La présente invention se rapporte à un connecteur électrique intercalaire destiné à relier entre eux deux circuits électroniques superposés, notamment un premier circuit électronique appartenant à un étage de puissance et un second circuit électronique appartenant à un étage de contrôle montés dans un boîtier électronique de commande et de contrôle d'un alterno-démarreur de véhicule automobile décrit, par exemple dans le document
D'une manière générale l'invention est applicable à tous les dispositifs étagés dans lesquels on doit faire passer, par l'intermédiaire d'un connecteur intercalaire, des informations électriques d'un premier circuit électronique à un second circuit électronique implanté au dessus du premier circuit électronique.
Par circuit électronique on entend ici tout circuit comportant des composants électriques et /ou électroniques.
La présente invention se rapporte également à un procédé de montage du connecteur.
On peut songer à utiliser un connecteur qui comporte des fiches électriquement conductrices, appelées également broches, destinées à assurer chacune une liaison électrique entre une première zone électrique de contact portée par le premier circuit électronique et une seconde zone électrique de contact portée par le second circuit électronique.
Le document
Il peut être souhaitable de pouvoir positionner de manière précise les fiches par rapport aux zones électriques de contact des circuits électroniques.
Il peut être souhaitable de concevoir un connecteur qui forme un sous ensemble.
La présente invention a pour objet de répondre à ces souhaits.
Suivant l'invention un connecteur intercalaire du type sus-indiqué est caractérisé en ce qu'il comporte une embase en matière électriquement isolante portant à fixation les fiches, un guide en matière électriquement isolante et des moyens de guidage intervenant entre le guide et l'embase, en ce que certaines au moins des fiches s'étendent en saillie par rapport à l'embase pour être reçues chacune par leur extrémité libre à coulissement dans un logement traversant du guide et en ce que les moyens de guidage comportent une première partie saillante solidaire de l'embase et une deuxième partie complémentaire montée sur la première partie et solidaire du guide.
Dans un mode de réalisation l'embase est destinée à être fixée sur le premier circuit, tel qu'un circuit de puissance, tandis que la première partie des moyens de guidage est destinée à traverser à guidage la deuxième partie des moyens de guidage ainsi que le deuxième circuit, tel qu'un circuit de plus faible puissance comportant par exemple des circuits logiques.
Bien entendu on peut inverser les structures.
Ainsi en variante l'embase est destinée à être fixée sur le deuxième circuit tandis que la première partie des moyens de guidage est destinée à traverser à guidage la deuxième partie des moyens de guidage ainsi que le premier circuit.
La première partie des moyens de guidage s'étend donc de manière saillante par rapport à l'embase sur une hauteur supérieure à celle de la partie saillante des fiches par rapport à l'embase.
Grâce à l'invention les fiches sont bien positionnées par rapport aux premières et aux secondes zones de contact électrique.
En effet l'embase sert à fixer et à positionner les fiches par exemple sur le premier circuit et dans un premier temps, avant montage sur ce premier circuit, on enfile la deuxième partie des moyens de guidage sur la première partie des moyens de guidage solidaire de l'embase équipée des fiches, ensuite on poursuit le mouvement de rapprochement relatif du guide par rapport à l'embase pour que les extrémités libres des fiches pénètrent chacune dans leur logement associé du guide. On arrête avantageusement le mouvement afin que les extrémités libres des fiches soient noyées dans leur logement du guide et masquées par celui-ci, ce qui correspond à une position de prémontage du connecteur.
On obtient ainsi un ensemble manipulable et transportable, les extrémités libres des fiches étant alors protégées car elles sont non apparentes en étant masquées à ce stade par le guide, tandis que la première partie des moyens de guidage traverse le guide. Les fiches ne se déforment donc pas pendant le transport et les diverses manipulations.
Ensuite, dans le même lieu ou dans un autre lieu, on fixe le premier circuit sur les fiches, par exemple par soudage, et sur l'embase, par exemple par encliquetage, en sorte que les fiches soient reliées électriquement aux premières zones électriques de contact appartenant à ce premier circuit.
