Brevet FR3048135A1 — publié le 20170825

Contact électrique [1] L'invention concerne le domaine des contacts, ou bornes, électriques. L'invention concerne plus particulièrement, par exemple, des contacts électriques destinés à être logés dans les connecteurs utilisés dans les véhicules automobiles. [2] Pour les connexions électriques dans des véhicules automobiles, il est courant d'utiliser des contacts mâles et femelles réalisés à partir d'un feuillard de matériau électriquement conducteur (un alliage de cuivre par exemple) découpé par emboutissage et plié. Ces contacts mâles et femelles sont ensuite montés dans des boîtiers de connecteur en matériau isolant, constitué d'une matière plastique. [3] Ainsi, par exemple, à partir d'un feuillard de matériau conducteur, on réalise un contact électrique pour connecteur électrique femelle, tel que décrit dans le brevet US9153879B2. [4] Dans le présent document, seul un mode de réalisation d'un contact électrique pour connecteur électrique femelle est décrit à titre d'exemple, mais l'invention peut être éventuellement utilisée pour réaliser un contact électrique pour connecteur électrique mâle. [5] On connait déjà de l'art antérieur, des contacts électriques pour connecteur électrique, réalisés par découpe et pliage d'un feuillard de matériau électriquement conducteur. Comme illustré par la figure 4A, pour maintenir ensemble des première 100 et deuxième 200 régions du feuillard, on réalise une découpe 128 et une dent 229 respectivement dans chacune de ces deux régions 100, 200 et on insère la dent 229 dans la découpe 128. Comme on peut le voir sur les figures 4A et 4B, du fait des tolérances lors de l'emboutissage du flan destiné à la formation du contact, un ou des espaces 230 demeurent entre la dent 229 et les bords de la découpe 128. La dent 229 peut se déplacer de haut en bas (voir FIG. 4B). De ce fait, si la dent 229 est réalisée dans une lame de contact 218, la force de contact peut être dégradée. D'une manière générale, la tenue aux vibrations n'est pas optimisée non plus puisque la dent 229 peut sortir de la découpe 128. La dent 229 peut se déplacer latéralement dans le sens des flèches de la figure 4A. De plus, si la dent 229 ressort de la découpe 128, sur une face externe du contact, elle risque d'endommager un joint à travers lequel le contact est inséré et de compromettre ainsi l'étanchéité du connecteur, à moins par exemple, d'arrondir les bords de la dent 229. 3048135 2 [6] Un but de l'invention est de pallier au moins partiellement les inconvénients de l'art antérieur. [7] A cette fin, il est proposé un contact électrique pour connecteur électrique, réalisé par découpe et pliage d'au moins un feuillard de matériau électriquement 5 conducteur. Il peut s'agir d'un contact mâle ou d'un contact femelle. Il est éventuellement monobloc, c'est-à-dire formé d'une seule pièce. Il comporte au moins une découpe réalisée dans une première région d'un feuillard, et une dent réalisée dans une deuxième région du feuillard. La dent est insérée dans la découpe, selon une direction d'insertion essentiellement perpendiculaire à son épaisseur 10 (c'est-à-dire l'épaisseur de la dent, qui correspond en général à l'épaisseur du feuillard au niveau de la deuxième région). [8] Le contact comporte en outre au moins une ailette reliée par une jonction à la première région du feuillard. Cette ailette a également un bord coopérant avec la dent pour retenir la dent dans la découpe et maintenir ensemble les première et 15 deuxième régions du feuillard. [9] Ainsi, l'ailette qui est articulée au niveau de la jonction permet d'accommoder le ou les espaces qui pourraient résulter des tolérances d'emboutissage ou de pliage. L'ailette dont l'angle, par rapport au plan de la première région, peut varier peut venir compenser de plus ou moins grands espaces 20 entre la dent et la découpe. En jouant sur la longueur de l'ailette et l'angle par rapport au plan de la première région on peut aisément compenser l'espace ou les espaces entre les première et deuxième régions. En outre, du fait de l'existence de cet angle du plan de l'ailette par rapport au plan de la première région, on obtient une distance plus importante, dans la direction d'insertion de la dent dans la découpe, sur 25 laquelle la dent peut interagir avec la première région, de manière à avoir une zone d'interaction plus grande entre la dent et la première région (sans pour autant que la dent ne dépasse de la surface externe du contact et risque d'endommager un joint lors du passage du contact à travers celui-ci). [10] Grâce à ces dispositions, la dent est précisément et de manière fiable et 30 reproductible retenue dans la découpe correspondante, de manière à l'y maintenir. Si en outre la dent s'étend à partir d'une lame de contact, cette dernière sera précisément positionnée et la force de contact sera mieux contrôlée. 