Procédé d'assemblage d'éléments appariés de connecteurs électriques, moyens pour la mise en oeuvre de ces procédés et connecteurs électriques ainsi obtenus

Abstract

 Le connecteur est fait de deux demi-connecteurs, constitués chacun par un tronçon de profilé en U, dont les ailes (9) sont reliées de place en place par des barret­tes transversales (14, 14a) constituant le fond du profilé (9) et délimitant des fenêtres (13) avec les bords adjacents des ailes (9), et par des éléments de connecteur (1, 2, 3) maintenus dans ces fenêtres (13) par coopération d'au moins une nervure (11) (ou rainure 10), appartenant à l'une des faces latérales du corps isolant (4) de chaque élément de connecteur (1, 2, 3), avec une rainure (10) (ou nervure 11) correspondante, appartenant à l'une des ailes du tronçon de profilé. Le tronçon de profilé est réalisé par fraisage des fenêtres (13) dans un profilé à fond plein préalablement découpé à la longueur voulue.

Description

[0001] L'invention a pour objet un procédé d'assemblage d éléments appariés de connecteurs électriques, chaque élément de connecteur étant constitué d'un corps iso­lant porteur d'au moins une rangée de fiches ou douilles auxquelles correspondent respectivement des douilles et fiches sur un élément de connecteur homologue.

[0002] Dans le US-A-3.042.895, le demandeur a déjà proposé d assembler deux à deux ou quatre à quatre des éléments de connecteur à l'aide d'organes d'agrafage coopérant avec des reliefs ménagés sur les deux faces du corps isolant de chaque élément qui sont perpendiculaires à la rangée des fiches ou douilles et de serrer les ensembles d'éléments de connecteur ainsi réalisés dans des cadres ser­vant à la fixation de ces ensembles sur un appareil utilisa­teur. Malgré ses avantages, le procédé décrit dans ce brevet présente divers inconvénients parmi lesquels la nécessité de prévoir deux types d'organes de liaison (organes d'agrafage et cadres), l'impossibilité d'assembler des éléments de connecteur deux à deux dans leur direction longitudi­nale, c'est-à-dire dans celle des rangées de fiches ou douilles, et d'introduire, entre des fiches ou douilles disposées sur une même rangée mais sur des éléments de con­necteur différents, des espaces morts de longueur peu précise qui ne permettent guère de respecter des pas ou espacements précis entre les fiches ou douilles d'une telle rangée.

[0003] L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients de ce procédé connu. Elle a également pour but de permettre d'assembler un certain nombre d'éléments de connecteur électrique de façon telle que le pas entre les fiches ou douilles soit automatiquement respecté. Elle a encore pour but de proposer un procédé qui s'adapte facile­ment à des éléments de connecteur électrique de longueurs différentes.

[0004] Pour atteindre ce but, le procédé conforme à l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'on réalise d'une part des profilés métalliques en U à fond plein, de longueur indéfinie, présentant, sur chacune des faces intérieures des ailes de l'U, au moins une rainure (ou nervure) longitudinale continue et d'autre part des éléments de connecteur dont le corps isolant possède une longueur adaptée à l'application choisie et présente extérieurement un profil transversal adapté au profil intérieur des profilés en U, avec notamment, sur chacune de ses faces latérales, au moins une nervure (ou rainure) longitudinale dont la position et les dimensions correspondent respective­ment à celles des rainures (ou nervures) des profilés en U ; on découpe dans ces profilés des tronçons de longueur appropriée à l'ensemble à réaliser ; on ménage dans le fond du tronçon de profilé en U des fenêtres dont les longueurs correspondent respectivement à celles des corps isolants des éléments de connecteur correspondants ; et on introduit chaque corps isolant dans le tronçon de profilé en en écar­tant légèrement les ailes jusqu'à ce que le corps isolant se centre dans celle desdites fenêtres qui lui est attribuée et que les nervures du corps isolant (ou du tronçon de profilé) pénètrent dans les rainures du tronçon de profilé (ou du corps isolant), les ailes du tronçon de profilé reprenant alors élastiquement leur position initiale en emprisonnant le corps isolant à une position parfaitement définie.

