecteur complémentaire. Dans cette structure, le connecteur et le câble sont réunis par l'assemblage du couvercle isolant et de la base isolante et la réunion de l'extrémité du câble et des bornes du connecteur de câble. Le document (JP-A) No 2004-192817 décrit par exemple un procédé d'assemblage des extrémités du câble et de l'extrémité du connecteur selon un procédé consistant à souder le conducteur central (au niveau de la partie d'extrémité du câble) et la borne. Toutefois, dans ce procédé de liaison, on a des différences de quantité de soudure liées à la variation de la surface de la section de la partie de connexion. On peut avoir de ce fait des mauvaises concordances d'impédance pour la transmission à vitesse élevée. Pour éviter cet inconvénient, on a développé des procédés d'assemblage utilisant le soudage par laser. Selon ce procédé, le câble est relié à la borne par soudure directe avec un faisceau laser sur la partie de connexion que l'on fait fondre. L'extrémité du câble et la borne doivent être mises en contact étroit l'une avec l'autre au préalable. Pour cela, on utilise une structure dans laquelle l'extrémité du câble et la borne sont pressées l'une contre l'autre par un élément de fixation supplémentaire de façon à venir étroitement en contact. Par exemple, le document (JP-A) No H07-211405 décrit un connecteur ayant une structure avec un conducteur à l'extrémité d'un câble et une borne de liaison qui sont pressées par un élément élastique faisant corps avec le boîtier. Toutefois, dans la structure décrite ci-dessus, le connecteur de câble a une forme complexe car il nécessite un élément élastique. En outre, l'élément élastique doit mettre le câble en contact avec la borne. Cet élément élastique limite de manière gênante la direction du faisceau laser. Buts de l'invention La présente invention a pour but de développer un connecteur de câble dont la partie de connexion présente une structure simple et ne limite pas la direction d'irradiation d'un faisceau laser. L'invention a également pour but de développer un pro-cédé de liaison d'un connecteur et d'un câble selon lequel la direction du faisceau laser n'est nullement limitée. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un connecteur de câble comprenant : - un couvercle isolant pour tenir l'extrémité d'un câble, - une base isolante couplée au couvercle isolant, et - des bornes maintenues sur la base isolante pour être reliées à un autre connecteur et au câble, caractérisé en ce que : le couvercle isolant a un moyen de maintien pour tenir les extrémités du câble, les bornes ont une partie d'extrémité maintenue en forme et susceptible de presser contre l'extrémité du câble lorsque le couvercle isolant et la base isolante sont réunis, et le connecteur de câble est relié au câble par couplage du couvercle isolant et de la base isolante l'un à l'autre et les bornes sont connectées aux extrémités dénudées du câble pour un soudage par laser. Suivant une autre caractéristique avantageuse les éléments de maintien tiennent les parties d'extrémité du câble de façon qu'il soit replié et maintenu à l'angle de pliage a par rapport à la direction de couplage du couvercle isolant et de la base isolante, et les extrémités des bornes sont recourbées et maintenues suivant un angle de pliage 13 par rapport à la direction de couplage lorsque les extrémités recourbées des bornes ne sont pas en contact avec les extrémités dénu- dées du câble, les angles a et (3 répondent à la relation d'inégalité sui-vante : 13 Suivant une autre caractéristique l'opération consistant à replier les extrémités du câble, s'effectue suivant un angle de pliage a par rapport à la direction de couplage du couvercle isolant et de la base isolante, et l'étape consiste à replier les bornes d'un angle de pliage 13 par rapport à la direction de couplage, l'angle a et l'angle 13 répondant à la relation suivante : R Ainsi, l'invention permet de développer un connecteur de câble dont la partie de connexion a une structure simple et dont la di-rection d'irradiation du faisceau laser n'est pas limitée. Le procédé selon l'invention a également l'avantage d'être d'une mise en oeuvre simple. