Brevet FR3091047A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Kit de connecteur électrique et connecteur électrique [0001] Des modes de réalisation de la présente invention concernent le domaine des connecteurs électriques. [0002] Généralement, les connecteurs électriques comprennent des éléments males ou femelles de connexion électrique qui sont pris entre deux parties diélectriques assemblées ou qui sont noyés par surmoulage dans un bloc diélectrique. [0003] Selon un mode de réalisation, il est proposé un kit de connecteur électrique, comprenant : [0004] un insert en une matière conductrice de l'électricité, qui présente au moins un évidement de connexion électrique, [0005] une cage en une matière conductrice de l'électricité, qui délimite un espace intérieur apte à recevoir l'insert, en contact avec la cage, et qui présente une ouverture d'insertion pour l'insertion dc l'insert, et [0006] un capot en une matière diélectrique, qui délimite un espace intérieur apte à recevoir la cage et qui présente une ouverture d'insertion pour l'insertion dc la cage ; [0007] la cage et le capot présentant des passages d'accès aptes à être situés en face l'un de l'autre et en face de l'évidement de l'insert lorsque l'insert est installé dans la cage et que la cage est installée dans le capot, [0008] de sorte que, lorsque l'insert est installé dans la cage, en contact l'un avec Vautre, et que la cage est installée dans le capot, l'évidement de connexion électrique de l'insert est accessible de l'extérieur au travers des passages d'accès du capot et de la cage et la cage est accessible de l'extérieur au travers de l'ouverture d'insertion du capot. [0009] L'insert et la cage peuvent présenter des formes complémentaires de positionnement de l'un par rapport à l'autre. [0010] La cage et le capot peuvent présenter des formes complémentaires de positionnement de l'un par rapport à l'autre. [0011] La cage et l'insert peuvent comprendre des moyens de maintien réciproque par en- cliquetage. [0012] La cage et le capot peuvent comprendre des moyens de maintien réciproque par en- cliquetage. [0013] La cage peut présenter des déformations locales internes de contact aptes à venir en contact contre l'insert. [0014] La cage peut présenter une pluralité de passages d'accès, les passages d'accès de l'insert et du capot étant aptes à être situés en face de l'un quelconque des passages 2 d'accès de la cage. [0015] L'insert et la cage peuvent présenter des formes de positionnement réciproque pour placer l'évidement de l'insert en face de l'un quelconque des passages d'accès de la cage. [0016] L'insert et le capot peuvent présenter des formes de positionnement réciproque pour placer le passage d'accès du capot en face de l'un quelconque des passages d'accès de la cage. [0017] L'insert, la cage et le capot peuvent être de formes cubiques et complémentaires de positionnement réciproque. [0018] L'évidement de l'insert peut être aménagé dans l'une de ses faces. [0019] Les ouvertures d'insertion et les passages d'accès de la cage et du capot peuvent être aménagés respectivement au travers de leurs parois. [0020] Il est également proposé un connecteur électrique qui comprend l'insert, la cage et le capot du kit de connexion électrique, dans lequel l'insert est installé dans la cage et la cage est installée dans le capot. [0021] Il est également proposé un dispositif électronique qui comprend une plaque de circuit imprimé et un connecteur électrique, dans lequel la cage du connecteur est montée sur la plaque de circuit imprimé et le capot présente un bord adjacent à ou en contact sur la plaque de circuit imprimé. [0022] Un élément de connexion électrique peut être engagé dans l'évidement de l'insert au travers des passages d'accès correspondants de la cage et du capot. [0023] L'élément de connexion électrique peut être du même côté de la plaque de circuit imprimé que le connecteur. [0024] L'élément de connexion électrique peut être disposé de sorte à traverser la plaque de circuit imprimé. [0025] Des kits de connecteur électrique et des connecteurs électriques vont maintenant être décrits à titre d'exemples de réalisation non limitatifs, illustrés sur le dessin annexé dans lequel : [0026] [fig.1] représente une vue éclatée en perspective d'un kit de connecteur électrique ; [0027] [fig.2] représente une vue éclatée en perspective du kit de connecteur électrique de la figure 