Brevet FR3004858A1 — publié le 20141024

Ensemble comprenant un isolant pour connecteur électrique et au moins un élément ancré dans l'isolant, connecteur électrique et procédé d'ancrage. La présente invention concerne un ensemble comprenant un isolant pour connecteur électrique et au moins un élément ancré dans l'isolant, le ou chaque élément comportant une partie d'ancrage pour ancrer le ou chaque élément à force dans l'isolant selon un axe longitudinal, la partie d'ancrage présentant forme générale sensiblement cylindrique à génératrice longitudinale, l'isolant définissant au moins un logement s'étendant longitudinalement et propre à recevoir la partie d'ancrage, la partie d'ancrage comportant au moins une protubérance de blocage s'étendant radialement vers l'isolant pour s'opposer à un déboîtement de la partie d'ancrage. L'invention concerne aussi un connecteur intégrant un tel ensemble, et un procédé d'ancrage d'un élément dans un isolant. Il est connu dans le domaine des connecteurs électriques, par exemple les connecteurs servant à enficher une carte fille dans une carte mère, d'utiliser des isolants électriques pour tenir un ou plusieurs éléments destinés par exemple à connecter électriquement un premier élément, la carte fille, à un second élément, la carte mère. Des logements sont prévus dans l'isolant pour recevoir les contacts. Dans certains cas, le logement et la partie d'ancrage de l'élément sont lisses et la partie d'ancrage est collée sur l'isolant. Ceci nécessite de mettre en oeuvre une colle adaptée et complexifie le montage du connecteur. Dans d'autres cas, la partie d'ancrage est insérée à force dans le logement et reste coincée dans le logement. Dans certains cas, la partie d'ancrage comprend une protubérance radiale favorisant le coincement. Il arrive aussi que les techniques précitées de collage et de coincement soient utilisées conjointement. Il arrive que l'insertion à force de la partie d'ancrage modifie localement la structure de l'isolant, ce qui peut provoquer une dilatation de l'isolant, voire une altération sous la forme d'un fendillement. In fine, de telles modifications sont parfois préjudiciables à la durée de vie du connecteur. Un but de l'invention est de fournir un ensemble d'un isolant et d'au moins un élément ancré dans l'isolant, qui soit simple à mettre en oeuvre et améliore la durée de vie d'un connecteur intégrant cet ensemble. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble du type décrit ci-dessus, dans lequel l'isolant comporte au moins un évidement débouchant dans le ou chaque logement, la protubérance de blocage comportant au moins une partie de blocage en contact mécanique avec l'isolant, et au moins une partie neutre située dans le ou chaque évidement à l'écart de l'isolant. Selon des modes particuliers de réalisation, l'ensemble comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le ou chaque évidement s'étend angulairement autour de l'axe longitudinal sur un secteur angulaire d'évidement mesurant entre 0° et 120°, de préférence entre 15° et 60° ; - le ou chaque évidement présente une forme générale de rainure et s'étend de préférence longitudinalement ; - la rainure débouche sur une face de l'isolant sur laquelle le ou chaque logement définit une ouverture permettant l'introduction de la partie d'ancrage dans le ou chaque logement ; - l'ensemble comprend une pluralité d'éléments ancrés dans une pluralité de logements ménagés longitudinalement dans l'isolant, les logements formant au moins deux rangées de logements sensiblement parallèles entre elles, les logements de chaque rangée étant régulièrement espacés selon un premier axe transversal sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal, deux logements successifs quelconques de chaque rangée étant séparés par un premier pas transversal ; - les rangées sont séparées par un second pas transversal selon un second axe transversal sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal et sensiblement perpendiculaire au premier axe