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur de câble, - la figure 2 est une vue éclatée en perspective du connecteur de câble de la figure 1 sans son élément d'isolation, - la figure 3A est une vue en coupe à échelle agrandie selon la ligne 3A-3A de la figure 1 d'un câble, les bornes étant représentées en vue de côté, - la figure 3B est une vue en coupe agrandie analogue à celle de la figure 3A pour la description du procédé de connexion d'un autre connecteur au connecteur de câble, - la figure 4 est une vue en perspective partiellement coupée du câble de la figure 2, - la figure 5 est une vue en perspective à échelle agrandie, partielle- ment coupée, d'une partie du connecteur de câble de la figure 2, - la figure 6 est une vue en perspective à échelle agrandie partielle- ment coupée d'une partie du couvercle isolant de la figure 2, - la figure 7 est une vue du couvercle isolant de la figure 3A repré- sentée en coupe, - la figure 8 est une vue partiellement en coupe de la base isolante de la figure 3A, -les figures 9 à 11 sont des vues en coupe pour décrire des procédés de liaison du connecteur de câble et du câble. Description d'un mode de réalisation La description de la structure schématique d'un connecteur de câble 1 sera faite en référence aux figures 1 et 2. Selon les figures 1 et 2, le connecteur de câble 1 se corn- pose d'un couvercle isolant 30, d'une base isolante 20 et d'un ensemble de bornes 10a, 10b. Le couvercle isolant 30 est destiné à serrer un câble 40. Ainsi, le couvercle isolant 30 est un élément permettant de tenir l'extrémité du câble 40. La base isolante 20 est destinée à être reliée à un autre connecteur ou connecteur complémentaire 81. La base isolante 20 est couplée au couvercle isolant 30 de façon à entourer le couvercle isolant 30. La base isolante 20 tient les bornes l0a et 10b. Un élément isolant 60 est placé entre la base isolante 20 et le couvercle isolant 30 comme cela sera détaillé ultérieurement. Selon la figure 8, on décrira en détail la structure du câble 40, celle du couvercle isolant 30 et celle de la base isolante 20. La structure du câble 40 sera décrite ci-après en référence aux figures 2-4. Selon les figures 2-4, la structure du câble 40 est plate et composée en fait de deux câbles, à savoir un premier câble 40a et un second câble 40b. Selon la figure 4, le premier câble 40a comporte un ensemble de fils conducteurs ou simplement conducteurs 41a. De même, le second câble 40b comporte un ensemble de conducteurs 41b. Les conducteurs 41a sont couverts par un revêtement isolant 42a. De même, les conducteurs 41b sont couverts par un revêtement isolant 41b. Comme cela sera détaillé ultérieurement, le premier et le second câble 41a, 41b ont des parties d'extrémité où les conducteurs 41a, 41b sont dénudés. Les parties d'extrémité (conducteurs 41a, 41b) du premier et du second câble 40a et 40b sont recourbées et mainte-nues suivant un angle de pliage a prédéterminé. La structure du couvercle isolant 30 sera décrite ci-après en référence aux figures 2, 3A, 3B et 5 à 7. Selon les figures 2, 3A et 3B, le couvercle isolant 30 se compose de parties de couvercle 30a, 30b se faisant face de manière à serrer la partie d'extrémité du câble 40. Selon la figure 2, la partie de couvercle 30a comporte une paire de surfaces latérales munies de parties en saillie 32a, 32b desti- nées à coopérer avec l'isolant de base 20 lors de l'assemblage. De même, la partie de couvercle 30b a une paire de surfaces latérales respective-ment munies de parties en saillie 33a, 33b. Les parties en saillie 32a et 32b comportent des orifices 34a, 34b destinés à recevoir les broches 28a, 28b (cela sera détaillé ultérieurement). Lorsque le couvercle isolant 30 est relié à la base isolante 20, on engage de force des broches 28a, 28b dans les orifices 34a, 34b pour bloquer le couvercle isolant 30 sur la base isolante 20. Bien que cela ne soit pas représenté dans cette figure, les parties en saillie 33a, 33b comportent chacune des orifices semblables 35a, 35b. Les parties de couvercle 30a, 30b sont disposées de façon que les orifices 34a, 35a se recouvrent l'un l'autre et que les orifices 34b, 35b se recouvrent également. Selon la figure 3A, la partie de couvercle 30a comporte une pince 50a en forme de plaque tournée