Après, de manière simple et rapide, on engage dans ce mode de réalisation le deuxième circuit sur la première partie des moyens de guidage. Le circuit concerné vient alors en contact avec la face supérieure du guide et joue le rôle d'un plateau presseur pour déplacer le guide, à la faveur des moyens de guidage, par rapport à l'embase jusqu'à ce que les fiches dépassent suffisamment pour être reliées aux deuxièmes zones électriques de contact associées solidaires de ce deuxième circuit.
Après on fixe, par exemple par soudage, les fiches avec les deuxièmes zones électriques.
Bien entendu en variante on inverse les structures en sorte que l'on fixe, après formation du sous ensemble manipulable et transportable, le deuxième circuit sur les fiches, puis on engage le premier circuit sur les moyens de guidage.
Ainsi le procédé de montage du connecteur sur ses circuits est caractérisé en ce que le guide est adapté à occuper une position de prémontage dans la quelle les fiches sont masquées et une position de montage dans laquelle les fiches sont apparentes suite à une pression exercée sur le deuxième circuit.
Avantageusement des moyens, tels que des saillies issues de la première partie des moyens de guidage, sont prévus pour maintien du guide dans sa position de prémontage.
Ces moyens sont franchis lorsque l'on appui sur le guide à l'aide du deuxième ou du premier circuit pour dégager les extrémités libres des fiches.
On appréciera que les fiches ne risquent pas de se tordre.
Avantageusement les fiches sont engagées dans les logements traversants du guide à glissement juste, tandis qu'un montage glissant plus serré intervient entre les deux parties des moyens de guidage pour rendre imperdable le guide, ne pas déformer les fiches et faciliter le guidage.
Avantageusement, de manière simple et économique, la première partie des moyens de guidage consiste en des colonnettes engagées chacune de manière ajustée et glissante dans un trou complémentaire réalisé dans le guide et constituant la seconde partie des moyens de guidage.
Avantageusement l'embase et le guide sont en matière plastique électriquement isolante en sorte que ces pièces peuvent être économiquement obtenues par moulage et avoir des formes complexes.
Ainsi l'embase est dans une forme de réalisation dotée de moyens pour sa fixation par encliquetage sur le premier ou le deuxième circuit et les colonnettes sont venues de moulage avec l'embase.
Ces moyens de montage de l'embase sur le premier ou le deuxième circuit comportent d'une manière générale des saillies, telles que des pions, et peuvent être implantés dans le prolongement axial des colonnettes de guidage.
En outre on peut fixer de manière simple les fiches sur l'embase par exemple par la technique du surmoulage, par encliquetage ou par emmanchement à force dans des logements de fixation prévus à cet effet dans l'embase.
Les colonnettes peuvent être avantageusement d'un seul tenant avec l'embase pour réduction du nombre de pièces et un guidage plus fiable ou être rapportées sur l'embase de la même manière précitée que les fiches.
Les colonnettes dans une forme de réalisation sont d'un seul tenant avec les moyens prévus pour la fixation de l'embase sur le premier ou le deuxième circuit.
Avantageusement les fiches sont montées dans l'embase avec un serrage plus important que celui existant entre les fiches et les logements associés du guide.
Grâce à cette disposition on peut rapprocher le guide par rapport à l'embase tout en ayant un connecteur prémonté imperdable.
Dans un mode de réalisation les fiches consistent en des languettes à extrémité libre chanfreinée et à pied d'appui plié pour augmenter la surface de contact avec les zones électriques apparentes du premier ou du deuxième circuit.
Les extrémités libres des colonnettes sont aussi avantageusement chanfreinées.
Grâce à l'invention ces languettes n'ont pas besoin d'être surdimensionnées puisqu'elles sont ménagées.
En variante les fiches consistent en des broches de forme cylindrique à extrémité libre de forme pénétrante.
