FR3048135B1 - Contact electrique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un contact électrique (1) réalisé par découpe et pliage d'un feuillard de matériau électriquement conducteur. Lors du pliage, une dent (29a ou 29b) réalisée dans le feuillard est introduite dans une découpe également réalisée dans le feuillard. Au moins une ailette (39) formée par emboutissage et pliage, en bordure de la découpe, coince la dent (29a ou 29b) dans la découpe, de manière à maintenir ensemble, après pliage, deux régions du feuillard.

Description

Contact électrique [001] L’invention concerne le domaine des contacts, ou bornes, électriques.L'invention concerne plus particulièrement, par exemple, des contacts électriquesdestinés à être logés dans les connecteurs utilisés dans les véhicules automobiles.

[002] Pour les connexions électriques dans des véhicules automobiles, il estcourant d'utiliser des contacts mâles et femelles réalisés à partir d'un feuillard dematériau électriquement conducteur (un alliage de cuivre par exemple) découpé paremboutissage et plié. Ces contacts mâles et femelles sont ensuite montés dans desboîtiers de connecteur en matériau isolant, constitué d’une matière plastique.

[003] Ainsi, par exemple, à partir d’un feuillard de matériau conducteur, onréalise un contact électrique pour connecteur électrique femelle, tel que décrit dans lebrevet US9153879B2.

[004] Dans le présent document, seul un mode de réalisation d’un contactélectrique pour connecteur électrique femelle est décrit à titre d’exemple, maisl’invention peut être éventuellement utilisée pour réaliser un contact électrique pourconnecteur électrique mâle.

[005] On connaît déjà de l’art antérieur, des contacts électriques pour connecteurélectrique, réalisés par découpe et pliage d’un feuillard de matériau électriquementconducteur. Comme illustré par la figure 4A, pour maintenir ensemble des première100 et deuxième 200 régions du feuillard, on réalise une découpe 128 et une dent229 respectivement dans chacune de ces deux régions 100, 200 et on insère la dent229 dans la découpe 128. Comme on peut le voir sur les figures 4A et 4B, du fait destolérances lors de l’emboutissage du flan destiné à la formation du contact, un ou desespaces 230 demeurent entre la dent 229 et les bords de la découpe 128. La dent 229peut se déplacer de haut en bas (voir FIG. 4B). De ce fait, si la dent 229 est réaliséedans une lame de contact 218, la force de contact peut être dégradée. D’une manièregénérale, la tenue aux vibrations n’est pas optimisée non plus puisque la dent 229peut sortir de la découpe 128. La dent 229 peut se déplacer latéralement dans le sensdes flèches de la figure 4A. De plus, si la dent 229 ressort de la découpe 128, sur uneface externe du contact, elle risque d’endommager un joint à travers lequel le contactest inséré et de compromettre ainsi l’étanchéité du connecteur, à moins par exemple,d’arrondir les bords de la dent 229.

[006] Un but de l’invention est de pallier au moins partiellement lesinconvénients de l’art antérieur.

[007] A cette fin, il est proposé un contact électrique pour connecteur électrique,réalisé par découpe et pliage d’au moins un feuillard de matériau électriquementconducteur. Il peut s’agir d’un contact mâle ou d’un contact femelle. Il estéventuellement monobloc, c’est-à-dire formé d’une seule pièce. Il comporte aumoins une découpe réalisée dans une première région d’un feuillard, et une dentréalisée dans une deuxième région du feuillard. La dent est insérée dans la découpe,selon une direction d’insertion essentiellement perpendiculaire à son épaisseur(c’est-à-dire l’épaisseur de la dent, qui correspond en général à l’épaisseur dufeuillard au niveau de la deuxième région).

[008] Le contact comporte en outre au moins une ailette reliée par une jonction àla première région du feuillard. Cette ailette a également un bord coopérant avec ladent pour retenir la dent dans la découpe et maintenir ensemble les première etdeuxième régions du feuillard.