[0005] A l'aide d'un profilé de type unique et de longueur indéfinie, on peut ainsi assembler un nombre quel­conque d'éléments de connecteur de longueur quelconque, la seule condition étant de donner aux corps isolants de ces éléments de connecteur un profil adapté à celui du profilé en U. A l'aide d'une machine à usiner à commande numérique, il est facile d'adapter les longueurs des fenêtres à celles des corps isolants. Le tronçon de profilé sert non seulement à assembler bout à bout les éléments de connecteur en respectant le pas entre fiches ou douilles mais encore à fixer sur un appareil utilisateur l'ensemble ainsi réalisé.

[0006] Selon un perfectionnement, on réalise des profilés métalliques en U présentant, sur leur fond, une aile longitudinale auxiliaire à l'opposé des ailes de l'U et, lors de la réalisation des susdites fenêtres, on usine cette aile longitudinale auxiliaire de façon à ne laisser subsister que des pattes de fixation pour des cartes de cir­cuits imprimés et/ou pour des drains thermiques. De cette façon, sur la même fraiseuse, on peut réaliser à la fois les susdites fenêtres et les pattes de fixation, ce qui facilite l'ensemble du procédé d'assemblage sans pour autant compli­quer la fabrication du profilé par étirage en filière.

[0007] De préférence, on ménage les susdites fenêtres de façon à laisser subsister des barrettes transversales qui ont pour avantage de maintenir les ailes du profilé en U à un écartement constant et de les empêcher de s'écarter, ce qui aurait pour effet de permettre aux éléments de connecteur de s'échapper. Dans des barrettes transversales de largeur relativement grande, de préférence dans des barrettes extrêmes, on ménage avantageusement des trous pour la fixation de corps de centrage et/ou de détrompage, disposés à l'intérieur du profilé comme les éléments de connecteur mais de longueur nettement plus petite que ceux-ci.

[0008] L'invention a également pour objet les moyens pour la mise en oeuvre de ce procédé, c'est-à-dire les profilés susvisés ainsi que les autres éléments décrits en détail dans le complément de description qui suit et qui se réfère aux dessins annexés.

[0009] L'invention a enfin pour objet les demi-­connecteurs obtenus par mise en oeuvre du susdit procédé et/ou des susdits moyens, ces demi-connecteurs étant essen­tiellement caractérisés en ce qu'ils sont constitués par un tronçon de profilé en U, dont les ailes sont reliées de place en place par des barrettes transversales constituant le fond du profilé et délimitant des fenêtres avec les bords adjacents des ailes, et par des éléments de connecteur main­tenus dans ces fenêtres par coopération d'au moins une ner­vure (ou rainure), appartenant à l'une des faces latérales du corps isolant de chaque élément de connecteur, avec une rainure (ou nervure) correspondante appartenant à l'une des ailes du tronçon de profilé.

La figure 1 des susdits dessins représente en perspective un profilé en U utilisé selon l'invention.

La figure 2 représente en perspective la plu­part des éléments d'un connecteur électrique à assembler par le procédé conforme à l'invention.

La figure 3 représente en coupe transversale le connecteur électrique résultant de l'assemblage des éléments de la figure 2.

La figure 4 montre, à titre d exemples, trois solutions possibles pour raccorder les fiches ou douilles d'un élément de connecteur à un organe extérieur.

La figure 5 représente en perspective un demi-connecteur établi selon une première variante.

Les figures 6 et 7 représentent, en coupe transversale, deux autres variantes.

Les figures 8 et 9 représentent en perspec­tive des profilés établis selon des variantes de la figure 1.

La figure 10 illustre la façon dont le pro­filé de la figure 8 doit être usiné conformément à l'invention.

[0010] Ainsi que le montre schématiquement la figure 2, le problème que vise à résoudre la présente invention est d'assembler bout à bout des éléments de connecteur tels que 1, 2 et 3, chacun de ces éléments de connecteur étant con­stitué d'un corps isolant 4 porteur d'une rangée de fiches 5 ou douilles 6 auxquelles correspondent respectivement des douilles 6 et fiches 5 sur un élément de connecteur homolo­gue. Pour simplifier le dessin, on n'a pas représenté à la figure 2 les éléments de connecteur homologues respective­ment des éléments de connecteur 1, 2 et 3. Bien que l'élément de connecteur 1 ait été représenté comme portant à la fois des fiches 5 et des douilles 6, il est préférable que les éléments de connecteur ne portent que des douilles 6, comme les éléments de connecteur 2 et 3, ou que des fiches 5 et que les éléments de connecteur portant unique­ment des douilles soient disposés bout à bout, en face d'éléments de connecteur portant uniquement des fiches, pour les raisons exposées ci-après. Comme le montre également la figure 2, les fiches et douilles d'un même élément de con­necteur peuvent avoir des dimensions transversales différentes à condition d'être écartées du même pas ou d'un multiple de ce pas.