transversal, le second pas transversal étant sensiblement égal au premier pas transversal, les logements d'une des deux rangées étant décalés par rapport aux logements de l'autre des deux rangées selon le premier axe transversal d'une valeur sensiblement égale à la moitié du premier pas transversal ; - l'isolant comporte quatre évidements débouchant dans le ou chaque logement, la protubérance de blocage comportant quatre parties neutres situées dans les évidements ; - les évidements sont régulièrement espacés angulairement autour de l'axe longitudinal ; - les secteurs angulaires d'évidement s'étendent angulairement autour de l'axe longitudinal de préférence de part et d'autre du premier axe transversal et de part et d'autre du second axe transversal ; - la protubérance de blocage forme un lacet fermé autour de l'axe longitudinal, le lacet s'étendant de préférence dans un plan transversal. L'invention concerne aussi un connecteur électrique comportant un ensemble tel que décrit ci-dessus. L'invention concerne enfin un procédé d'ancrage d'au moins un élément selon un axe longitudinal dans un isolant pour connecteur électrique, le ou chaque élément comportant une partie d'ancrage présentant forme générale sensiblement cylindrique à génératrice longitudinale, l'isolant définissant au moins un logement s'étendant longitudinalement et propre à recevoir la partie d'ancrage, la partie d'ancrage comportant au moins une protubérance de blocage, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : - ménager au moins un évidement dans l'isolant, le ou chaque évidement débouchant dans le ou chaque logement, et - ancrer à force la partie d'ancrage dans le ou chaque logement selon l'axe longitudinal, la protubérance de blocage s'étendant radialement vers l'isolant pour s'opposer à un déboîtement de la partie d'ancrage, la protubérance de blocage comportant au moins une partie de blocage en contact mécanique avec l'isolant, et au moins une partie neutre située dans le ou chaque évidement à l'écart de l'isolant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur électrique comportant un ensemble selon l'invention, - la figure 2 est une vue partielle en coupe selon un plan vertical d'un isolant et d'un contact du connecteur représenté sur la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective du contact représenté sur les figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue partielle en perspective de l'isolant représenté sur les figures 1 et 2, - la figure 5 est une vue en coupe partielle selon un plan vertical de l'isolant représenté sur les figures 1, 2, et 4, - la figure 6 est une vue en coupe partielle de l'isolant représenté sur les figures 1, 2, 4 et 5 selon un plan incliné à 45° par rapport au plan de coupe vertical des figures 2 et 5, et - la figure 7 est une vue en coupe partielle de l'isolant et du contact représentés sur la figure 2 selon un plan transversal passant par la protubérance de blocage. En référence à la figure 1, on décrit un connecteur électrique 1 comportant trois dispositifs de fixation 3, 5, 7, et deux ensembles 9, 11 selon l'invention montés sur les dispositifs de fixation 3, 5, 7. Le connecteur électrique 1 est par exemple destiné à être fixé sur une carte fille et à être enfiché dans une carte mère (non représentées) pour connecter électriquement la carte mère et la carte fille l'une à l'autre. Les dispositifs de fixation 3, 5, 7 sont des pièces métalliques prises en sandwich entre les deux ensembles 9, 11. Les dispositifs de fixation 3, 5, 7 s'étendent globalement selon un axe X'X du connecteur 1 qualifié ci-après « d'axe longitudinal » pour des raisons qui apparaîtront plus loin. Chaque dispositif de fixation 3, 5, 7 comprend un embout de guidage 13 pour faciliter l'enfichage du connecteur 1 dans la carte mère, et un embout de fixation 15 destiné à recevoir la carte fille. Chaque dispositif de fixation 3, 5, 7 comprend en outre une base de fixation 17 située entre l'embout de guidage 13 et l'embout de fixation 15 selon l'axe