FR3128066A1 - Dispositif de connexion électrique - Google Patents

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Abstract

L’invention objet de la présente demande porte sur un dispositif (5) de connexion électrique pour un élément plat souple conducteur d’électricité (9), en particulier un textile conducteur d’électricité, et sur un système de connexion électrique (3). L’invention porte en outre sur un assemblage (1) et un procédé d’assemblage d’un tel système de connexion électrique. Le dispositif comprend une mâchoire supérieure (15), une mâchoire inférieure (17) comprenant des évidements (41a, 41b, 41c, 41d, 51), l’évidement (41) de la première mâchoire (15) et/ou l’évidement respectif (51) de la seconde mâchoire (17) comprenant au niveau de son bord (43, 53) une tige (55). Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif de connexion électrique
Domaine de l’invention
L’invention objet de la présente demande porte sur un dispositif de connexion électrique pour un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, et sur un système de connexion électrique. L’invention porte en outre sur un assemblage et un procédé d’assemblage d’un tel système de connexion électrique.
Arrière-plan technologique de l’invention
Les éléments plats souples conducteur d’électricité sont connus dans l’art et reconnus pour leurs propriétés thermiques intéressantes par exemple dans le domaine du chauffage véhiculaire. Ces éléments peuvent présenter des voies conductrices d’électricité sous forme de couches métalliques imprégnées en surface. Préférentiellement sont ainsi imprimées par sérigraphie des voies conductrices de graphite ou de carbone sur des textiles en coton ou des tissus en fibre synthétique
Les voies conductrices desdits éléments plats souples peuvent émettre, lorsque mises sous tension, une chaleur qui est quasi-instantanée et indépendante de l’état d’un véhicule, en particulier indépendante de la température d’un liquide de refroidissement d’un moteur. L’émission de chaleur par chauffage ohmique liée à la résistance des voies conductrices peut notamment consommer une puissance inférieure à celle nécessaire pour opérer, par exemple, un système d’aération véhiculaire. Les éléments plats souples conducteurs d’électricité peuvent par ailleurs être installés sous de diverses surfaces et distribuer équitablement une chaleur de manière adaptée à la géométrie de la surface. Ils peuvent donc être particulièrement avantageux grâce à leur flexibilité et applicabilité variée. Ainsi, l’emploi de tels éléments plats souples dans le domaine du chauffage véhiculaire peut être assimilable à un vecteur de confort passager et d’efficience énergétique véhiculaire.
L’alimentation électrique de éléments plats souples conducteurs d’électricité peut présenter une difficulté particulière liée à une fragilité structurelle du matériau de l’élément plat souple. En effet, la nature fine et souple de tels éléments peut présenter un risque de déformation et de rupture sous contrainte mécanique, par exemple sous contrainte de forces de pression engendrées par des connecteurs ou des contacts électriques métalliques. Ces risques peuvent être amplifiés dans des environnements véhiculaires soumis par exemple à des vibrations mécaniques, des accélérations et décélérations, ou des chocs occasionnels.
Ainsi est divulgué dans la demande de brevet FR3105615A1 un premier dispositif pour connecter électriquement un textile à au moins contact électrique, présentant une solution avec une lumière pour insertion du textile et le pliage dudit textile étendu le long d’un corps autour d’une extrémité dudit corps. Ce dispositif connu donne lieu, lors de son insertion dans son boitier correspondant, au frottement d’un contact électrique du boitier sur le textile étendu le long du corps. En outre, ce dispositif donne lieu à un établissement d’une connexion électrique par la pression perpendiculaire dudit contact électrique sur le textile conducteur d’électricité contre une surface d’appui du dispositif. Toutefois, il y a un besoin d’améliorer encore davantage la fiabilité à long terme du contact électrique établi avec un textile électriquement conducteur.
Objet de l’invention
Compte tenu de ce qui précède, la présente invention a pour objectif d’apporter une solution améliorée de connexion électrique pour un élément plat souple conducteur d’électricité, et notamment une solution qui augmente la robustesse de connexion.