Dans un mode de réalisation toutes les fiches sont portées par l'embase en sorte que le guide comporte tous les logements pour les languettes ce qui simplifie la fabrication de l'embase formant la partie mâle du connecteur et du guide formant la partie femelle du connecteur.
En variante l'embase porte une partie des fiches, avantageusement la majeure partie de celles-ci, et le guide l'autre partie des fiches en sorte que l'embase comporte des logements et le guide des fiches.
Tous cela dépend des applications et de la forme des circuits.
Suivant une autre caractéristique les fiches sont avantageusement admises à traverser des ouvertures du deuxième ou du premier circuit avec un jeu plus important que celui existant entre les fiches et les logements associés du guide pour rattraper les tolérances de fabrication, notamment les tolérances de positionnement des fiches sur le premier circuit.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématisés annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels :
Dans ces figures on voit en 1 un connecteur électrique intercalaire destiné à relier entre eux deux circuits électroniques superposés 2,3 représentés partiellement dans les
Un tel connecteur comporte une pluralité de fiches électriquement conductrices 4, appelées également broches, destinées à assurer chacune une liaison électrique entre une première zone électrique de contact 5 portée dans les figures par le premier circuit 2 électronique et une seconde zone électrique de contact 6 portée par le second circuit électrique 3 monté au dessus du premier circuit 2 en sorte qu'il est formé deux étages entre lesquels est intercalé le connecteur 1.
Chaque circuit 2, 3 comporte ici une carte en sorte que les zones de contact électrique 5 et 6 sont réalisées de manière apparente sur la face supérieure des cartes portant, de manière connue, notamment des composants électriques, électroniques et des traces et/ou des pistes métalliques de liaison avec les zones 5, 6.
Les fiches assurent la liaison électrique entre les zones 5,6 en sorte que des informations peuvent passer électriquement d'un circuit à l'autre.
Les fiches 4 consistent dans ce mode de réalisation en des languettes métalliques de section rectangulaire présentant une tête 7, constituant l'extrémité libre de la languette 4 de forme pénétrante, et un pied 8 s'étendant à 90° par rapport au plan de la languette 1.
Le pied 8 est destiné à venir en contact électrique dans les figures avec la première zone de contact électrique 5 du premier circuit 2 inférieur. La liaison entre le pied et cette première zone est réalisée par exemple par soudage en applique ou par soudage traversant.
Le pied permet, suivant une caractéristique, d'obtenir un bon contact électrique avec la zone 5 ainsi qu'une grande zone de soudage et une bonne assise du connecteur par rapport au circuit inférieur 2.
La tête 7 est admise à traverser, ici avec jeu pour rattraper des tolérances de fabrication, une ouverture associée 9 réalisée dans le deuxième circuit supérieur 3. Cette ouverture 9 est délimitée par la deuxième zone de contact 6 ; la liaison entre la tête 7 et la zone 6 étant réalisée par soudage.
Le connecteur 1 est imperdable, manipulable et transportable. Ce connecteur comporte trois parties 10, 11, 12 à savoir une embase 10, un guide 11 et des moyens de guidage 12.
Plus précisément suivant l'invention le connecteur intercalaire comporte une embase 10 en matière électriquement isolante portant à fixation les fiches 4, un guide 11 en matière électriquement isolante et des moyens de guidage 12 intervenant entre le guide 11 et l'embase 10. Certaines au moins des fiches 4 s'étendent en saillie par rapport à l'embase 10 pour être reçues chacune par leur extrémité libre ou tête 7 à coulissement dans un logement traversant 13 du guide 11. Les moyens de guidage 12 comportent une première partie 14 saillante solidaire de l'embase 10 et une deuxième partie 15 complémentaire montée de manière coulissante sur la première partie 14 et solidaire du guide 11. La première partie 14 est destinée à traverser à guidage la deuxième partie 15 ainsi que dans les figures le deuxième circuit 3 présentant des ouvertures 22, ici en forme de trous, à cet effet.