3048135 3 [11] Ce contact électrique peut en outre comporter l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes considérées isolément ou en combinaison d'une ou plusieurs autres : [12] - la jonction correspond à un pli entre l'ailette et la première région du 5 feuillard, et l'ailette et la première région du feuillard s'étendent dans des plans différents ; [13] - la dent est coincée entre l'ailette et un bord de la découpe, ou bien la dent est coincée entre deux ailettes en vis-à-vis l'une de l'autre, de part et d'autre de la découpe et reliées à la première région du feuillard ; 10 [014] - au moins un bord d'une ailette coopérant avec la dent comporte une arête tranchante ; [15] - l'ailette forme un angle aigu avec la direction d'insertion de la dent dans la découpe ; [16] - il forme un contact femelle avec une section de contact tubulaire dans 15 laquelle une languette de contact mâle peut être introduite et l'ailette est pliée vers l'intérieur de la section de contact. [17] Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un contact électrique pour connecteur électrique, dans lequel on découpe et on plie au moins un feuillard de matériau électriquement conducteur. On réalise au moins une 20 découpe dans une première région du feuillard. On réalise une dent dans une deuxième région du feuillard. Cette dent est ensuite insérée dans la découpe, selon une direction d'insertion essentiellement perpendiculaire à l'épaisseur de la dent. On réalise, également par découpe, au moins une ailette restant reliée par une jonction à la première région du feuillard. Après pliage du feuillard et insertion de la dent dans 25 la découpe, un bord de l'ailette interagit avec la dent pour retenir la dent dans la découpe et maintenir ensemble les première et deuxième régions du feuillard. [18] Ce procédé peut en outre comporter l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes considérées isolément ou en combinaison d'une ou plusieurs autres : [19] - on insère la dent dans la découpe de manière à ce qu'elle s'engage en 30 force entre deux bords périphériques de la découpe ; au moins l'un de ces deux bords périphériques correspond avantageusement au bord d'une ailette coopérant avec la dent ; 3048135 4 [20] - on réalise, par emboutissage une arête tranchante sur un bord d'une ailette coopérant avec la dent ; par exemple l'emboutissage est réalisé en frappant une face du feuillard opposée à celle correspondant à l'arête ; [21] - on réalise un pliage au niveau de la jonction entre l'ailette et la première 5 région de manière à former un angle aigu entre l'ailette et la direction d'insertion ; ainsi non seulement l'ailette peut s'opposer au déplacement de la dent à travers la fente dans la direction faisant travailler la dent en flambage, mais l'ailette peut reposer sur la surface de la dent par l'arête tranchante, pour un blocage plus efficace de la dent dans la découpe ; 10 [022] - on plie le feuillard de manière à former une section de contact tubulaire avec au moins une partie fermée par des faces latérales, supérieure et inférieure, et bloquée dans cette configuration au moins par un bord de l'ailette interagissant avec la dent ; ainsi grâce à au moins certaines des dispositions précédentes on réalise une fermeture efficace et autobloquante de la section de contact. 15 [023] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit ainsi que sur les dessins annexés. Sur ces dessins : [024] - La figure 1 représente schématiquement en perspective un exemple de mode de réalisation d'un contact électrique femelle conforme à l'invention ; 20 [025] - La figure 2A représente schématiquement vu de dessus le corps du contact de la figure 1, avec en figure 2B, un agrandissement d'une découpe et de ses ailettes ; [26] - La figure 3 représente schématiquement une coupe transversale du corps du contact des figures 1 et 2A, au niveau de la découpe et des ailettes de la figure 25 2B ; [27] - les figures 4A et 4B représentent schématiquement en coupe transversale une dent insérée dans une découpe d'un contact de l'art antérieur. [28] Dans ce document les termes « frontale », « avant », « arrière », « dessus », « dessous », « supérieure », « inférieure », etc. sont purement 30 conventionnels et font, le cas échéant, référence aux orientations telles que représentées sur les figures. [29] Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. 