FR2947669A1

FR2947669A1 - Connecteur de rubans conducteurs plats, notamment de rubans lumineux flexibles portant des diodes electroluminescentes

Info

Publication number: FR2947669A1
Application number: FR0954554A
Authority: FR
Inventors: Serge Addad; Yann Addad
Original assignee: YANTEC
Current assignee: YANTEC
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2011-01-07
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: CN102474031B; EP2449636A1; FR2947669B1; EP2449636B1; CN102474031A; WO2011001411A1; HK1165622A1

Abstract

Le connecteur est destiné au raccordement de ruban conducteur plat flexible (1, 1' ; 15, 15') comportant une pluralité de pistes conductrices parallèles (10), notamment de rubans portant des diodes électroluminescentes. Il comporte un boîtier adapté pour recevoir et maintenir l'extrémité dudit ruban dans un plan général et une pluralité d'éléments de connexion électrique agencés chacun pour assurer une liaison électrique avec une piste conductrice du ruban. Chaque élément de connexion électrique (3) comporte une fente (32) adaptée pour y insérer en pincement une extrémité (14) d'une piste conductrice (10) selon une direction longitudinale (XX), de manière à assurer par pincement un contact électrique entre l'élément de connexion et ladite piste, et le connecteur (2) comporte des moyens de blocage (41, 42) pour bloquer ladite extrémité (19) du ruban, agencés pour être mis en oeuvre après insertion des extrémités des pistes du ruban dans les dites fentes (32) .

Description

Connecteur de rubans conducteurs plats, notamment de rubans lumineux flexibles portant des diodes électroluminescentes. La présente invention concerne un connecteur de rubans conducteurs plats, notamment de rubans lumineux flexibles. Des rubans lumineux comportant des diodes électroluminescentes réparties sur leur longueur sont déjà connus, par exemple par US5337225 ou US2005180162. Toutefois, dans ces documents, le ruban comprend des fils conducteurs de section ronde noyés dans un support en matière polymère, dans lequel les diodes sont également enchâssées. Typiquement, les rubans lumineux visés par l'invention diffèrent des rubans du document précité en ce qu'ils sont constitués d'un circuit imprimé souple supportant des diodes électroluminescentes, classiquement appelées LED, à haute luminosité. Le ruban comporte un support isolant en matière plastique souple sur lequel des pistes parallèles électriquement conductrices sont formées. Les pistes sont globalement enrobées dans la matière plastique qui assure leur isolation électrique, mais elles apparaissent localement à nu dans des zones situées à espacement régulier le long du ruban pour y permettre le raccordement électrique des LEDs sur ces pistes, ou pour permettre le raccordement électrique de deux éléments de rubans entre eux. Le ruban peut comporter deux pistes conductrices pour des rubans simples à deux voies, ou plusieurs pistes, par exemple quatre, pour des systèmes multi-voies. De tels rubans lumineux, dont une face peut être autocollante pour faciliter leur application, peuvent être utilisés pour du balisage, de l'éclairage d'appoint, de la décoration, etc. Actuellement, ces rubans sont relativement peu utilisés pour des raisons de complexité

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d'installation. Une difficulté principale provient du fait que ces rubans sont habituellement connectés par soudure, ce qui rend leur utilisation difficile. Il a déjà été proposé des connecteurs visant à permettre une connexion plus facile de rubans conducteurs bout à bout. De tels connecteurs utilisent généralement des barrettes de connexion électriques comportant des picots en pointe qui poinçonnent les fils conducteurs, ou des picots en V qui s'insèrent sur les fils conducteurs électriques transversalement, le mouvement de pression qui doit être exercé sur les dites barrettes provoquant le percement de l'isolant du fil conducteur. Ces derniers systèmes sont connus essentiellement pour des nappes souples de plusieurs conducteurs filaires de section ronde, comme décrits dans FR2257158, US4027941, ou US4415215 par exemple. De plus, la mise en place du connecteur nécessite que les deux éléments de conducteurs à relier soient simultanément présents dans le connecteur avant de réaliser la connexion, car les dites barrettes à picots s'insèrent simultanément sur les extrémités des éléments conducteurs. Ainsi, il n'est généralement pas possible de mettre en place le connecteur sur l'extrémité d'un seul ruban, et de relier seulement ultérieurement le deuxième ruban sur ce connecteur.