1, selon un autre angle de vue ; [0028] [fig.3] représente une vue en perspective extérieure, à l'état assemblé, du kit de connecteur électrique des figures 1 et 2 ; [0029] [fig.4] représente une coupe transversale, à l'état assemblé, du kit de connecteur électrique 3 de la figure 3, passant par l'axe d'un élément de connexion électrique ; et [0030] [fig.5] représente une autre coupe transversale, à l'état assemblé, du kit de connecteur électrique de la figure 3, perpendiculairement à l'axe d'un élément de connexion électrique, selon V-V de la figure 4. [0031] Comme illustré particulièrement sur les figures 1 et 2, un kit de connecteur électrique 1 comprend trois éléments distincts, à savoir un insert 2 en une matière conductrice de l'électricité, par exemple en métal, une cage creuse 3 en une matière conductrice de l'électricité, par exemple en métal, et un capot creux 4 en une matière diélectrique, par exemple en une matière plastique moulée. [0032] L'insert 2 présente un évidement 5 de connexion électrique, par exemple cylindrique. [0033] La cage 3 délimite un espace intérieur 6 apte à recevoir l'insert 2, en contact avec ce dernier, et présente une ouverture d'insertion 7 pour l'insertion de l'insert 2. [0034] Le capot 4 délimite un espace intérieur 8 apte à recevoir la cage 3 et présente une ouverture d'insertion 9 pour l'insertion de la cage 3. [0035] La cage 3 et le capot 4 présentent des passages d'accès 10 et 11 aptes à être situés en face l'un de l'autre et en face de l'évidement 5 de l'insert 2 lorsque l'insert 2 est installé dans la cage 3 et que la cage 3 est installée dans le capot 4. [0036] A l'état monté, l'insert 2 est situé dans la cage 3 et la cage 3 est située dans le capot 4. L'évidement de connexion électrique 5 de l'insert 2 est accessible de l'extérieur au travers des passages d'accès 10 et 11 de la cage et du capot 4, en vue d'établir une connexion électrique extérieure, et la cage 3 est accessible de l'extérieur au travers de l'ouverture d'insertion 9 du capot 4, en vue d'une connexion électrique extérieure. Ainsi, ces connexions électriques extérieures sont reliées électriquement via la cage 3. [0037] Pour une installation particulière, on peut procéder de la manière suivante. [0038] On monte la cage 3 sur un organe extérieur, par exemple une plaque de circuit imprimé 12, par exemple par l'intermédiaire d'une soudure, de sorte à connecter électriquement la cage 3 à la plaque de circuit imprimé 12. [0039] Puis, on insère l'insert 2 dans la cage 3 au travers de l'ouverture d'insertion 7. [0040] Puis, on met en place le capot 4 sur la cage 3 au travers de l'ouverture d'insertion 9 de sorte que le capot 4 coiffe la cage 3, jusqu'à proximité de ou jusqu'à être en contact avec la plaque de circuit imprimé 12, et constitue ainsi une protection d'isolation électrique. [0041] Ainsi, à l'état installé, un élément cylindrique de connexion électrique femelle 13, par exemple d'un fil électrique 14, peut être introduit dans l'évidement de connexion électrique 5 de l'insert 2 au travers des passages d'accès 10 et 11 de la cage 3 et du capot 4. L'élément de connexion électrique 13 est alors relié électriquement à la plaque de circuit imprimé 12 via l'insert 2 en contact avec la cage 3. [0042] Avantageusement, selon une variante de réalisation, le kit de connecteur électrique 1 est modulable. [0043] La cage 3 présente une pluralité de passages d'accès 10. [0044] L'insert 2 peut être installé à l'intérieur de la cage 3 dans différentes positions de sorte que l'évidement 5 de l'insert 2 puisse être placé en face de l'un quelconque des passages d'accès 10 de la cage 3. [0045] En outre, la cage 3 peut être installée à l'intérieur du capot 4 dans différentes positions de sorte que le passage d'accès 11 du capot 4 puisse être placé en face de l'évidement 5 de l'insert 2 et du passage d'accès 10 de la cage 3 dans la position choisie. [0046] Selon d'autres dispositions, l'insert 2 pourrait présenter une pluralité d'évidements 5 ou des inserts différents pourraient être prévus pour des positions différentes et le capot 4 pourrait présenter plusieurs ouvertures d'accès 11 ou des capots différents pourraient être prévus. [0047] De plus, l'élément de connexion électrique mâle 13 peut être mis en place dans l'évidement 5 de l'insert 2 au travers d'un passage spécifique de la plaque de circuit imprimé 12. [0048] On va maintenant décrire une