Brève description de l’invention
A cet égard l’invention concerne un dispositif de connexion électrique pour un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, et destiné pour insertion dans un boitier de connexion selon une direction d’insertion (x), comprenant une première mâchoire et une seconde mâchoire, la première et la seconde mâchoire se faisant face dans un état fermé des mâchoires.
Le dispositif de connexion inventif est caractérisé en ce que la première mâchoire présente une surface en regard de la seconde mâchoire et sensiblement parallèle à la direction d’insertion (x), une surface d’insertion destinée à être introduite dans le boitier et sensiblement perpendiculaire à la direction d’insertion (x), une surface opposée à la surface d’insertion, et un évidement s’étendant du bord formé par la jonction entre la surface en regard de la seconde mâchoire et la surface d’insertion de ladite première mâchoire au moins partiellement vers la surface opposée; en ce que la seconde mâchoire présente une surface en regard de la première mâchoire et sensiblement parallèle à la direction d’insertion (x), une surface d’insertion destinée à être introduite dans le boitier et sensiblement perpendiculaire à la direction d’insertion (x), une surface opposée à la surface d’insertion , et un évidement s’étendant du bord formé par la jonction entre la surface en regard de la première mâchoire et la surface d’insertion de ladite seconde mâchoire au moins partiellement vers la surface opposée, disposé de manière à ce que dans l’état fermé les évidements respectifs de la première et de la seconde mâchoire se font face; et en ce que l’évidement de la première mâchoire et/ou l’évidement respectif de la seconde mâchoire comprend au niveau de son bord une tige.
Le dispositif de l’invention présente un nombre d’avantages techniques, aboutissant à une solution de connexion pour un élément plat souple conducteur d’électricité plus robuste et moins coûteuse. Ainsi, le dispositif permet la compression d’un élément plat souple conducteur d’électricité entre deux mâchoires. Ledit élément plat souple est alors fixé au dispositif de manière plus solide, grâce à une distribution des forces de compression de part et d’autre dudit élément. L’élargissement des surfaces de compression permet de distribuer les forces de compression avantageusement et donc de réduire les forces ponctuelles. La compression entre deux mâchoires élimine la nécessité de pliage de l’élément plat souple autour d’un corps, tel que connu précédemment. Ainsi peut être diminuée la quantité de matériau d’élément plat souple nécessaire pour une connexion. Ainsi peuvent aussi être réduits les coûts induits par l’acquisition de matériaux conducteurs tel que le graphite.
De plus, la présence d’évidements disposés tel que présenté par l’invention peut permettre l’exposition de part et d’autre d’un l’élément plat souple compressé entre les deux mâchoires. Cette double exposition, octroyée par l’évidement dans la première mâchoire et l’évidement dans la seconde mâchoire, rend possible un double-contact électrique de part et d’autre de la surface compressée de l’élément plat souple conducteur d’électricité.
Selon un avantage additionnel, la stabilité supérieure de la tige par rapport à l’élément plat souple améliore l’insertion dudit dispositif dans un boitier de connexion correspondant, car le risque d’un froissement ou bombement de l’élément plat souple en raison d’un impact d’insertion est ainsi réduit.