3048135 5 [30] Le contact électrique femelle 1 représenté sur la figure 1 est découpé et plié à partir d'un feuillard 2 de matériau électriquement conducteur (voir aussi FIG. 2A). [31] Le contact 1 s'étend selon une direction longitudinale L, qui correspond 5 également à la direction d'accouplement, ou d'insertion, d'un contact mâle 3 avec ce contact femelle 1. [32] Le contact femelle 1 comporte un corps de connexion 4 et une portion de fixation 5. La portion de fixation 5 est destinée à être reliée électriquement et mécaniquement (ici par sertissage) à un câble ou un fil électrique (non représenté). 10 Le corps de connexion 4 comporte une section de contact 6 pour recevoir une languette 7 d'un contact mâle 3, et une section de détrompage 8. La section de détrompage 8 est située au-dessus de la section de contact 6 et comporte une nervure 9 pour orienter le contact 1 dans une cavité d'un boîtier de connecteur (non représenté) dans laquelle il doit être logé. La nervure 9 se poursuit longitudinalement 15 par un linguet 10 pour verrouiller le contact 1 dans cette cavité. Donc, comme on peut le constater, de nombreuses et importantes contraintes peuvent s'exercer sur la section de contact 6, par l'intermédiaire notamment des différents éléments interagissant avec la cavité du boîtier dans lequel le contact 1 est logé (linguet 10, section de détrompage 8), avec le contact mâle 3 (lame de contact 18) ou avec un 20 câble (portion de fixation 5). Il est donc nécessaire que la section de contact 6 soit robuste et fermée autour de l'axe longitudinal L de manière fiable. [33] La section de contact 6 définit une cage avec une face supérieure 12, une face inférieure 13 et deux faces latérales 14a, 14b. On peut en outre définir une partie avant 15 et une partie arrière 16 au niveau desquelles la section de contact 6 est 25 fermée sur ses faces supérieure 12, inférieure 13 et latérales 14a, 14b, ainsi qu'une partie intermédiaire entre les parties avant 15 et arrière 16. [34] Le contact 1 peut être de petite taille et réalisé dans un feuillard 2 de faible épaisseur. Il est donc important, pour obtenir la robustesse nécessaire pour la section de contact 6, de disposer de moyens de fermeture de la section de contact 6 30 particulièrement fiables. [35] En effet, par exemple, les dimensions de la section de contact 6 sont adaptées pour recevoir des languettes 7 ayant une section transversale dont la plus grande dimension est de 0,5 mm ou moins (avec par exemple une épaisseur de 3048135 6 0,4mm). Par exemple, les dimensions extérieures de la section de contact 6 sont de 0,9 mm en largeur (d'une paroi de face latérale 14a à l'autre 14b) et 0,8 mm en hauteur (de la paroi de la face supérieure 12 à la paroi de la face inférieure 13). [36] Si la tôle a une épaisseur de 0,15 mm, les dimensions internes de la section 5 de contact 6 sont environ de 0,6 mm en largeur et de 0,5 mm en hauteur. Ce sont des valeurs moyennes, les contacts femelles 1 étant fabriqués dans des plages de tolérance spécifiées. [37] Comme représenté sur la figure 2, le contact 1 correspond à un flan 33 dans lequel, au niveau des parties avant 15 et arrière 16 de la section de contact 6, se 10 trouvent deux bandes B, B' essentiellement continues dans la direction transversale T. Ces bandes B, B' contribuent notamment à la fermeture de la section de contact 6 de manière rigide autour de la languette 7 du contact mâle 3. Elles contribuent également à la protection de la lame de contact 18 lors des manipulations du contact femelle 1 et en particulier lors de son passage à travers un joint d'étanchéité et son 15 insertion dans une cavité du boîtier de connecteur. [38] Au niveau des parties avant 15 et arrière 16 sont réalisées par emboutissage des découpes ou encoches 28a, 28b dans lesquelles sont engagées des dents 29a, 29b lors du pliage et de la fermeture de la section de contact 6. [39] Outre le découpage décrit ci-dessus, le flan 33 subit un