[0011] Ceci étant rappelé, pour assembler de tels éléments de connecteur, on réalise d'une part des profilés métalliques tels que celui désigné par 7 à la figure 1 et d'autre part on adapte les corps isolants 4 à la forme intérieure de ces profilés métalliques

[0012] Plus précisément, on réalise, de préférence par étirage en filière, des profilés métalliques rectilignes 7 en U présentant un fond plein 8 et deux ailes 9 attenantes à ce fond 8. Sur la face intérieure de chacune des ailes 9, le profilé 7 présente une rainure longitudinale continue 10. Par ailleurs, on donne aux corps isolants 4 un profil qui est adapté au profil intérieur du profilé 7 avec notamment deux nervures longitudinales latérales 11 (figure 2) dont la position et les dimensions correspondent respectivement à celles des rainures 10 du profilé 7.

[0013] On découpe alors dans le profilé 7 des tronçons 12 de longueur appropriée à l'ensemble à réaliser puis on ménage dans le fond 8 du profilé 7 des fenêtres ou ouvertures 13 dont les longueurs correspondent respective­ment à celles des corps isolants 4 des éléments de connec­teur 1, 2 ou 3 correspondants, en laissant ainsi subsister, de place en place, des barrettes 14 qui maintiennent les ailes 9 à un écartement constant, ainsi qu'il sera expliqué ci-après.

[0014] Il y a intérêt à ménager les rainures 10 sur les profilés 7 et les nervures 11 sur les corps isolants 4, ce qui permet d'attribuer à de telles nervures 11 une face en biseau 39 (figure 2) dont le rôle apparaîtra ci-après.

[0015] On introduit alors chaque corps isolant 4 dans le tronçon de profilé 12 en écartant légèrement les ailes 9, comme schématisé par des flèches F à la figure 2, jusqu'à ce que le corps isolant 4 se centre dans celle des fenêtres 13 qui lui est attribuée et que les nervures 11 pénètrent dans les rainures 10 (voir la figure 3). L'écartement momentané des ailes 9 peut se faire automa­tiquement grâce à la présence des faces en biseau 39. Les ailes 9 reprennent alors leur position initiale (par un déplacement de sens opposé à celui des flèches F) en emprisonnant le corps isolant 4 à une position parfaitement définie par rapport au tronçon de profilé 12.

[0016] Comme il ressort de ce qui précède, il semble préférable de ménager les rainures 10 sur les profilés 7 et les nervures 11 sur les corps isolants 4 mais la disposition inverse est possible. De plus, il serait possible de doubler le nombre des rainures 10 et nervures 11 ou de les alterner sur les profilés 7 et les corps isolants 4.

[0017] Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, les éléments de connecteur tels que 1, 2 et 3 sont de préférence agencés et groupés de façon telle que toutes les douilles 6 soient disposées sur le même tronçon de profilé, tel que le tronçon de profilé inférieur désigné par 12 aux figures 2 et 3, et que toutes les fiches 5 soient disposées sur le même tronçon de profilé, tel que le tronçon de profilé supérieur désigné par 15 aux figures 2 et 3. Dans ce cas, il y a intérêt à prolonger les ailes 9 du tronçon de profilé 15 et par conséquent celles du profilé, non montré, sur lequel il a été découpé et dont la hauteur est pratiquement égale à celle des corps isolants 4, par des ailes auxiliaires 16 qui sont décalées vers 1 extérieur, par rapport aux ailes prin­cipales 9, de façon à coiffer les ailes 9 du tronçon de pro­filé 12 correspondant aux douilles 6

[0018] De cette façon, les ailes auxiliaires 16 qui, avant assemblage des deux éléments de connecteur mâle et femelle (figure 2), protégeaient ces fiches 5 obligatoire­ment en saillie par rapport à leur corps isolant 4, facili­tent, lors de cet assemblage, le centrage des deux tronçons de profilé 12, 15 entre eux, ainsi qu'il ressort de la figure 3.