longitudinal X'X et dans laquelle les ensembles 9, 11 sont vissés. Chaque dispositif de fixation 3, 5, 7 est par exemple en acier inoxydable. Les ensembles 9, 11 étant symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan P, seul l'ensemble 9 sera décrit ci-après. L'ensemble 9 comprend un isolant 19 et une pluralité d'éléments ancrés dans l'isolant 19, comme visible sur la figure 2, et destinés par exemple à réaliser des connexions électriques entre la carte fille et la carte mère. L'isolant 19 est par exemple en polymère à cristaux liquides. L'isolant 19 s'étend par exemple principalement selon un premier axe transversal Y'Y sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X'X. L'isolant 19 définit une pluralité de logements 23 recevant les contacts 21. L'isolant 19 comporte en outre des évidements 24, dont par exemple quatre débouchent dans chaque logement 23. On définit également un second axe transversal Z'Z sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X'X et au premier axe transversal Y'Y. Les éléments ancrés sont, dans l'exemple représenté, des contacts 21. Les contacts 21 sont avantageusement analogues les uns aux autres. En référence à la figure 3, chaque contact 21 s'étend par exemple selon l'axe longitudinal X'X. En suivant cet axe, chaque contact 21 comprend successivement une première extrémité 25 destinée à être en contact électrique avec la carte mère, une partie d'ancrage 27 reçue dans un des logements 23, et une deuxième extrémité 29 destinée à être en contact électrique avec la carte fille. La première extrémité 25 est par exemple une extrémité mâle en forme d'aiguille, destinée à être reçue dans une fiche femelle (non représentée) de la carte mère. La première extrémité 25 fait saillie à partir d'une première face 26 l'isolant 19 selon l'axe longitudinal X'X. La deuxième extrémité 29 est située à l'opposée de la première extrémité 25 selon l'axe longitudinal X'X. La deuxième extrémité 29 est par exemple une patte comportant une partie arquée 31 et une partie distale 33 destinée à être soudée sur la carte fille. La deuxième extrémité 29 fait saillie sensiblement selon l'axe longitudinal X'X à partir d'une deuxième face 30 de l'isolant 19. La première face 26 de l'isolant 19 est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X'X. La seconde face 30 est opposée à la première face 26 selon l'axe longitudinal X'X. La seconde dace 30 est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal X'X. La partie arquée 31 s'étend par exemple sensiblement dans un plan perpendiculaire au premier axe transversal Y'Y. La partie d'ancrage 27 présente une forme générale cylindrique, avantageusement à base circulaire, et à génératrice parallèle à l'axe longitudinal X'X. La partie d'ancrage 27 comprend une protubérance de blocage 35 s'étendant radialement dans un plan transversal P' (figure 3). La partie d'ancrage 27 comprend en outre avantageusement une protubérance de sécurité 37 analogue à la protubérance de blocage 35, mais décalée longitudinalement vers la deuxième extrémité 29 par rapport à la protubérance de blocage 35. Les logements 23 de l'isolant 9 sont sensiblement parallèles à l'axe longitudinal X'X. Les logements 23 forment par exemple deux rangées 39, 41 parallèles s'étendant selon le premier axe transversal Y'Y (figure 4). Dans chaque rangée 39, 41, les logements 23 sont espacés selon le premier axe transversal Y'Y d'un premier pas transversal El. Les rangées 39, 41 sont espacées selon le second axe transversal Z'Z d'un second pas transversal E2. Les logements 23 de la rangée 41 sont décalés par rapport aux logements 23 de la rangée 39 selon le premier axe transversal Y'Y d'un troisième pas transversal E3. Les logements 23 sont situés dans un plan transversal aux noeuds d'un pavage constitués de triangles équilatéraux superposables les uns aux autres. Les logement 23 (figures 2, 5, 6) sont avantageusement analogues les uns aux autres du point de vue de leur structure. Chaque logement 23 comporte un premier tronçon 43 