emboutissage de 20 certaines zones : [40] - une zone de contact supérieure 34 sur la lame de contact 18, dans le prolongement de celle-ci, selon la direction longitudinale L, au-delà d'une jonction supérieure 22 avec un support latéral 21, vers une extrémité libre 35 de la lame de contact 18, 25 [041] - une zone de contact inférieure 36, sur la paroi inférieure 23, avec un point de contact, [42] - une nervure 38 sur la lame de contact 18 pour coopérer avec une zone d'appui 30 d'une barre supérieure 11, et la guider, [43] - des ailettes 39 au niveau des encoches 28a, 28b pour offrir une plus 30 grande plage d'adaptation aux tolérances liées au pliage. [44] Le flan 33 est replié selon plusieurs plis longitudinaux (représentés par des traits sur la figure 2). Après pliage, comme représenté sur les figures 1 et 3, la 3048135 7 section de contact 6 est tubulaire et une languette 7 de contact mâle 3 peut y être insérée. [45] Ainsi, lors de son introduction dans la section de contact 6, la languette 7 vient en contact avec les zones de contact inférieure 36 et supérieure 34. La zone de 5 contact supérieure 34 tend à se soulever en entrainant l'ensemble de la lame de contact 18. Ainsi s'exerce une traction sur le support latéral 21 en direction de la barre supérieure 11. Mais comme le mouvement de la lame de contact 18 est aussi bloqué par la zone d'appui 30 de la barre supérieure 11, celle-ci est aussi sollicitée. C'est donc pratiquement l'ensemble du corps de connexion 4 qui se déforme 10 élastiquement et participe à l'effort exercé par la zone de contact supérieure 34 sur la languette 7. On comprend donc l'intérêt d'avoir des moyens de fermeture fiables et robustes pour conserver la section de contact 6 fermée au niveau des parties avant 15 et arrière 16. [46] Ces moyens de fermetures sont décrits ci-dessous de manière plus 15 détaillée en relation avec la partie avant 15, mais ceux de la partie arrière 16 sont équivalents. Ces moyens de fermetures sont constitués d'une découpe 28a, de deux ailettes 39 et d'une dent 29a. La découpe 28a est réalisée dans une première région du flan 33, ici la paroi correspondant à la face latérale 14b. La dent 29a est réalisée dans une deuxième région du flan 33, ici la paroi correspondant à la face supérieure 20 12. De part et d'autre de la découpe 28a, au-dessus et en dessous de celle-ci, sont découpées les ailettes 39, en ne les laissant attachées à cette paroi correspondant à la face latérale 14b qu'au niveau d'une jonction 46. [47] Comme représenté sur la figure 3, les ailettes 39 sont légèrement pliées, au niveau de cette jonction 46, vers l'intérieur de la section de contact 6. Ainsi, chaque 25 ailette 39 s'étend entre une jonction 46 parallèle à la direction longitudinale L et une extrémité libre parallèle à un bord de la découpe 28a (voir FIG. 2). Avant qu'elles ne soient pliées, les ailettes 39 se trouvent dans le même plan que la paroi correspondant à la face latérale 14b. Les extrémités libres des ailettes se trouvent alors à une distance l'une de l'antre inférieure à la distance séparant les bords 30 correspondants de la découpe 28a et également inférieure à l'épaisseur du feuillard 2, au niveau de la dent 29a (FIG. 2B). La jonction 46 correspond à un pli entre l'ailette 39 et la paroi correspondant à la face latérale 14b. L'ailette 39 et la paroi correspondant à la face latérale 14b s'étendent dans des plans différents (voir FIG. 3048135 8 3). L'ailette 39 forme un angle a aigu avec la direction d'insertion I de la dent 29a dans la découpe 28a. [048] En pénétrant à l'intérieur de la section de contact 6, l'extrémité libre de chaque ailette 39 forme une zone d'interférence plus importante avec la dent 29a. 5 Autrement dit, l'extrémité libre des ailettes 39 s'ajoute à l'épaisseur de la paroi correspondant à la face latérale 14b pour que la dent 29a puisse être engagée et se coincer entre les ailettes 39 en vis-à-vis, voire dans la découpe 28a, quelle que soit la position de la dent 29a par rapport à la paroi correspondant à la face latérale 14b, dans l'intervalle des tolérances relatives au pliage du flan 33. 