[0019] Le positionnement longitudinal des corps iso­lants 4 peut être assuré par au moins deux blocs 17 et 18 qui sont fixés de préférence aux extrémités des tronçons de profilé tels que 12 et 15. Pour rendre le dessin plus clair, l'un des deux blocs 17 et 18 a été inversé à la figure 2 par rapport à la position qu'il occupe réellement, relativement au tronçon de profilé correspondant. Ces blocs 17 et 18 se terminent chacun par exemple par une tige filetée 19 destinée à être engagée dans un trou 20 ménagé dans une bar­rette d'extrémité 14a, laquelle est en général élargie par rapport aux barrettes intermédiaires 14. Ces tiges filetées 19 permettent aux blocs 17 et 18 d'être fixés aux barrettes d'extrémité 14a à l'aide d'écrous (non montrés). A l'opposé de leur tige filetée 19, les blocs 17 et 18 sont munis d'organes de positionnement et/ou détrompeurs mâle 21 et femelle 22 destinés à s'interpénétrer lorsque les demi­connecteurs mâle (ou supérieur aux figures 2 et 3) et femelle (ou inférieur) sont orientés convenablement l'un par rapport à l'autre. Chaque bloc 17 ou 18 peut être réalisé par surmoulage de matière plastique sur une pièce métallique décolletée comprenant à la fois la tige filetée 19 et l'organe de positionnement 21 ou 22.

[0020] Afin d'éviter que les barrettes intermédiaires 14 ne créent des écarts entre corps isolants 4 voisins, ceux-ci sont avantageusement munis, sur leur face arrière, de dégagements 23. Les barrettes 14 servent d'appui aux dégagements 23 des corps isolants 4 des éléments de connecteur tels que 1, 2 et 3. De plus, elles centrent en longueur ces corps isolants 4 afin de permettre de respecter le pas ou un multiple de ce pas, entre les fiches 5 ou douilles 6 de deux éléments de connecteur adjacents.

[0021] La figure 4 montre comment les fiches 5 ou douilles 6 d'un demi-connecteur, tel que celui représenté au bas des figures 2 et 3, peuvent être reliées soit aux pistes conductrices d'une carte-mère de circuits imprimés 24 par l'intermédiaire de sorties 25 à souder sur les pistes de cette carte ou de sorties 26 destinées à recevoir un conduc­teur par enroulement, soit, en traversant à distance des ouvertures 27 ménagées dans un châssis métallique 28, à des conducteurs extérieurs par l'intermédiaire de sorties à souder 29.

[0022] Dans le cas où les sorties des demi-­connecteurs doivent être raccordées aux pistes conductrices 30 d'une carte de circuits imprimés 31 (figure 5), le pro­filé de départ, désigné à la figure 8 par 32, est avan­tageusement réalisé avec une aile longitudinale 33, faisant saillie sur le fond 8 à l'opposé des ailes latérales 9, la forme du profilé 32 étant par ailleurs identique par exemple à celle du profilé 7 de la figure 1. Selon la variante de la figure 9, l'aile longitudinale 33 fait partie d'un profilé 36 dont la forme est, à part cela, identique à celle du pro­filé qui donne naissance au tronçon de profilé 12 des figures 2 et 3.

[0023] Une fois usinée en même temps que le fond 8 lors de la réalisation des fenêtres 13, l'aile longitudinale 33 laisse subsister au moins deux pattes 34 (figure 10) ser­vant à fixer la susdite carte de circuits imprimés 31 (en céramique, par exemple), soit directement (figure 5), soit par l'intermédiaire d'un drain thermique en métal 35 (figure 7), portant une ou (comme représenté) deux telles cartes 31.

[0024] Selon le cas, l'aile 33, c est-à-dire les pattes 34, peuvent être situées au centre du fond 8 (figures 5 et 8 à 10) ou, de préférence, étre décalées latéralement (figure 6) pour permettre de placer le drain thermique 35 et/ou la ou les cartes de circuits imprimés 31 symétriquement par rapport au demi-connecteur. Le figure 6 montre en outre comment des éléments de contact 37, reliés respectivement aux fiches 5 ou douilles 6 d'un demi-­connecteur et passant par les fenêtres 13, peuvent être reliés par brasage en 38 aux pistes 30 de la ou des cartes de circuits imprimés 31.