situé longitudinalement du côté de la première extrémité 25 des contacts 21, et un deuxième tronçon 45 situé longitudinalement du côté de la deuxième extrémité 29. Le premier tronçon 43 est de forme générale cylindrique, avantageusement à base circulaire de diamètre D1, à génératrice sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X'X. Le premier tronçon 43 débouche sur la première face 26 de l'isolant 19, sur laquelle le premier tronçon 43 définit une première ouverture 47. Le deuxième tronçon 45 est de forme générale cylindrique, avantageusement à base circulaire de diamètre D2, à génératrice sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X'X. Le deuxième tronçon 45 débouche sur la deuxième face 30 de l'isolant 19, sur laquelle le deuxième tronçon 45 définit une deuxième ouverture 49. Le diamètre D2 est inférieur au diamètre Dl. Par exemple, D1 vaut environ 1,2 mm et D2 vaut environ 0,75 mm. L'ouverture 47 est par exemple biseautée. E2 est par exemple sensiblement égal à El. El vaut par exemple 1,9 mm. E3 est par exemple sensiblement égal à la moitié de El. Les évidements 24 présentent une forme de rainure s'étendant longitudinalement sur une distance H (figures 2, 3, 6). Les évidements 24 débouchent longitudinalement sur la première face 26. Chaque évidement 24 s'étend angulairement autour de l'axe longitudinal X'X sur un secteur angulaire d'évidement a (figures 4 et 7). Les évidements 24 sont avantageusement régulièrement espacés angulairement autour de l'axe longitudinal X'X. Les évidements 24 d'un des logements 23 se déduisent les uns des autres par des rotations autour de l'axe longitudinal X'X et d'angle 90°. Les secteurs angulaires d'évidement a s'étendent angulairement autour de l'axe longitudinal X'X de part et d'autre du premier axe transversal Y'Y et de part et d'autre du second axe transversal Z'Z (figure 7). Par exemple, le premier axe transversal Y'Y et le second axe transversal Z'Z sont sensiblement les bissectrices des secteurs angulaires d'évidement a (figure 7). La rainure de chaque évidement 24 est par exemple de section sensiblement rectangulaire (figures 4 et 7). La distance H est par exemple de 1,5 mm. Le secteur angulaire d'évidement a est compris entre 0° et 90°, avantageusement entre 15 et 60°. Par exemple, le secteur angulaire a vaut environ 39°. Comme visible sur les figures 2 et 7, la protubérance de blocage 35 se situe en vis-à-vis des évidements 24 selon l'axe longitudinal X'X. La protubérance de blocage 35 forme un lacet fermé dans le plan transversal P' (figure 3). La protubérance de blocage 35 est adaptée pour mordre dans l'isolant 29. La protubérance de blocage 35 présente avantageusement une forme en harpon (figure 2) pour résister à un mouvement de déboîtement longitudinal de la partie d'ancrage 27 vers la première ouverture 47. La protubérance de blocage 35 comprend des parties de blocage 51 (figure 7) en contact avec l'isolant, et des parties neutres 53 situées dans les évidements 24 à l'écart de l'isolant 19. Par « neutres », on entend ici « inopérantes mécaniquement ». Les parties de blocage 51 et les parties neutres 53 sont, dans l'exemple représenté, au nombre de quatre. Les parties neutres 51 s'étendent angulairement autour de l'axe longitudinal X'X selon les secteurs angulaires d'évidement a définis par les évidements 24. Les parties de blocage 53 s'étendent angulairement autour de l'axe longitudinal X'X entre les secteurs angulaires d'évidement a selon des secteurs angulaires p. Les secteurs angulaires f3 sont compris entre 150 et 120°, avantageusement entre 30° et 90°. Par exemple, les secteurs angulaires f3 mesurent environ 51°. La protubérance de sécurité 37 (figures 2 et 3) est en contact avec l'isolant 19 sur 360° autour de l'axe longitudinal X'X. Le fonctionnement du connecteur 1 va maintenant être décrit. Pour monter le connecteur 1, chaque ensemble 9, 11 est d'abord obtenu, puis fixé sur les dispositifs de fixation 3, 5, 7, par exemple à l'aide de vis (figure 1). La carte fille (non