L'embase 11 est destinée à être fixée dans les figures sur le premier circuit 2 à laide de moyens de montage 16.
Les languettes 4 traversent l'embase 10. Ici toutes les languettes 4 sont portées par l'embase 10, les têtes 7 et les pieds 8 s'étendant de part et d'autre de l'embase.
Dans les figures l'embase 10, le guide 11 et les moyens de guidage sont réalisés en matière plastique moulable et électriquement isolante. Ces pièces 10,11 ont une forme globalement parallélépipédique.
Bien entendu, en variante les pièces 10 et 11 ont une autre forme. La section de ces pièces peut être carrée, polygonale, circulaire ou autre.
Les moyens de guidage 12 comportent une première partie sous la forme de deux colonnettes 14 saillantes par rapport à la face supérieure 19 de l'embase sur une hauteur supérieure à celle de la partie saillante des fiches 4 par rapport à cette face 19. La première partie 14 des moyens de guidage 12 est ici d'un seul tenant avec l'embase 10 en étant venue de moulage avec celle-ci. Cette première partie consiste en des colonnettes 14 de forme cylindrique à section circulaire. En variante les colonnettes sont rapportées sur l'embase.
La deuxième partie des moyens de guidage 12 consiste ici en des trous 15 de forme complémentaire à celle des colonnettes 14. Les trous 15 traversent le guide 11 et ont donc ici en section une forme circulaire. En variante les colonnettes 14 et les trous sont de section autre que circulaire, par exemple rectangulaire ou carrée.
Deux colonnettes 14 et deux trous 15 sont ici prévus.
Les colonnettes 14 présentent chacune une extrémités libre chanfreinée pour faciliter leur montage dans les trous 15 ainsi que dans des trous 22 du circuit 3 alignés avec les trous 15.
Les colonnettes 14 et les trous 15 s'étendent au voisinage des faces latérales respectivement de l'embase 10 et du guide 11.
Le guide 11 est admis ainsi à coulisser le long des colonnettes et ce avantageusement de manière ajustée et glissante.
En variante les moyens de guidage 12 sont implantées au niveau des faces latérales de l'embase et du guide et consistent en un système à glissière et rail de guidage.
Les moyens de montage 16 sont également venus de moulage avec l'embase 10 et consistent ici en des saillies sous la forme de pions saillants dirigés en sens inverse par rapport aux colonnettes 14 en étant alignés avec celles-ci.
Ces pions 16 présentent à leur extrémité libre deux pattes épaulées 17 à la faveur d'une fente (non référencée). Bien entendu plus de deux pattes et donc plus de deux fentes peuvent être prévues
Les pions, comme visible à la
La fixation de l'embase 10 ici sur le circuit 2, plus précisément sur la carte de celui-ci, est donc réalisée par encliquetage. Bien entendu le nombre de pions dépend des applications et est en variante supérieur à deux, un pion étant par exemple prévu au voisinage de chaque coin de l'embase.
En variante les pions 16 sont lisses et, après traversée de l'ouverture associée de la plaque du circuit 2, sont déformés avantageusement à chaud pour fixation par rivetage de l'embase 10 sur le circuit 2.
En variante l'embase est fixée par vissage ou boulonnage sur la plaque du circuit 2.
L'embase présente également une pluralité de logement 18 en correspondance avec les logements 13 du guide 11.
Les logements 18 et 13 ont ici une section rectangulaire correspondante à celle des languettes 4.
Les languettes 4 sont ancrées dans les logements 18, par exemple par emmanchement à force.
Pour parfaire cet ancrage les languettes 4 présentent en variante latéralement des saillies, par exemple en forme de dents de scie, en sorte qu'elles ne peuvent ressortir de l'embase
Il ressort de ce qui précède que, suivant une caractéristique avantageuse, les languettes 4 sont montées dans les logement 18 de l'embase avec un serrage plus important que celui existant entre les languettes 4 et les logements associés 13 du guide 11.