réalisation spécifique d'un kit de connecteur électrique 1, telle qu'illustrée sur le dessin annexé. [0049] L'insert 2 comprend un bloc métallique de forme cubique, dont les angles sont chanfreinés. Un évidement unique de connexion électrique 5, par exemple cylindrique, est réalisé au milieu d'une face de cet insert cubique 2. L'évidement de connexion électrique 5 contient une bague élastique de contact électrique 15. [0050] La cage métallique 3 est également de forme cubique et est réalisée à partir d'une plaque rectangulaire pliée de sorte que des zones intermédiaires successives carrées 16a, 17a et 18a et des zones réduites d'extrémité 19a et 19b de cette plaque, aux extrémités de ces zones intermédiaires successives, forment quatre parois successives du cube, dont trois parois 16, 17 et 18 sont formées par les zones intermédiaires 16a, 17a et 18a et une quatrième paroi 19 est formée par les zones rectangulaires d'extrémité 19a et 19b dont les bords sont à distance. [0051] Les bords correspondants des quatre parois successives 16, 17, 18 et 19 délimitent une paroi ou face ouverte du cube et délimitent ainsi une ouverture carrée d'insertion 7. [0052] La paroi 20 du cube opposée à cette ouverture carrée d'insertion 7 comprend des branches réduites 20a et 20b attachées aux parois 16 et 18 du cube et pliées. [0053] Ainsi, les parois 16 et 18 sont opposées, l'ouverture d'insertion 7 et la paroi 20 sont opposées et les parois 17 et 19 sont opposées. [0054] La cage métallique 3 est dimensionnée de sorte que l'espace intérieur 6, qui est cubique, est légèrement plus grand que l'insert cubique 2. L'insert 2 et la cage 3 présentent ainsi des formes complémentaires de positionnement de l'un par rapport à l'autre. L'insert cubique 2 peut donc être introduit complètement dans la cage cubique 3 en plaçant quatre faces successives de l'insert 2 parallèlement aux quatre parois successives 16, 17, 18 et 19 de la cage 3, en passant au travers de l'ouverture carrée d'insertion 7. [0055] L'insert 2 et la cage 3 comprennent des moyens de maintien réciproque par en- cliquetage. Par exemple, l'insert 2 est maintenu dans la cage 3 d'une part par les branches 20a et 20h de la parois 20 de la cage 3, dans le sens de son insertion, et d'autre part par au moins un doigt de maintien 21 (Figure 1) résultant d'une déformation locale vers l'intérieur de la cage 3, qui coopère par encliquetage avec un chanfrein d'un bord de l'insert 2, opposé au sens d'insertion. [0056] Les parois 16, 18 et 20, adjacentes à la paroi 19, présentent, en leur milieu, des passages d'accès 10. L'ouverture d'insertion 7 forme également un passage d'accès. [0057] Le capot 4 est de forme cubique, la cage 3 et le capot 4 présentant des formes com- plémentaires. L'une des faces du capot 4 est complètement ouverte, de sorte que les bords des parois latérales adjacentes délimitent une ouverture carrée d'insertion 9, l'une des parois latérales du capot 4, adjacentes à cette ouverture d'insertion 9, présentant en son milieu un passage d'accès 11. [0058] La cage 3 et le capot 4 comprennent des moyens de maintien réciproque par en- cliquetage. Par exemple, comme illustré sur les figures 2 et 5, le capot 4 présente au moins un bossage interne en saillie 22 s'encliquetant sur un bord 22a d'une ouverture de la cage 3. [0059] Avantageusement, les parois 16, 17 et 18 présentent des déformations locales 23 en saillie vers l'intérieur, formant des languettes ressorts, qui viennent élastiquement en contact sur les faces correspondantes de l'insert 2, de sorte à assurer des contacts électriques entre l'insert 2 et la cage 3. Par exemple, quatre déformations locales 23 sont prévues à proximité des coins de chaque paroi 16, 17 et 18. [0060] L'insert cubique 2, la cage cubique 3 et le capot cubique 4, décrits ci-dessus, peuvent être utilisés de la manière suivante. [0061] On monte la cage 3 sur la plaque de circuit imprimé 12 en plaçant et en soudant les zones d'extrémité 19a et 19b formant la paroi 19 sur la plaque de circuit imprimé 12, de sorte à fixer et connecter électriquement la cage 3 et la plaque de circuit imprimé 12. [0062] Selon une variante de réalisation, les portions 19a et 19b de la face 19 de la cage 3 sont pourvues de déformations locales 19c formant des doigts en saillie de montage et de connexion électrique, aptes à être engagées, par exemple par emmanchement en force, dans des trous adaptés de la plaque de circuit imprimé 12. 