[009] Ainsi, l’ailette qui est articulée au niveau de la jonction permetd’accommoder le ou les espaces qui pourraient résulter des tolérancesd’emboutissage ou de pliage. L’ailette dont l’angle, par rapport au plan de lapremière région, peut varier peut venir compenser de plus ou moins grands espacesentre la dent et la découpe. En jouant sur la longueur de l’ailette et l’angle parrapport au plan de la première région on peut aisément compenser l’espace ou lesespaces entre les première et deuxième régions. En outre, du fait de l’existence decet angle du plan de l’ailette par rapport au plan de la première région, on obtient unedistance plus importante, dans la direction d’insertion de la dent dans la découpe, surlaquelle la dent peut interagir avec la première région, de manière à avoir une zoned’interaction plus grande entre la dent et la première région (sans pour autant que ladent ne dépasse de la surface externe du contact et risque d’endommager un jointlors du passage du contact à travers celui-ci).

[010] Grâce à ces dispositions, la dent est précisément et de manière fiable etreproductible retenue dans la découpe correspondante, de manière à l’y maintenir. Sien outre la dent s’étend à partir d’une lame de contact, cette dernière seraprécisément positionnée et la force de contact sera mieux contrôlée.

[011] Ce contact électrique peut en outre comporter l’une ou l’autre descaractéristiques suivantes considérées isolément ou en combinaison d’une ouplusieurs autres : [012] - la jonction correspond à un pli entre l’ailette et la première région du feuillard, et l’ailette et la première région du feuillard s’étendent dans des plansdifférents ; [013] - 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 ladécoupe et reliées à la première région du feuillard ; [014] - au moins un bord d’une ailette coopérant avec la dent comporte une arête tranchante ; [015] - l’ailette forme un angle aigu avec la direction d’insertion de la dent dans la découpe ; [016] - il forme un contact femelle avec une section de contact tubulaire dans laquelle une languette de contact mâle peut être introduite et l’ailette est pliée versl’intérieur de la section de contact.

[017] Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication d’uncontact électrique pour connecteur électrique, dans lequel on découpe et on plie aumoins un feuillard de matériau électriquement conducteur. On réalise au moins unedécoupe dans une première région du feuillard. On réalise une dent dans unedeuxième région du feuillard. Cette dent est ensuite insérée dans la découpe, selonune direction d’insertion essentiellement perpendiculaire à l’épaisseur de la dent. Onréalise, également par découpe, au moins une ailette restant reliée par une jonction àla première région du feuillard. Après pliage du feuillard et insertion de la dent dansla découpe, un bord de l’ailette interagit avec la dent pour retenir la dent dans ladécoupe et maintenir ensemble les première et deuxième régions du feuillard.

[018] Ce procédé peut en outre comporter l’une ou l’autre des caractéristiquessuivantes considérées isolément ou en combinaison d’une ou plusieurs autres : [019] - on insère la dent dans la découpe de manière à ce qu’elle s’engage en force entre deux bords périphériques de la découpe ; au moins l’un de ces deux bordspériphériques correspond avantageusement au bord d’une ailette coopérant avec ladent ; [020] - on réalise, par emboutissage une arête tranchante sur un bord d’une ailette coopérant avec la dent ; par exemple l’emboutissage est réalisé en frappantune face du feuillard opposée à celle correspondant à l’arête ; [021] - on réalise un pliage au niveau de la jonction entre l’ailette et la première 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 lafente dans la direction faisant travailler la dent en flambage, mais l’ailette peutreposer sur la surface de la dent par l’arête tranchante, pour un blocage plus efficacede la dent dans la découpe ; [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, etbloquée dans cette configuration au moins par un bord de l’ailette interagissant avecla dent ; ainsi grâce à au moins certaines des dispositions précédentes on réalise unefermeture efficace et autobloquante de la section de contact.

[023] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à lalecture de la description détaillée qui suit ainsi que sur les dessins annexés. Sur cesdessins : [024] - La figure 1 représente schématiquement en perspective un exemple de mode de réalisation d’un contact électrique femelle conforme à l’invention ; [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 sesailettes ; [026] - 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 figure2B; [027] - les figures 4A et 4B représentent schématiquement en coupe transversale une dent insérée dans une découpe d’un contact de l’art antérieur.

[028] Dans ce document les termes « frontale », « avant », « arrière »,« dessus », « dessous », « supérieure », « inférieure », etc. sont purement conventionnels et font, le cas échéant, référence aux orientations telles quereprésentées sur les figures.

[029] Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ousimilaires.