représentée) est ensuite fixée sur les embouts de fixation 15 des dispositifs de fixation 3, 5, 7. Les deuxièmes extrémités 29 des contacts 21 sont par exemple soudées sur la carte fille. Le connecteur 1 est alors prêt à être enfiché dans la carte mère. Pour obtenir les ensembles 9, 11, les contacts 21 sont ancrés à force dans les logements 23 de chaque isolant 19 (figures 2 et 3). Pour ce faire, les contacts 21 sont insérés par leurs deuxièmes extrémités 29 à travers les premières ouvertures 47 situées sur la première face 26 de chaque isolant 19. La partie d'ancrage 27 de chaque contact 21 est alors translatée selon l'axe longitudinal X'X vers la deuxième ouverture 49. A la fin de l'ancrage, la partie d'ancrage 27 occupe sensiblement tout le premier tronçon 43 du logement 23 sans jeu radial. Les parties de blocage 51 de la protubérance de blocage 35 (figure 7) mordent dans l'isolant 19 et transmettent des contraintes mécaniques à l'isolant 19 uniquement dans les secteurs angulaires f3. Les parties neutres 53 de la protubérance de blocage 35, n'étant pas en contact avec l'isolant 19, ne lui transmettent pas de contraintes mécaniques. L'isolant 19 ne reçoit pas de contraintes mécaniques de la part des contacts 21 dans les secteurs angulaires d'évidement a. Grâce à sa forme en harpon, la protubérance de blocage 35 empêche un déboîtement longitudinal de la partie d'ancrage 27 qui tendrait à faire sortir la partie d'ancrage 27 par la première ouverture 47. En revanche, la protubérance de sécurité 37, optionnelle, mord dans l'isolant 19 sur toute sa circonférence autour de l'axe longitudinal X'X. La protubérance de sécurité 37 transmet des contraintes mécaniques à l'isolant 19 longitudinalement plus à l'intérieur de l'isolant 19 que la protubérance de blocage 35. Les risques d'altération du connecteur 1 sont ainsi diminués. Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, les ensembles 9, 11 sont simples à mettre en oeuvre. De plus, les contraintes mécaniques transmises par les parties d'ancrage 27 se propagent dans l'isolant 19 selon les secteurs angulaires f3 situés entre les secteurs angulaires d'évidement a. Ceci permet de limiter la dilatation de l'isolant 19 selon le premier axe transversal Y'Y et les contraintes dans l'isolant 19, donc le risque de fendillement de l'isolant 19 autour des logements 23, notamment sur la première face 26 entre les ouvertures 47 des logements 23. Ainsi, la durée de vie du connecteur 1 intégrant les ensembles 9, 11 est améliorée. Selon une variante non représentée, les contacts 21 comportent une extrémité femelle à la place de la première extrémité 25 de type mâle. L'extrémité femelle est par exemple définie par un évidement longitudinal ménagé dans la partie d'ancrage 27. Le fonctionnement de l'ensemble 9, 11 résultant de cette variante est inchangé. Selon des variantes non représentées, les éléments ancrés ne sont pas, ou pas uniquement, des contacts, mais un ou plusieurs parmi : des inserts métalliques, des guides, des organes de fixation. REVENDICATIONS1.- Ensemble (9, 11) comprenant un isolant (19) pour connecteur électrique (1) et au moins un élément (21) ancré dans l'isolant (19), le ou chaque élément (21) comportant une partie d'ancrage (27) pour ancrer le ou chaque élément (21) à force dans l'isolant (19) selon un axe longitudinal (X'X), la partie d'ancrage (27) présentant forme générale sensiblement cylindrique à génératrice longitudinale, l'isolant (19) définissant au moins un logement (23) s'étendant longitudinalement et propre à recevoir la partie d'ancrage (27), la partie d'ancrage (27) comportant au moins une protubérance de blocage (35) s'étendant radialement vers l'isolant (19) pour s'opposer à un déboîtement de la partie d'ancrage (27), l'ensemble (9, 11) étant caractérisé en ce que l'isolant (19) comporte au moins un évidement (24) débouchant dans le ou chaque logement (23), la protubérance de blocage (35) comportant au moins une partie de blocage (51) en contact mécanique avec l'isolant (19), et au moins une partie neutre (53) située dans le ou chaque évidement (24) à l'écart de l'isolant (19). 