vers sa surface intérieure ; cette pince est en contact avec le premier câble 40a. La partie de couvercle 30a et la pince 50a permettent de serrer et maintenir la partie d'extrémité du premier câble 40a. De la même manière, la partie de couvercle 30b comporte une pince 50b en forme de plaque tournée vers sa face intérieure et qui vient en contact avec le second câble 40b. La partie de couvercle 30b et la pince 50b serrent la partie d'extrémité du second câble 40b pour la maintenir. Selon les figures 6 et 7, la partie de couvercle 30a comporte une extrémité munie d'un ensemble de rainures 14a constituant un élément de maintien. Les conducteurs 41a dénudés de l'extrémité du premier câble 40a sont repliés et insérés dans les rainures 14a respectives. Selon la figure 7, les rainures 14a sont inclinées dans l'angle d'inclinaison (n-a) par rapport à la direction de couplage B sui-vant laquelle le couvercle isolant 30 est assemblé à la base isolante 20. Ainsi les rainures 14a permettent de tenir les conducteurs 41a repliés suivant un angle de pliage prédéfini a par rapport à la direction de cou-plage B. Selon la figure 7, la partie de couvercle 30b a une extré-mité munie d'un ensemble de rainures 14b constituant une unité de maintien. Les rainures 14b ont une forme correspondant au conducteur 41b. Les conducteurs 41b dénudés à l'extrémité du second câble 40b sont repliés et insérés respectivement dans les rainures 14b. Les rainures 14b sont inclinées d'un angle d'inclinaison n-a par rapport à la di- rection de couplage. Ainsi, les rainures 14b permettent de tenir les conducteurs 41b repliés suivant l'angle repliage a prédéfini (non représenté). La structure de la base isolante 20 sera décrite ci-après en référence aux figures 1, 2, 3A, 3B et 8. Selon les figures 2, 3A, 3B et 8, l'isolant de base 20 comporte un corps 20a. Le corps 20a a une cavité 20b réalisée dans sa surface frontale sur le côté recevant le connecteur complémentaire 81 (celui-ci sera décrit ultérieurement). La cavité 20b reçoit le connecteur complémentaire 81 qui y est inséré. Le corps 20a comporte une paire de branches 22a, 22b en forme de U aux deux ex- trémités de sa surface arrière à l'opposé de la surface frontale munie de la cavité 20b. Les branches 22a, 22b en forme de U sont destinées à coopérer avec les parties en saillie 32a, 32b, 33a, 33b lorsque la base isolante 20 est couplée au couvercle isolant 30. Dans la situation représentée figure 1, la branche 22a en forme de grand U reçoit les parties en saillie 32a, 33a et la branche 22b en forme de grand U reçoit les parties en saillie 32b, 33b. Les branches 22a, 22b en forme de U comportent des orifices 24a et 24b respectifs. Les orifices 24a, 24b reçoivent les broches 28a, 28b (comme cela sera décrit ultérieurement) enfoncées de force lorsque le couvercle isolant 30 et la base isolante 20 sont réunis. Dans la position représentée figure 1, la broche 28a est enfoncée dans les orifices 24a, 34a, 35a ; la broche 28b est enfoncée dans les orifices 24b, 34b, 35b. Le couvercle isolant 30 et la base isolante 20 sont ainsi fixés l'une à l'autre par des broches 28a et 28b. Selon la figure 3A, le corps 20a comporte une paroi intérieure munie d'un ensemble de parties de maintien de bornes 21a, 21b qui traversent la paroi intérieure et viennent en saillie par rapport à la surface arrière à l'opposé de la surface frontale munie de la cavité 20b. Les parties de maintien de bornes 21a, 21b maintiennent les bornes l0a et 10b respectives. Il y a autant de bornes 10a, 10b que de conducteurs 41a, 41b respectifs. Les bornes l0a sont reliées aux conducteurs 41a et aux bornes 81a (qui seront décrites ultérieurement) du connecteur complémentaire 81. Les bornes l0a sont reliées aux conducteurs 41b et à un ensemble de bornes 81b (décrites ultérieure- ment) du connecteur complémentaire 81. Selon la figure 8, les bornes 10a, 10b ont des extrémités mises dans une forme permettant de s'appuyer sur les conducteurs 41a, 41b dégagés à l'extrémité du câble 40 lorsque le couvercle isolant 30 et la base isolante 20 sont réunis. De manière plus précise, les extrémités des bornes 10a, 10b sont recourbées suivant un angle de pliage (3 par rapport à la direction de couplage B