Suivant une autre caractéristique les languettes 4 sont engagées dans les logement 13 du guide 11 à glissement juste, tandis qu'un montage glissant plus serré intervient entre les deux parties 14, 15 (les colonnettes 14 et les trous associés 15) des moyens de guidage 12 pour rendre imperdable le guide, ne pas déformer les languettes et faciliter le guidage.
Suivant une autre caractéristique les languettes 4 sont avantageusement admises à traverser les ouvertures 9, ici des trous, réalisés dans les figures dans le deuxième circuit avec un jeu plus important que celui existant entre les languettes 4 et les logements 13 associés du guide 11 pour rattraper les tolérances de fabrication.
Grâce à l'invention dans une première étape on enfile les languettes 4 dans les logements 18 complémentaires de l'embase, déjà équipée des colonnettes 14 et des pions 16 d'un seul tenant avec celle-ci, pour former une partie mâle du connecteur 1 comprenant l'embase portant des manière saillante les pions 16, les colonnettes 14 et à fixation les languettes 4 saillantes. La partie femelle du connecteur 1 est constituée par le guide 11.
Il ressort de ce qui précède et des figures que les colonnettes 14 et les languettes 4 s'étendent parallèlement en saillie par rapport à la face supérieure 19 de cette embase et que les colonnettes 14 s'étendent en saillie par rapport aux languettes 4 pour pouvoir traverser les trous 15 du guide 11 et 22 de la carte du circuit supérieur 3.
La longueur des colonnettes dépend donc des applications et notamment de la distance entre les deux circuits 2, 3 et de l'épaisseur du guide 11 et de l'embase 10.
Dans une deuxième étape on enfile le guide 11, par l'intermédiaire de ses trous 15, sur les colonnettes 14 et on continue le mouvement pour arriver à la configuration de la
Cette position du guide correspond à une position de prémontage du connecteur.
Avantageusement les colonnettes sont dotées d'au moins une saillie de faible hauteur, ici de plusieurs saillies 114, pour maintien du guide 11 dans la position de prémontage du connecteur par coopération des saillies 114 avec la face inférieure 21 du guide 11.
Il est formé ainsi un ensemble manipulable, imperdable et transportable grâce notamment au montage plus serré existant entre les colonnettes 14 et les trous 15.
Dans une troisième étape on fixe l'embase, via ses pions 16, par encliquetage ici sur le premier circuit et on soude les pieds 8 des languettes sur les zones 5.
Dans une quatrième étape on enfile la carte ici du circuit 3 sur les colonnettes 14. Pour ce faire cette carte présente de manière précitée des trous 22 adaptés à être traversés de manière ajustée et glissante par les colonnettes 14. Ensuite on continue à exercer une pression P sur la carte du circuit 3 pour déplacer celle-ci, ainsi que le guide 11 en contact par sa face supérieure avec cette carte, afin de dégager les extrémités libres 7 des languettes 4 par rapport au guide 11 et d'engager ces extrémités 7 dans les trous 9.
Lors de cette quatrième phase le guide 11 est admis à franchir les saillies 114 de faible hauteur.
Bien entendu on peut inverser les structures, les colonnettes étant dotées d'au moins une entaille dans laquelle est admis à pénétrer une saillie pour maintien du guide 11 dans la position de prémontage du connecteur.
Le connecteur est ainsi doté de moyens pour maintien du guide dans la position de prémontage du connecteur.
Avantageusement le jeu entre les trous 22 et les colonnettes 14 est inférieur au jeu entre les languettes 4 et les trous 9 pour tenir compte des tolérances de fabrication et faciliter le montage.
On réduit ainsi le jeu J de la
Dans cette position finale on effectue dans une cinquième étape un soudage des languettes 4 sur les zones 6.
Dans cette position finale un jeu de montage existe entre les faces 21 et 19.
En variante le connecteur forme une entretoise entre les deux circuits 2,3.
On appréciera que les opérations de soudage sont aisées à réaliser du fait notamment de la présence des pieds 8 augmentant la superficie des zones de soudage.