US7309249 décrit un système similaire pour connecter des rubans comportant des pistes conductrices plates. Les picots en V de ce système s'insèrent sur les pistes conductrices en les cintrant longitudinalement. Ce système ne convient que si le ruban est toujours placé dans le même sens dans le connecteur, à savoir avec la face non isolée électriquement du côté desdits picots. Si le ruban est placé en sens inversé, le picot sera en contact avec la couche isolante, formée par le support polymère isolant, portant la piste conductrice, et le contact électrique ne se fera pas ou ne sera qu'aléatoire.

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Un autre inconvénient courant des systèmes assurant la connexion électrique par un picot ou cavalier en V s'insérant transversalement sur le conducteur électrique, est que la mise en place des rubans dans le connecteur et la connexion électrique proprement dite sont des opérations séparées qu'il faut exécuter successivement. De plus, ces connecteurs ne sont généralement pas démontables, ou au moins il y a un risque important que le conducteur reste marqué au niveau où le picot en V a été pressé sur le conducteur. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes évoqués ci-dessus, et vise en particulier à permettre une connexion aisée des rubans lumineux, sans soudure ni manipulation complexe. Elle vise aussi à assurer une liaison électrique fiable, permettant la connexion électrique quel que soit le sens de mise en place du ruban dans le connecteur. Elle vise ainsi à permettre une connexion aisée de ruban bout à bout en ligne droite, ou à assurer une connexion de rubans placés à angle droit, ou avec n'importe quel angle formé entre eux, en utilisant un élément de ruban intermédiaire formant l'angle et connecté sur chacun des dits rubans rectilignes à connecter. Elle vise encore à permettre la mise en place d'un connecteur sur une extrémité d'un ruban, puis de relier ultérieurement le deuxième ruban. Elle vise encore à permettre un démontage et remontage aisés plusieurs fois sans détérioration du conducteur électrique au niveau du contact.

Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un connecteur de ruban conducteur plat flexible comportant une pluralité de pistes conductrices parallèles, notamment un ruban portant des diodes électroluminescentes, pour connecter une extrémité d'un tel ruban à un autre ruban ou à un autre organe électrique, le connecteur comportant :

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- un boîtier plat s'étendant selon un plan général et adapté pour recevoir et maintenir l'extrémité dudit ruban dans ledit plan et - une pluralité d'éléments de connexion électrique agencés chacun pour assurer une liaison électrique avec une piste conductrice du ruban. Selon l'invention, le connecteur est caractérisé en ce que chaque élément de connexion électrique comporte une fente s'étendant dans ledit plan et adaptée pour y insérer en pincement une extrémité d'une piste conductrice selon une direction longitudinale parallèle au dit plan et correspondant à la direction longitudinale du ruban, de manière à assurer par pincement un contact électrique entre l'élément de connexion et ladite piste, et le connecteur comporte des moyens de blocage de ladite extrémité du ruban, agencés pour être mis en oeuvre après insertion des extrémités des pistes du ruban dans les dites fentes. Ainsi, comme on le comprendra mieux par la suite, le raccordement du ruban sur le connecteur se fait en insérant l'extrémité du ruban dans le connecteur, selon la direction longitudinale du ruban, jusqu'à ce que les extrémités des pistes conductrices s'insèrent dans les fentes des éléments de connexion électrique. En fait, il suffit de pousser le ruban dans le connecteur jusqu'à arriver en butée, la connexion électrique étant alors automatiquement réalisée par le pincement des éléments de connexion sur l'extrémité du ruban au niveau des pistes conductrices pistes.