6 [0063] Ainsi, les zones d'extrémité 19a et 19h sont reliées entre elles et la cage 3 se trouve rigidifiée. [0064] On met en place l'insert 2 dans la cage 3, jusqu'à encliquetage, dans une position choisie, c'est-à-dire de sorte que l'évidement 5 de l'insert 2 soit en face de l'un quelconque des quatre passages d'accès, formés par les passages d'accès 10 des parois 16, 18, 20 et l'ouverture d'insertion 7. [0065] On met en place le capot 4 sur la cage 3, qui coiffe cette dernière, jusqu'à en- cliquetage, dans une position telle que le passage d'accès 11 du capot 4 soit en face de l'évidement 5 de l'insert 2, dans la position choisie de ce dernier. [0066] L'élément de connexion électrique 13 est du même côté de la plaque de circuit imprimé 12 que le connecteur électrique 1. [0067] Tl en résulte que, l'insert 2 et le capot 4 peuvent occuper quatre positions différentes, correspondant à quatre faces de la cage 3, à savoir les parois 16, 18 et 20 et l'ouverture d'insertion 7, et que, donc, on peut choisir l'orientation de l'élément de connexion électrique 13 par rapport au connecteur électrique 1 parmi quatre directions qui sont orthogonales les unes par rapport aux autres et qui sont parallèles à la plaque de circuit imprimé 12. [0068] Compte tenu de ce que le capot 4 ne présente, spécifiquement, qu'un seul passage d'accès 11, il convient de disposer d'un autre capot, présentant un passage d'accès dans sa paroi opposée à l'ouverture d'insertion 9, pour permettre une mise en place de l'élément de connexion électrique 13 perpendiculairement à la plaque de circuit imprimé 12, c'est-à-dire dans le cas où l'insert 2 est installé dans la cage 3 dans une position dans laquelle l'évidement 5 est en face du passage d'accès 10 de la paroi 17 de la cage 3, opposée à la plaque de circuit imprimé 12. [0069] Selon une variante de réalisation, pour permettre les cinq positions ci-dessus, on pourrait disposer d'un capot présentant les deux passages d'accès précités et de prévoir un bouchon pour obstruer le passage d'accès non utilisé. [0070] En outre, on peut mettre en place l'insert 2 dans une sixième position dans laquelle l'évidement 5 est tourné du côté de la plaque de circuit imprimé 12. [0071] Dans ce cas, la plaque de circuit imprimé 12 présente un passage d'accès en face de l'évidement 5 ainsi disposé pour permettre la mise en place de l'élément de connexion électrique 13 perpendiculairement à la plaque de circuit imprimé 12, au travers de cette dernière et au travers du passage d'accès 10 de la paroi 19 de la cage 3. [0072] 11 convient alors de disposer d'un capot 4 ne présentant aucun passage d'accès ou d'un bouchon pour obstruer un passage d'accès du capot précité ou de deux bouchons pour obstruer les deux passages d'accès du capot précité. [0073] Selon une variante de réalisation, un montage peut comprendre la plaque de circuit imprimé 12 et une autre plaque de circuit imprimé, disposées parallèlement. 7 [0074] La plaque de circuit imprimé 12 et l'autre plaque de circuit imprimé sont munies chacune d'au moins un connecteur électrique 1, ces connecteurs électriques 1 étant situés, par pair, dans des positions telles que leurs évidements 5 sont ouverts l'un en face de l'autre. Les connecteurs électriques 1 peuvent être situés entre ces plaques de circuit imprimé, ou sur les côtés de ces plaques de circuit imprimé, extérieurs à l'espace entre ces plaques de circuit imprimé, ou l'un entre ces plaques de circuit imprimé et l'autre à l'extérieur. [0075] Dans ce cas, les connecteurs électriques 1 peuvent être reliés par un organe spécifique rigide de connexion qui comprend des éléments opposés et alignés de connexion électrique 13 respectivement engagés dans les évidements 5 alignés de ces connecteurs électriques 1. L'organe spécifique de connexion peut en même temps servir à la connexion électrique des plaques de circuit imprimé et au maintien mécanique de ces dernières l'une par rapport à l'autre. [0076] Selon une variante de réalisation, la plaque de circuit imprimé 12 et l'autre plaque de circuit imprimé pourraient être disposées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre, leurs connecteurs électrique 1 étant disposés à présenter des évidements situés l'un en face de l'autre et reliés par un organe spécifique rigide de connexion dont les portions d'extrémité opposées sont engagées dans ces évidements. 8