Bien entendu on peut in verser les structures en sorte qu'en variante l'embase se fixe sur le deuxième circuit tandis que les colonnettes 14 traversent le premier circuit
Les cartes des circuits 2 et 3 avec le connecteur 1 selon l'invention peuvent appartenir à un boîtier électronique de commande et de contrôle d'un alterno-démarreur, qui ainsi qu'on le sait est un alternateur réversible du type polyphasé, pouvant fonctionner également en mode moteur électrique, notamment pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile comme décrit dans les documents
Cette machine électrique tournante comporte un support creux, formant carter, pour fixation de la machine sur une partie fixe, un stator et un rotor portant dans une forme de réalisation un dispositif de ventilation à au mois un ventilateur interne.
Le stator entoure le rotor, qui est solidaire d'un arbre de rotor.
Le rotor, dans une forme de réalisation décrite par exemple dans le document
En variante l'alternateur peut être refroidi par eau, son support présentant un canal à cet effet et être équipé également de ventilateurs axiaux portés par son rotor. Ce support comporte au moins deux parties à savoir un palier avant et un palier arrière comme décrit dans le document
Le support porte à sa périphérie externe le stator doté de bobinages et centralement des paliers, tels que des roulements à une ou deux rangées de billes, pour montage rotatif de l'arbre de rotor en sorte que le rotor et le stator sont montés à l'intérieur du support avantageusement en deux parties appelées palier avant et palier arrière. Le rotor est par exemple, comme décrit dans ce document
En variante le rotor est un rotor à pôles saillants ou du type hybride (aimants permanents et pôles saillants) comme décrit dans le document
Dans ce document le rotor comporte un paquet de tôles découpées pour formation de logements, destinées à recevoir des aimants permanents, et pour formations de bras autour desquels sont enroulés des bobinages d'excitation. Les logements des aimants sont fermés par des pièces amagnétiques de maintien présentant des évidements de réception des bobinages d'excitation. Ces pièces s'étendent de part et d'autre du paquet de tôles en étant solidaire de ce paquet par exemple à l'aide de tirants traversants les pièces et les paquets de tôles.
Les bobinages du stator peuvent comporter des éléments conducteurs en forme de barres, tels que des épingles globalement en forme de U et à section avantageusement rectangulaire comme décrit dans le document
En variante les bobinages du stator comportent chacun un enroulement en triangle et un enroulement en étoile de section différente montés dans les mêmes encoches comme décrit comme décrit dans les documents
Dans tous les cas le stator de la machine comporte un corps porté par le support fixe et des bobinages dont les sorties des phases sont destinées à être reliées au boîtier électronique de commande et de contrôle par exemple par un dispositif de connexion comportant des câbles reliés aux sortie des phases de l'alterno-démarreur à l'aide d'un premier connecteur et à l'aide d'un deuxième connecteur au boîtier électronique de commande et de contrôle. Ce deuxième connecteur est lui-même raccordé dans le boîtier à un pont de transistors de type MOSFET commandés par des signaux provenant d'une unité de commande comme décrit dans le document
Dans ce cas le circuit 2 du boîtier est un circuit de puissance comportant les transistors du type MOSFET et le circuit 3 du boîtier un circuit de contrôle et de commande portant l'unité de commande précitée. Ce circuit comporte des composants logiques. Les signaux de commande sont alors transmis à l'aide du connecteur 1.
Le circuit 2 constitue donc un étage de puissance proche du fond du boîtier doté d'un dissipateur de chaleur par exemple à ailettes ou en variante à circulation de fluide. Le circuit 3 est un étage de contrôle et de commande situé à distance de l'étage 2 dégageant de la chaleur.
En variante ce boîtier électronique de commande et de contrôle est monté sur l'alterno-démarreur comme décrit par exemple dans le document
En variante les circuits 2, 3 et le connecteur 1 peuvent être montés dans un convertisseur de courant continu en courant continu comme décrit dans la demande
Toutes les combinaisons sont possibles.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.