Selon une disposition préférentielle, les éléments de connexion électrique sont des plaquettes en métal conducteur qui s'étendent dans un plan longitudinal et perpendiculaire au dit plan général, et qui comportent à chaque extrémité deux pattes qui déterminent entre elles ladite fente. On notera que cette disposition permet d'assurer le contact électrique quelle que soit l'orientation du ruban dans le connecteur, malgré la présence du support isolant du ruban, puisque les extrémités des pistes conductrices sont nécessairement en contact soit avec une des pattes, soit avec l'autre. 5 Les plaquettes sont maintenues insérées ou surmoulées dans un corps du boîtier et les pattes dépassent de chaque côté dans un logement d'insertion adapté pour recevoir l'extrémité du ruban. Préférentiellement, des glissières sont prévues dans chaque logement pour guider les bords du ruban lorsque celui-ci est inséré dans le connecteur. Pour assurer le maintien du ruban dans le connecteur, ce dernier comporte des moyens de blocage, prévus pour pincer et coincer le ruban, au-delà des zones d'extrémités où s'effectue la connexion électrique. Selon une disposition préférentielle, les moyens de blocage comportent des chicanes transversales à la direction longitudinale, qui s'appliquent sur le ruban et lui font subir une succession de déformations de flexion alternées propres à le bloquer. Selon une disposition particulière, les chicanes sont formées par des nervures et rainures réalisées respectivement sur le corps du boîtier et sur un couvercle du connecteur au niveau du logement d'insertion du ruban.

Le couvercle est préférentiellement articulé sur le corps par une charnière latérale, et des moyens de verrouillage sont prévus pour verrouiller le couvercle sur le corps du boîtier. Préférentiellement encore, le couvercle comporte une nervure complémentaire qui appuie sur les pattes des plaquettes lorsque le couvercle est fermé, pour exercer un effort de pincement supplémentaire des extrémités des pistes conductrices entre les dites pattes. L'invention a aussi pour objet un système de rubans lumineux plats portant des diodes électroluminescentes, composé d'une pluralité d'éléments

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de rubans reliés bout à bout par des connecteurs tels que définis ci-dessus. Dans un tel système, les éléments de ruban lumineux peuvent être reliés en alignement l'un de l'autre, ou selon un angle quelconque, pour adapter l'agencement du système de configuration du support et de souhaite placer lesdits rubans. On pourra notamment prévoir des éléments de raccordement spécifiques pour former ces angles, comportant un ruban simple, ne portant que les pistes conductrices à l'exclusion des LEDs, replié sur lui-même selon un angle quelconque, et comportant à chaque extrémité un connecteur selon l'invention. Ainsi, les éléments d'angle pourront être préparés, et lors de l'installation, il suffit de couper les éléments rectilignes de rubans lumineux à la longueur désirée, au niveau des plages de connexion prévues sur ces rubans, et d'insérer les extrémités ainsi coupées dans les connecteurs montés sur les éléments d'angle. Pour éviter des erreurs de raccordement par inversions de polarités, des marquages de polarités sont préférentiellement prévus sur les boîtiers.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un connecteur conforme à l'invention, ainsi que de l'utilisation d'un tel connecteur pour réaliser un ensemble de plusieurs éléments de ruban plat lumineux.

On se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'un ensemble de rubans lumineux assemblés en ligne par des connecteurs conformes à l'invention, - la figure 2 est une vue d'un ensemble de rubans lumineux assemblés en angle par des connecteurs conformes à l'invention, ruban lumineux à la l'environnement où l'on

7 - la figure 3 est une vue en plan d'un connecteur connecté sur une extrémité d'un premier élément de ruban et prêt à en recevoir un deuxième, - la figure 4 est une vue du connecteur, en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue du détail A de la figure 4, à échelle agrandie, - la figure 6 montre un ruban prêt à être raccordé sur un connecteur selon l'invention, - la figure 7 montre le ruban après insertion dans le connecteur, - la figure 8 illustre une variante de réalisation, pour le raccordement de rubans comportant quatre pistes conductrices.