lorsque les bornes 10a, 10b ne sont pas en contact avec le câble 40. Les angles a et (3 répondent à la relation suivante : (3 Dans ce mode de réalisation, les extrémités des bornes 10a, 10b servent ainsi d'éléments élastiques. On évite ainsi un élément élastique supplémentaire ou un moyen analogue pour mettre les extrémités des bornes et des conducteurs en contact étroit les uns avec les autres. Dans le connecteur de câble 1, les extrémités des bornes 10a, 10b sont reliées aux conducteurs 41a et 41b par une soudure par laser comme cela sera décrit ultérieurement. Comme on évite tout élément élastique ou moyen analogue, on ne limite pas la direction du faisceau laser pour le soudage. Selon la figure 3A, le connecteur de câble 1, les extrémités des bornes 10a, 10b et les conducteurs 41a et 41b sont couverts par l'élément isolant 60. Une brève description du procédé de liaison du câble 40 relié au connecteur de câble 1 pour un autre câble comme un câble cor- respondant ou un substrat sera décrit brièvement ci-après. Lorsque le câble 40 relié au connecteur de câble 1 est relié électriquement au câble complémentaire ou au substrat, le connecteur complémentaire 81 relié au câble complémentaire ou au substrat est introduit dans la cavité 20b de la base isolante 20 comme représen- té à la figure 3B. Ainsi, les bornes 10a, 10b sont reliées aux bornes 81a, 8 lb du connecteur complémentaire 81. En conséquence, le câble 40 est relié électriquement au câble complémentaire ou au substrat par les bornes 10a, 10b et les bornes 81a et 81b du connecteur complémentaire 81. Le procédé de connexion du connecteur 1 sur le câble 40 sera décrit ci-après en référence aux figures 2, 3A, 3B, 5 et 9-11. En premier lieu, selon la figure 9, le câble 40 est combiné au couvercle isolant 30. Les premier et second câble 40a, 40b sont combinés aux parties de couvercle 30a, 30b respectives et les conducteurs 41a, 41b sont introduits dans les rainures respectives 14a, 14b. Pour insérer les conducteurs 41a et 41b dans les rainures 14a et 14b, on replie les conducteurs 41a et 41b à l'extrémité des premier et second câble 40a et 40b suivant un angle de pliage a et on les maintient dans cette forme. Puis, on réunit les parties de couvercle 30a et 30b. En outre les bornes 10a, 10b sont combinées au couvercle isolant 30 et les extrémités des bornes 10a, 10b sont repliées et maintenues suivant l'angle de pliage P. Puis on déplace le couvercle isolant 30 dans la direction présentée par la flèche B1 à la figure 9 et on l'introduit dans la base isolante 20. A ce moment, le couvercle isolant 30 est introduit dans la base isolante 20 de façon que les parties en saillie 32a, 33a et les parties en saillie 32b et 33b du couvercle isolant 30 viennent en contact avec la paroi intérieure des branches en U 22a, 22b de la base isolante 20 (voir figure 2). En introduisant le couvercle isolant 30 comme décrit ci-dessus, on limite la direction de couplage à la direction présentée par la flèche B1 à la figure 9. Cela permet d'exécuter de façon précise le positionnement. Lorsque le couvercle isolant 30 arrive dans la position dans laquelle les orifices 24a, 24b de la base isolante 20 coïncident avec les orifices 34a, 34b, 35a, 35b du couvercle isolant 30, le mouvement d'insertion se bloque. Alors on enfonce la broche 28a dans les orifices 24a, 34a, 35a et la broche 28b dans les orifices 24b, 34b, 35b de façon à fixer le couvercle isolant 30 à la base isolante 20. Comme décrit ci-dessus, le couvercle isolant 30 et la base isolante 20 sont réunis l'un à l'autre. Dans cette position, les extrémités des bornes 10a, 10b sont en contact avec les conducteurs 41a, 41b respectifs comme le montre la figure 10. A ce moment, les angles a et (3 satisfont la relation d'inégalité (1). C'est pourquoi les extrémités des bornes 10a, 10b appuient des conducteurs 41a, 41b dans la direction représentée par les flèches Cl, C2 pour que les parties d'extrémité des bornes 10a, 10b viennent en contact étroit avec les conducteurs 41a, 15 41b. Selon la figure 11, les faisceaux laser 71a, 71b arrivent sur les zones de contact entre les extrémités des bornes 10a, 10b et les conducteurs 41a, 41b de façon à effectuer un soudage laser. Les extrémités des