2.- Ensemble (9, 11) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou chaque évidement (24) s'étend angulairement autour de l'axe longitudinal (X'X) sur un secteur angulaire d'évidement (a) mesurant entre 0° et 120°, de préférence entre 15° et 60°. 3.- Ensemble (9, 11) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ou chaque évidement (24) présente une forme générale de rainure et s'étend de préférence longitudinalement. 4.- Ensemble (9, 11) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rainure débouche sur une face (26) de l'isolant sur laquelle le ou chaque logement (23) définit une ouverture (47) permettant l'introduction de la partie d'ancrage (27) dans le ou chaque logement (23). 5.- Ensemble (9, 11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'éléments (21) ancrés dans une pluralité de logements (23) ménagés longitudinalement dans l'isolant (19), les logements (23) formant au moins deux rangées (39, 41) de logements (23) sensiblement parallèles entre elles, les logements (23) de chaque rangée (39, 41) étant régulièrement espacés selon un premier axe transversal (Y'Y) sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (X'X), deux logements (23) successifs quelconques de chaque rangée (39, 41) étant séparés par un premier pas transversal (É1). 6.- Ensemble (9, 11) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ran9ées (39, 41) sont séparées par un second pas transversal (E2) selon un second axetransversal (Z'Z) sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (X'X) et sensiblement perpendiculaire au premier axe transversal (Y'Y), le second pas transversal (E2) étant sensiblement égal au premier pas transversal (El), les logements (23) d'une (41) des deux rangées (39, 41) étant décalés par rapport aux logements (23) de l'autre (39) des deux rangées (39, 41) selon le premier axe transversal (Y'Y) d'une valeur (E3) sensiblement égale à la moitié du premier pas transversal (El). 7.- Ensemble (9,11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'isolant (19) comporte quatre évidements (24) débouchant dans le ou chaque logement (23), la protubérance de blocage (35) comportant quatre parties neutres (53) situées dans les évidements (24). 8.- Ensemble (9, 11) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les évidements (24) sont régulièrement espacés angulairement autour de l'axe longitudinal (X'X). 9.- Ensemble (9, 11) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les secteurs angulaires d'évidement (a) s'étendent angulairement autour de l'axe longitudinal (X'X) de part et d'autre du premier axe transversal (Y'Y) et de part et d'autre du second axe transversal (Z'Z). 10.- Connecteur électrique (1) comportant un ensemble (9, 11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11.- Procédé d'ancrage d'au moins un élément (21) selon un axe longitudinal (X'X) dans un isolant (19) pour connecteur électrique (1), le ou chaque élément (21) comportant une partie d'ancrage (27) présentant forme générale sensiblement cylindrique à génératrice longitudinale, l'isolant (19) définissant au moins un logement (23) s'étendant longitudinalement et propre à recevoir la partie d'ancrage (27), la partie d'ancrage (27) comportant au moins une protubérance de blocage (35), le procédé étant caractérisé en qu'il comprend au moins les étapes suivantes : - ménager au moins un évidement (24) dans l'isolant (19), le ou chaque évidement (24) débouchant dans le ou chaque logement (23), et - ancrer à force la partie d'ancrage (27) dans le ou chaque logement (23) selon l'axe longitudinal (X'X), la protubérance de blocage (35) s'étendant radialement vers l'isolant (19) pour s'opposer à un déboîtement de la partie d'ancrage (27), la protubérance de blocage (35) comportant au moins une partie de blocage (51) en contact mécanique avec l'isolant, et au moins une partie neutre (53) située dans le ou chaque évidement (24) à l'écart de l'isolant (19).