Les figures 1 et 2 représentent deux éléments de rubans lumineux 1 comportant des pistes conductrices 10 parallèles et portant des LEDs 11 raccordées électriquement sur les dites pistes. Les pistes conductrices sont formées, de manière connue en soi, sur un support polymère souple isolant 12 et sont également recouvertes d'une couche isolante 13. Cette couche isolante 13 peut soit être absente localement, soit être enlevée, pour rendre les pistes conductrices 10 apparentes et aptes soit à y connecter électriquement les diodes, réparties sur la longueur du ruban, soit à réaliser la liaison électrique des pistes, aux extrémités des éléments de ruban. Dans ce cas, les pistes conductrices, dépourvues d'isolation électrique d'un côté mais supportées de l'autre par le support polymère 12, constituent des plages de liaison électriques 14, comme on le voit notamment figure 6. Dans l'exemple représenté figure 1, les éléments de ruban lumineux 1 sont disposés en ligne et reliés par un ruban plat simple 15, sans LEDs, connecté aux extrémités

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des éléments de ruban 1 par des connecteurs 2 conformes à l'invention. De manière similaire, dans l'exemple représenté figure 2, les éléments de ruban lumineux 1 sont disposés à angle droit et reliés par un ruban plat simple 15', sans LEDs, replié sur lui-même selon l'angle souhaité, ici à 90°. On pourra aussi replier le ruban 15' selon tout autre angle, selon souhait de l'utilisateur. On va maintenant décrire plus en détail le connecteur 2. Comme on le voit notamment figure 3, ce connecteur est constitué d'un boîtier 20 double comportant un corps 21 s'étendant selon un plan général P1 qui correspond au plan des rubans lumineux à connecter, c'est-à-dire selon le plan de la feuille de la figure 3, et selon la direction longitudinale XX des dits rubans. Le boîtier comporte deux couvercles 22, 23 l'un à côté de l'autre, articulés en pivotement sur le corps par des charnières latérales 29 s'étendant selon une ligne d'articulation L orientée selon la direction longitudinale XX, les deux couvercles étant symétriques par rapport à un plan P2 médian perpendiculaire à ladite direction longitudinale XX. Les couvercles 22, 23 se clipsent en position fermée sur le corps par engagement d'une découpe 24 du couvercle sur un ergot 25 du corps. Les couvercles 22, 23 ferment des logements 26 réalisés dans chaque partie du corps et destinés à recevoir les extrémités des rubans à connecter, la largeur de logement correspondant à celle des rubans. Dans chaque logement, des glissières 27 sont formées sur les parois latérales du logement 26 pour guider l'extrémité du ruban lors de son insertion dans le connecteur, comme on le verra par la suite. Des plaquettes de connexion électrique 3, en métal conducteur, sont maintenues dans le connecteur, par exemple par insertion d'un pied central dans une rainure prévue à cet effet dans une paroi 28 de séparation des