[030] Le contact électrique femelle 1 représenté sur la figure 1 est découpé etplié à partir d’un feuillard 2 de matériau électriquement conducteur (voir aussi FIG.2A).

[031] Le contact 1 s’étend selon une direction longitudinale L, qui correspondégalement à la direction d’accouplement, ou d’insertion, d’un contact mâle 3 avec cecontact femelle 1.

[032] Le contact femelle 1 comporte un corps de connexion 4 et une portion defixation 5. La portion de fixation 5 est destinée à être reliée électriquement etmécaniquement (ici par sertissage) à un câble ou un fil électrique (non représenté).Le corps de connexion 4 comporte une section de contact 6 pour recevoir unelanguette 7 d’un contact mâle 3, et une section de détrompage 8. La section dedétrompage 8 est située au-dessus de la section de contact 6 et comporte une nervure9 pour orienter le contact 1 dans une cavité d’un boîtier de connecteur (nonreprésenté) dans laquelle il doit être logé. La nervure 9 se poursuit longitudinalementpar un linguet 10 pour verrouiller le contact 1 dans cette cavité. Donc, comme onpeut le constater, de nombreuses et importantes contraintes peuvent s’exercer sur lasection de contact 6, par l’intermédiaire notamment des différents élémentsinteragissant 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 uncâble (portion de fixation 5). Il est donc nécessaire que la section de contact 6 soitrobuste et fermée autour de l’axe longitudinal L de manière fiable.

[033] La section de contact 6 définit une cage avec une face supérieure 12, uneface inférieure 13 et deux faces latérales 14a, 14b. On peut en outre définir une partieavant 15 et une partie arrière 16 au niveau desquelles la section de contact 6 estfermée sur ses faces supérieure 12, inférieure 13 et latérales 14a, 14b, ainsi qu’unepartie intermédiaire entre les parties avant 15 et arrière 16.

[034] Le contact 1 peut être de petite taille et réalisé dans un feuillard 2 de faibleépaisseur. Il est donc important, pour obtenir la robustesse nécessaire pour la sectionde contact 6, de disposer de moyens de fermeture de la section de contact 6particulièrement fiables.

[035] En effet, par exemple, les dimensions de la section de contact 6 sontadaptées pour recevoir des languettes 7 ayant une section transversale dont la plusgrande dimension est de 0,5 mm ou moins (avec par exemple une épaisseur de 0,4mm). Par exemple, les dimensions extérieures de la section de contact 6 sont de0,9 mm en largeur (d'une paroi de face latérale 14a à l'autre 14b) et 0,8 mm enhauteur (de la paroi de la face supérieure 12 à la paroi de la face inférieure 13).

[036] Si la tôle a une épaisseur de 0,15 mm, les dimensions internes de la sectionde contact 6 sont environ de 0,6 mm en largeur et de 0,5 mm en hauteur. Ce sont desvaleurs moyennes, les contacts femelles 1 étant fabriqués dans des plages detolérance spécifiées.

[037] Comme représenté sur la figure 2, le contact 1 correspond à un flan 33dans lequel, au niveau des parties avant 15 et arrière 16 de la section de contact 6, setrouvent deux bandes B, B’ essentiellement continues dans la direction transversaleT. Ces bandes B, B’ contribuent notamment à la fermeture de la section de contact 6de manière rigide autour de la languette 7 du contact mâle 3. Elles contribuentégalement à la protection de la lame de contact 18 lors des manipulations du contactfemelle 1 et en particulier lors de son passage à travers un joint d’étanchéité et soninsertion dans une cavité du boîtier de connecteur.

[038] Au niveau des parties avant 15 et arrière 16 sont réalisées paremboutissage des découpes ou encoches 28a, 28b dans lesquelles sont engagées desdents 29a, 29b lors du pliage et de la fermeture de la section de contact 6.

[039] Outre le découpage décrit ci-dessus, le flan 33 subit un emboutissage decertaines zones : [040] - 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 jonctionsupérieure 22 avec un support latéral 21, vers une extrémité libre 35 de la lame decontact 18, [041] - une zone de contact inférieure 36, sur la paroi inférieure 23, avec un point de contact, [042] - 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, [043] - des ailettes 39 au niveau des encoches 28a, 28b pour offrir une plus grande plage d’adaptation aux tolérances liées au pliage.