bornes 10a, 10b sont ainsi reliées aux conducteurs 41a, 41b 20 en constituant des parties de connexion. A ce moment, le couvercle isolant 30 et la base isolante 20 sont déplacés dans la direction X selon la figure 5 en coopérant avec l'oscillation des faisceaux laser 71a, 71b pour que les extrémités des bornes 10a, 10b soient reliées aux conducteurs 41a, 41b. 25 Les extrémités des bornes 10a, 10b constituent un élément élastique. Dans ces conditions, il est inutile de prévoir un élément élastique supplémentaire ou moyen analogue pour mettre les extrémités des bornes et les câbles conducteurs en étroit contact l'un avec l'autre. C'est pourquoi la direction d'action des faisceaux laser 71a, 71b n'est 30 pas limitée. Après le soudage, les parties de connexion des extrémités des bornes 10a, 10b et les conducteurs 41a, 41b reliés par la soudure par laser sont couverts d'un élément isolant 60 pour résister à l'environnement c'est-à-dire pour éviter l'accrochage de saletés, de poussières ou autres (voir figure 3A). Ainsi, selon le procédé décrit ci-dessus, le connecteur de câble 1 est relié au câble 40. Selon la description ci-dessus dans ce mode de réalisation, le connecteur de câble 1 comporte un couvercle isolant 30, une base isolante 20 et des bornes 10a, 10b. Les parties d'extrémité des bornes 10a, 10b sont recourbées et maintenues suivant l'angle de pliage P. D'autre part, les conducteurs 41a, 41b sont dénudés au niveau de l'extrémité du câble 40 pour être recourbés et tenus suivant un angle de pliage a dans les rainures 14a, 14b du couvercle isolant 30. Les angles a et (3 répondent à la relation donnée précédemment. Les conducteurs 41a, 41b sont ainsi pressés par les parties d'extrémité des bornes 10a, 10b constituant un moyen élastique lorsque le couvercle isolant 30 et la base isolante 20 sont réunis l'un à l'autre. Les parties d'extrémité des bornes 10a, 10b viennent ainsi en contact étroit avec les conducteurs 41a, 41b respectifs. Il n'est pas nécessaire dans ces conditions de prévoir un élément élastique supplémentaire ou un moyen analogue pour mettre en contact étroit les extrémités des bornes et les conducteurs. En conséquence, la structure du connecteur de câble 1 est simple et la direction d'action des faisceaux laser 71a, 71b n'est pas limitée lors du soudage par laser. Bien que l'invention soit décrite selon l'exemple de réalisation ci-dessus, de nombreuses modifications sont envisageables. Dans la description ci-dessus il a été question d'un connecteur pour un câble plat. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à cette application et peut s'envisager par exemple pour des connecteurs de câble autres que des câbles plats. REVENDICATIONS 1 °) Connecteur de câble (1)comprenant : - un couvercle isolant (30) pour tenir l'extrémité d'un câble (40), - une base isolante (20) couplée au couvercle isolant (30), et - des bornes (10a, 10b) maintenues sur la base isolante (20) pour être reliées à un autre connecteur (81) et au câble (40), caractérisé en ce que : le couvercle isolant (30) a un moyen de maintien (14a, 14b) pour tenir les extrémités (41a, 41b) du câble (40), les bornes (10a, 10b) ont une partie d'extrémité maintenue en forme et susceptible de presser contre l'extrémité (41a, 41b) du câble (40) lors-que le couvercle isolant (30) et la base isolante (20) sont réunis, et le connecteur de câble (1) est relié au câble (40) par couplage du couvercle isolant (30) et de la base isolante (20) l'un à l'autre et les bornes (10a, 10b) sont connectées aux extrémités (41a, 41b) dénudées du câble (40) pour un soudage par laser. 2°) Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de maintien (14a, 14b) tiennent les parties d'extrémité (41a, 41b) du câble (40) de façon qu'il soit replié et maintenu à l'angle de pliage a par rapport à la direction de couplage (B) du couvercle isolant (30) et de la base isolante (20), et les extrémités des bornes (10a, 10b) sont recourbées et maintenues sui-vant un angle de pliage par rapport à la direction de couplage (B) lors-que les extrémités recourbées des bornes (10a, 10b) ne sont pas en contact avec les extrémités dénudées (41a, 41b) du câble (40), les angles a et (3 répondent à la relation d'inégalité suivante : (3