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deux logements 21. Les plaquettes 3 comportent de chaque côté, dépassant dans les logements 21, des pattes 31 ménageant entre elles des fentes 32 s'étendant dans le plan P1 et dont la largeur, entre les pattes 31, correspond sensiblement à l'épaisseur du ruban, au niveau des plages de liaison électriques 14. La largeur de la fente 32 est préférentiellement légèrement plus faible que ladite épaisseur du ruban, de manière que les pattes 31 exercent un effort de pincement sur les plages de liaison électriques 14 lorsque l'extrémité du ruban est insérée dans le logement 21 du connecteur jusqu'en butée au fond des fentes 32. Un effort de pincement complémentaire est généré lors de la fermeture des couvercle 22, 23, par l'appui exercé sur les pattes 31 situées du côté dudit couvercle, par un bossage 40 ménagé sur la face interne du couvercle. Dans le cas de connecteurs adaptés pour des rubans comportant deux pistes conductrices, on peut utiliser des doubles plaquettes pour chaque piste, les pattes 31 des deux plaquettes 3 correspondant à la même piste s'engageant sur la même plage de liaison électrique 14, comme on le voit bien figure 7. Dans le cas de connecteurs adaptés pour des rubans comportant quatre pistes conductrices, tels que représenté figure 8, chaque plaquette 3 correspond à une piste 10' du ruban. De manière similaire, on pourra aussi adapter les connecteurs pour des rubans comportant un nombre de pistes autre que deux ou quatre. Pour assurer le maintien des extrémités des rubans dans le connecteur, ce dernier comporte des chicanes formées dans les logements 21, de manière à déformer le ruban serré dans lesdites chicanes, comme on le voit bien figure 5, lorsque les couvercles 22, 23 sont fermés et verrouillés. Ces chicanes peuvent notamment comporter des nervures 41 réalisées sur la face interne des couvercles

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22, 23, et des rainures 42 correspondantes formées dans la paroi de fond du corps 21 de connecteur.

La mise en place d'un connecteur sur l'extrémité d'un élément de ruban 1 est illustrée figures 6 et 7. Le couvercle 22 du connecteur étant ouvert, l'extrémité 19 du ruban, présentant les plages de connexions non isolées, est insérée dans le logement 26 du corps 21 du connecteur, selon la direction longitudinale XX, les bords latéraux du ruban étant guidés sous les glissières 27. L'insertion est poursuivie jusqu'à ce que les zones du support polymère 12 portant les plages 14 soient engagées entre les pattes 31 des plaquettes 3. Le couvercle 22 est alors rabattu par pivotement selon la ligne de charnière L. Le bossage 40 vient appuyer sur la patte 31 pour serrer les pattes sur les plages 14, et les nervures 41 appuient sur le ruban en le déformant, en le bloquant dans les rainures 42 du corps du connecteur. Finalement, le couvercle est verrouillé sur le corps par engagement de la découpe 24 avec l'ergot 25. La partie du connecteur restant libre pourra être utilisée par la suite pour connecter de la même façon un autre élément de ruban. Les connecteurs portent sur leur couvercle et sur le corps, dans le logement 26, des marques de repérages de polarités + et - pour faciliter les raccordements en évitant des erreurs de polarités. Comme on le voit en particulier figure 2, du fait du repli sur lui-même du ruban plat simple d'interconnexion 15' pour former un angle plat, il se produit une inversion de polarités des pistes conductrices 10 situées vers l'intérieur de l'angle. Le système de connecteurs selon l'invention permet de gérer simplement ces inversions du fait que les extrémités des rubans peuvent être placées dans les connecteurs sans se soucier de l'orientation du ruban : la figure 2 montre que d'un côté de l'angle, raccordé sur

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le ruban 1, la couche isolante 13 du ruban simple 15' est située sur le dessus, et de l'autre côté c'est le support 12 de ce ruban 15' qui est apparent, les pistes conductrices se trouvant alors, de ce côté, en dessous du support 12. Le raccordement du connecteur reste cependant possible, du fait que le contact électrique entre les plages 14 et les plaquettes 3 se fera alors via la patte 31 des plaquettes située vers le corps du boîtier 20 au lieu de se faire via la patte située vers le couvercle, comme décrit précédemment. Le connecteur 2a est alors raccordé sur le ruban 15' en sens inverse du connecteur 2. Lesdits repères + et - permettent de s'assurer, en relation avec les pistes correspondantes du ruban, que les polarités sont bien respectées lors du raccordement du connecteur 2', tant du côté du ruban du ruban plat simple 15' que du côté du ruban 1'. De manière similaire, pour des rubans et connecteurs à quatre pistes, les pistes et leurs positions dans les connecteurs pourront être identifiées par des repères du type R G B - par exemple, comme illustré figure 8, ou repérages équivalents. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation du connecteur décrit ci-dessus uniquement à titre d'exemple. En particulier, le couvercle pivotant pourrait être remplacé par tout autre système de couvercle encliquetable sur le corps et permettant d'assurer le blocage du ruban par des systèmes de chicanes ou des systèmes de blocage équivalents.30