[044] Le flan 33 est replié selon plusieurs plis longitudinaux (représentés par destraits sur la figure 2). Après pliage, comme représenté sur les figures 1 et 3, la section de contact 6 est tubulaire et une languette 7 de contact mâle 3 peut y êtreinsérée.

[045] Ainsi, lors de son introduction dans la section de contact 6, la languette 7vient en contact avec les zones de contact inférieure 36 et supérieure 34. La zone decontact supérieure 34 tend à se soulever en entraînant l’ensemble de la lame decontact 18. Ainsi s’exerce une traction sur le support latéral 21 en direction de labarre supérieure 11. Mais comme le mouvement de la lame de contact 18 est aussibloqué 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 déformeélastiquement et participe à l’effort exercé par la zone de contact supérieure 34 sur lalanguette 7. On comprend donc l’intérêt d’avoir des moyens de fermeture fiables etrobustes pour conserver la section de contact 6 fermée au niveau des parties avant 15et arrière 16.

[046] Ces moyens de fermetures sont décrits ci-dessous de manière plusdétaillée en relation avec la partie avant 15, mais ceux de la partie arrière 16 sontéquivalents. Ces moyens de fermetures sont constitués d’une découpe 28a, de deuxailettes 39 et d’une dent 29a. La découpe 28a est réalisée dans une première régiondu flan 33, ici la paroi correspondant à la face latérale 14b. La dent 29a est réaliséedans une deuxième région du flan 33, ici la paroi correspondant à la face supérieure12. De part et d’autre de la découpe 28a, au-dessus et en dessous de celle-ci, sontdécoupées les ailettes 39, en ne les laissant attachées à cette paroi correspondant à laface latérale 14b qu’au niveau d’une jonction 46.

[047] Comme représenté sur la figure 3, les ailettes 39 sont légèrement pliées, auniveau de cette jonction 46, vers l’intérieur de la section de contact 6. Ainsi, chaqueailette 39 s’étend entre une jonction 46 parallèle à la direction longitudinale L et uneextrémité libre parallèle à un bord de la découpe 28a (voir FIG. 2). Avant qu’elles nesoient pliées, les ailettes 39 se trouvent dans le même plan que la paroicorrespondant à la face latérale 14b. Les extrémités libres des ailettes se trouventalors à une distance l’une de l’antre inférieure à la distance séparant les bordscorrespondants 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’ailette39 et la paroi correspondant à la face latérale 14b. L’ailette 39 et la paroicorrespondant à la face latérale 14b s’étendent dans des plans différents (voir FIG. 3). L’ailette 39 forme un angle a aigu avec la direction d’insertion I de la dent 29adans la découpe 28a.

[048] En pénétrant à l’intérieur de la section de contact 6, l’extrémité libre dechaque ailette 39 forme une zone d’interférence plus importante avec la dent 29a.Autrement dit, l’extrémité libre des ailettes 39 s’ajoute à l’épaisseur de la paroicorrespondant à la face latérale 14b pour que la dent 29a puisse être engagée et secoincer entre les ailettes 39 en vis-à-vis, voire dans la découpe 28a, quelle que soit laposition 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.

[049] Comme on peut le voir sur la figure 3, le bord 50 des ailettes 39 présenteune arête tranchante 4L

[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. Dansce cas, la dent 29a ou 29b est coincée entre un bord de la découpe 28a ou 28b etl’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). section de contact 6 est tubulaire et une languette 7 de contact mâle 3 peut y êtreinsérée.

[045] Ainsi, lors de son introduction dans la section de contact 6, la languette 7vient en contact avec les zones de contact inférieure 36 et supérieure 34. La zone decontact supérieure 34 tend à se soulever en entraînant l’ensemble de la lame decontact 18. Ainsi s’exerce une traction sur le support latéral 21 en direction de labarre supérieure 11. Mais comme le mouvement de la lame de contact 18 est aussibloqué 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 déformeélastiquement et participe à l’effort exercé par la zone de contact supérieure 34 sur lalanguette 7. On comprend donc l’intérêt d’avoir des moyens de fermeture fiables etrobustes pour conserver la section de contact 6 fermée au niveau des parties avant 15et arrière 16.