10 [049] Comme on peut le voir sur la figure 3, le bord 50 des ailettes 39 présente une arête tranchante 41. [050] Le contact selon l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes. Par exemple, une découpe 28a ou 28b peut n'être munie que d'une ailette 39. Dans ce cas, la dent 29a ou 29b est coincée entre un bord de la découpe 28a ou 28b et 15 l'ailette 39. L'extrémité libre d'une ailette 39 ou des deux ailettes 39 peut comporter, sur le bord coopérant avec la dent 29a (ou 29b) deux arêtes tranchantes (41). REVENDICATIONS1. Contact électrique pour connecteur électrique, réalisé par découpe et pliage d'au moins un feuillard (2) de matériau électriquement conducteur, comportant - au moins une découpe (28a ou 28b) réalisée dans une première région du feuillard (2), et - au moins une dent (29a ou 29b) réalisée dans une deuxième région du feuillard (2) et insérée dans la découpe (28a ou 28b), selon une direction d'insertion (I) essentiellement perpendiculaire à l'épaisseur de la dent (29a ou 29b), caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une ailette (39) reliée par une jonction (46) à la première région du feuillard, cette ailette (39) ayant également un bord (50) coopérant avec la dent (29a ou 29b) pour retenir la dent (29a ou 29b) dans la découpe (28a ou 28b) et maintenir ensemble les première et deuxième régions du feuillard (2). 2. Contact selon la revendication 1, dans lequel la jonction (46) correspond à un pli entre l' ailette (39) et la première région du feuillard, et l' ailette (39) et la première région du feuillard (2) s'étendent dans des plans différents. 3. Contact selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la dent (29a ou 29b) est coincée entre l'ailette (39) et un bord de la découpe (28a ou 28b). 4. Contact selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la dent (29a ou 29b) est coincée entre deux ailettes (39) en vis-à-vis l'une de l'autre, de part et d'autre de la découpe (28a ou 28b) et reliées à la première région du feuillard (2). 5. Contact selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un bord (50) d'une ailette (39) coopérant avec la dent (29a ou 29b) comporte une arête tranchante (41). 3048135 10 6. Contact selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'ailette (39) forme un angle (a) aigu avec la direction d'insertion (I) de la dent (29a ou 29b) dans la découpe (28a ou 28b). 5 7. Contact selon l'une des revendications précédentes, formant un contact femelle (1) avec une section de contact (6) tubulaire dans laquelle une languette (7) de contact mâle (3) peut être introduite et dans lequel l'ailette (39) est pliée vers l'intérieur de la section de contact (6). 10 8. Procédé de fabrication d'un contact électrique (1) pour connecteur électrique, dans lequel on découpe et on plie au moins un feuillard (2) de matériau électriquement conducteur, - au moins une découpe (28a ou 28b) étant réalisée dans une première région du feuillard, 15 - au moins une dent (29a ou 29b) étant réalisée dans une deuxième région du feuillard, cette dent (29a ou 29b) étant ensuite insérée dans la découpe (28a ou 28b), selon une direction d'insertion (I) essentiellement perpendiculaire à son épaisseur, caractérisé par le fait que l'on réalise, également par découpe, au moins une 20 ailette (39) restant reliée par une jonction (46) à la première région du feuillard (2), après pliage du feuillard (2) et insertion de la dent (29a ou 29b) dans la découpe (28a ou 28b), un bord (50) de l'ailette (39) interagit avec la dent (29a ou 29b) pour retenir la dent (29a ou 29b) dans la découpe (28a ou 28b) et maintenir ensemble les première et deuxième régions du feuillard (2). 25 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel on insère la dent (29a ou 29b) dans la découpe (28a ou 28b) de manière à ce qu'elle s'engage en force entre deux bords périphériques de la découpe. 30 10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, dans lequel on réalise, par emboutissage une arête tranchante (41) sur un bord (50) d'une ailette (39) coopérant avec la dent (29a ou 29b). 3048135 11 11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel on réalise un pliage au niveau de la jonction (46) entre l'ailette (39) et la première région de manière à former un angle (a) aigu entre l'ailette (39) et la direction d'insertion (I). 5 12. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel on plie le feuillard de manière à former une section de contact (6) tubulaire avec au moins une partie fermée par des faces latérales (14a, 14b), supérieure (12) et inférieure (13), et bloquée dans cette configuration au moins par un bord (50) de l'ailette (39) interagissant avec la dent (29a ou 29b). 10