Claims

REVENDICATIONS1. Connecteur de ruban conducteur plat flexible (1, 1' ; 15, 15') comportant une pluralité de pistes conductrices parallèles (10), notamment un ruban portant des diodes électroluminescentes, pour connecter une extrémité (19) d'un tel ruban à un autre ruban ou à un autre organe électrique, le connecteur comportant un boîtier plat s'étendant selon un plan général et adapté pour recevoir et maintenir l'extrémité dudit ruban dans le dit plan et une pluralité d'éléments de connexion électrique agencés chacun pour assurer une liaison électrique avec une piste conductrice du ruban, caractérisé en ce que chaque élément de connexion électrique (3) comporte une fente (32) s'étendant dans ledit plan (Pl) et adaptée pour y insérer en pincement une extrémité (14) d'une piste conductrice (10) selon une direction longitudinale (XX) parallèle au dit plan et correspondant à la direction longitudinale du ruban, de manière à assurer par pincement un contact électrique entre l'élément de connexion et ladite piste, et le connecteur (2) comporte des moyens de blocage (41, 42) pour bloquer ladite extrémité (19) du ruban, agencés pour être mis en oeuvre après insertion des extrémités des pistes du ruban dans les dites fentes (32).
2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de connexion électrique sont des plaquettes (3) en métal conducteur qui s'étendent dans un plan longitudinal et perpendiculaire au dit plan général (P1), et qui comportent à chaque extrémité deux pattes (31) qui déterminent entre elles ladite fente (32).
3. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaquettes (3) sont maintenues dans un corps (21) du boîtier (20) et les pattes (31) dépassent de chaque côté dans un logement d'insertion (26) adapté pour recevoir l'extrémité (19) du ruban.
4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que des glissières (27) sont prévues dans chaque logement (26) pour guider les bords du ruban.
5. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de blocage (41, 42), l0 prévus pour pincer et coincer le ruban, au-delà des zones d'extrémités (19) où s'effectue la connexion électrique.
6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de blocage comportent des chicanes 15 (41, 42) transversales à la direction longitudinale, qui s'appliquent sur le ruban et lui font subir une succession de déformations de flexion alternées propres à le bloquer. 20
7. Connecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les chicanes sont formées par des nervures (41) et rainures (42) réalisées respectivement sur le corps (21) du boîtier et sur un couvercle (22, 23) du connecteur, au niveau d'un logement d'insertion (26) 25 adapté pour recevoir l'extrémité (19) du ruban.
8. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un couvercle (22, 23) articulé sur le corps (21) par une charnière latérale (29) et des 30 moyens de verrouillage (24, 25) sont prévus pour verrouiller le couvercle (22, 23) sur le corps (21) du boîtier.
9. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé 35 en ce qu'il comporte un couvercle (22, 23) comprenant une nervure complémentaire (40) qui appuie sur les pattes (31) des plaquettes lorsque le couvercle est fermé.
10. Connecteur selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte sur le corps (20) et/ou les couvercles (22, 23) des marques de repérages de polarité (+, -).
11. Système de rubans lumineux plats portant des diodes électroluminescentes (11), composé d'une pluralité d'éléments de rubans (1, 1') reliés bout à bout par des connecteurs selon l'une quelconque des revendications précédentes.
12. Système de rubans lumineux plats selon la revendication 11 caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de raccordement spécifiques pour former des angles, comportant un ruban simple (15') ne portant que des pistes conductrices, replié sur lui-même selon un angle quelconque, et comportant à chaque extrémité un connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes.25