[046] Ces moyens de fermetures sont décrits ci-dessous de manière plusdétaillée en relation avec la partie avant 15, mais ceux de la partie arrière 16 sontéquivalents. Ces moyens de fermetures sont constitués d’une découpe 28a, de deuxailettes 39 et d’une dent 29a. La découpe 28a est réalisée dans une première régiondu flan 33, ici la paroi correspondant à la face latérale 14b. La dent 29a est réaliséedans une deuxième région du flan 33, ici la paroi correspondant à la face supérieure12. De part et d’autre de la découpe 28a, au-dessus et en dessous de celle-ci, sontdécoupées les ailettes 39, en ne les laissant attachées à cette paroi correspondant à laface latérale 14b qu’au niveau d’une jonction 46.

[047] Comme représenté sur la figure 3, les ailettes 39 sont légèrement pliées, auniveau de cette jonction 46, vers l’intérieur de la section de contact 6. Ainsi, chaqueailette 39 s’étend entre une jonction 46 parallèle à la direction longitudinale L et uneextrémité libre parallèle à un bord de la découpe 28a (voir FIG. 2). Avant qu’elles nesoient pliées, les ailettes 39 se trouvent dans le même plan que la paroicorrespondant à la face latérale 14b. Les extrémités libres des ailettes se trouventalors à une distance l’une de l’antre inférieure à la distance séparant les bordscorrespondants 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’ailette39 et la paroi correspondant à la face latérale 14b. L’ailette 39 et la paroicorrespondant à la face latérale 14b s’étendent dans des plans différents (voir FIG.

Claims (4)

1. Revendications

   1. Contact électrique pour connecteur électrique, réalisé par découpe et pliage d’aumoins 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), dans lequelil comporte au moins une ailette (39) reliée par une jonction (46) à la premièrerégion du feuillard, cette ailette (39) ayant également un bord (50) coopérant avecla 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) caractérisépar le fait que la dent (29a ou 29b) est coincée entre deux ailettes (39) en vis-à-visl’une de l’autre, de part et d’autre de la découpe (28a ou 28b) et reliées à la premièrerégion du feuillard (2).
2. 2. Contact selon la revendication 1, dans lequel la jonction (46) correspond à un plientre l’ailette (39) et la première région du feuillard, et l’ailette (39) et la premièrerégion du feuillard (2) s’étendent dans des plans différents. 3. 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 arêtetranchante (41). 4. Contact selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une 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. 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 une ailette (39) est pliée vers l’intérieurde la section de contact (6).
3. 6. Procédé de fabrication d’un contact électrique (1) pour connecteur électrique, danslequel on découpe et on plie au moins un feuillard (2) de matériau électriquementconducteur, - au moins une découpe (28a ou 28b) étant réalisée dans une première région dufeuillard, - au moins une dent (29a ou 29b) étant réalisée dans une deuxième région dufeuillard, 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 ailette(39) restant reliée par une jonction (46) à la première région du feuillard (2), aprèspliage du feuillard (2) et insertion de la dent (29a ou 29b) dans la découpe (28a ou28b), un bord (50) de l’ailette (39) interagit avec la dent (29a ou 29b) pour retenirla dent (29a ou 29b) dans la découpe (28a ou 28b) et maintenir ensemble lespremière et deuxième régions du feuillard (2), dans lequel la dent (29a ou 29b) estcoincée entre deux ailettes (39) en vis-à-vis l’une de l’autre, de part et d’autre de ladécoupe (28a ou 28b) et reliées à la première région du feuillard (2).
4. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on réalise, par emboutissage une arêtetranchante (41) sur un bord (50) d’une ailette (39) coopérant avec la dent (29a ou29b). 8. Procédé selon l’une des revendications 6 et 7, dans lequel on réalise un pliage auniveau de la jonction (46 ) entre une ailette (39) et la première région de manière àformer un angle (a) aigu entre l’ailette (39) et la direction d’insertion (I). 9. Procédé selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel on plie le feuillard demanière à former une section de contact (6) tubulaire avec au moins une partiefermée par des faces latérales (14a, 14b), supérieure (12) et inférieure (13), etbloquée dans cette configuration au moins par un bord (50) d’une ailette (39)interagissant avec la dent (29a ou 29b).