[0025] Outre les avantages mentionnés dans ce qui précède, il convient de souligner que les profilés utilisés selon l'invention peuvent être fabriqués sans difficulté par étirage en filiére, en longueurs comprises entre 5 et 6 métres, et que l'usinage de ces profilés peut également se faire sans difficulté sur des fraiseuses à commande numérique. Il faut encore souligner qu'il est possible, dans le cadre de l'invention, de démonter l'un des éléments de connecteur après mise en place dans un tronçon de pro­filé, par écartement des ailes 9 du profilé en U.

Revendications

1. Procédé d'assemblage d'éléments appariés de connecteurs électriques, chaque élément de connecteur étant constitué d'un corps isolant porteur d'au moins une rangée de fiches ou douilles auxquelles correspondent respectivement des douilles et fiches sur un élément de con­necteur homologue, caractérisé en ce qu'on réalise d'une part des profilés métalliques en U à fond plein, de longueur indéfinie, présentant, sur chacune des faces intérieures des ailes de l'U, au moins une rainure (ou nervure) longitudi­nale continue et d'autre part des éléments de connecteur dont le corps isolant possède une longueur adaptée à l'application choisie et présente extérieurement un profil transversal adapté au profil intérieur des profilés en U, avec notamment, sur chacune de ses faces latérales, au moins une nervure (ou rainure) longitudinale dont la position et les dimensions correspondent respectivement à celles des rainures (ou nervures) des profilés en U ; on découpe dans ces profilés des tronçons de longueur appropriée à l'ensemble à réaliser ; on ménage dans le fond du tronçon de profilé en U des fenêtres dont les longueurs correspondent respectivement à celles des corps isolants des éléments de connecteur correspondants ; et on introduit chaque corps isolant dans le tronçon de profilé en en écartant légèrement les ailes jusqu'à ce que le corps isolant se centre dans celle desdites fenêtres qui lui est attribuée et que les nervures du corps isolant (ou du tronçon de profilé) pénètrent dans les rainures du tronçon de profilé (ou du corps isolant), les ailes du tronçon de profilé reprenant alors élastiquement leur position initiale en emprisonnant le corps isolant à une position parfaitement définie.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu on réalise des profilés métalliques en U, présentant, sur leur fond, une aile longitudinale auxi liaire à l'opposé des ailes de l'U et en ce que, lors de la réalisation des susdites fenêtres, on usine cette aile longitudinale auxiliaire de façon à ne laisser subsister que des pattes de fixation pour des cartes de circuits imprimés et/ou pour des drains thermiques.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on ménage les fenêtres de façon à laisser subsister des barrettes transversales.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans des barrettes transversales de largeur relativement grande, de préférence dans des bar­rettes extremes, on ménage des trous pour la fixation de corps de centrage et/ou détrompage.

5. Profilé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.

6. Profilé selon la revendication 5 destiné à recevoir des éléments de connecteur à fiches, caractérisé en ce que les ailes (9) de son profil en U sont prolongées par des ailes longitudinales auxiliaires (16) attenantes au fond (8) de ce profil et décalées latéralement vers l'extérieur, de façon à pouvoir coiffer les ailes (9) du profil en U d'un profilé destiné à recevoir des éléments de connecteur à douilles.

7. Blocs de centrage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que son profil est identique à celui d'un élément de connec­teur et sa longueur nettement plus petite que celle de cet élément.

8. Connecteur électrique obtenu par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.

9. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est fait de deux demi-connecteurs, constitués chacun par un tronçon de profilé en U, dont les ailes (9) sont reliées de place en place par des barrettes transversales (14, 14a) constituant le fond du profilé (9) et délimitant des fenêtres (13) avec les bords adjacents des ailes (9), et par des éléments de connecteur (1, 2, 3) maintenus dans ces fenêtres (13) par coopération d'au moins une nervure (11) (ou rainure 10), appartenant à l'une des faces latérales du corps isolant (4) de chaque élément de connecteur (1, 2, 3), avec une rainure (10) (ou nervure 11) correspondante, appartenant à l'une des ailes du tronçon de profilé.

Dessins