Dans un mode de réalisation préféré, la première mâchoire du dispositif de connexion peut comprendre au moins un évidement supplémentaire et la seconde mâchoire peut comprendre également au moins un évidement supplémentaire, chaque évidement de la première mâchoire faisant face dans l’état fermé des mâchoires à un évidement de la seconde mâchoire. Ainsi, un double-contact peut-être établit à plusieurs endroits d’un élément plat souple conducteur d’électricité compressé entre la première mâchoire et la seconde mâchoire, par exemple à plusieurs endroits de l’élément qui présentent différentes voies conductrices d’électricité. En particulier peuvent être établis deux points de double-contact de polarité opposée à deux endroits différents d’une voie conductrice, ainsi obtenant la fermeture ultérieure d’un circuit électrique. Cela peut permettre l’alimentation électrique des différentes voies conductrices par un seul dispositif. Cela peut aussi permettre de distribuer l’intensité du courant, fourni à plusieurs endroits d’un élément plat souple conducteur d’électricité, ainsi augmentant la puissance transmissible totale en fonction de la résistance thermique au niveau de chaque endroit.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la tige dans l’évidement de la première mâchoire et/ou de l’évidement respectif de la seconde mâchoire peut comprendre au moins un chanfrein sur le bord de la tige qui est orienté en direction d’insertion (x). Un chanfrein ainsi disposé sur le bord de la tige peut faciliter l’insertion en direction d’insertion (x) du dispositif dans un boitier de connexion. Ainsi, la tige chanfreinée peut atténuer un impact mécanique sur la tige lors de l’insertion du dispositif dans le boitier de connexion en direction d’insertion (x).
Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif peut comprendre par ailleurs un moyen d’accouplement pour compresser un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, entre la première et la seconde mâchoire. Ainsi, le dispositif peut figer un élément plat souple entre les deux mâchoires et assurer une connexion plus robuste.
Dans une variante, le moyen d’accouplement du dispositif peut comprendre un moyen de fixation par complémentarité de forme, en particulier un moyen d’encliquetage entre la première et la seconde mâchoire. Ainsi, le dispositif peut figer l’élément plat souple entre les deux mâchoires par un moyen peu coûteux et facile à mettre en œuvre.
Dans une variante avantageuse, le moyen d’encliquetage peut comprendre au moins une saillie présente sur une surface latérale de la première ou seconde mâchoire et au moins une dépression complémentaire à la saillie dans un bord latéral de l’autre mâchoire correspondante. Ainsi, le moyen d’accouplement peut être formé directement sur la première et la seconde mâchoire lors de la production, permettant une production rapide de mâchoires aptes à être accouplées.
Dans un mode de réalisation, la première ou seconde mâchoire peut comprendre au moins une protrusion sur la surface en regard de l’autre mâchoire respective et l’autre mâchoire respective peut comprendre au moins une dépression complémentaire à ladite protrusion sur la surface en regard de ladite première ou seconde mâchoire. Les protrusions et dépressions peuvent représenter des points de pression ou friction accrue pour la compression d’un élément plat souple compressé entre les deux mâchoires. Ainsi peut être maintenu en position de manière plus robuste l’élément plat souple.
L’objectif de l’invention est également atteint par un second aspect de la présente invention, à savoir un système de connexion électrique pour un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, comprenant un dispositif de connexion électrique selon l’aspect précédent, et un boitier de connexion présentant une ouverture pour recevoir ledit dispositif et comprenant au moins un contact électrique comprenant deux branches formant pince, en particulier un contact de type Timer, ledit contact électrique étant disposé dans le boitier de manière à insérer lesdites branches de part et d’autre de la tige dans les évidements du dispositif lors de l’insertion du dispositif dans le boitier selon la direction d’insertion (x) par l’ouverture.
L’utilisation d’un tel contact électrique comprenant deux branches formant pince, en particulier un contact de type Timer, permet l’insertion des branches dans des évidements prévus à cet effet de part et d’autre de la tige et d’un élément plat souple compressé entre les mâchoires d’un dispositif de connexion électrique. Ainsi peut être établit un double-contact entre le contact électrique et, par exemple, une voie conductrice disposée sur l’élément plat souple. Cela présente l’avantage d’une adhérence de contact plus élevée par le dédoublement des points de pression, ainsi que d’une conductivité électrique améliorée par un dédoublement de surface de conduction électrique, peuvent être assurés.
En particulier, le double-contact qui peut être établit présente l’avantage d’être un double-contact métallique, c’est-à-dire métallique de part et d’autre de l’élément plat souple. Cela peut permettre l’application d’une force normale de pression au niveau du contact électrique plus homogène et plus précise qu’il ne le serait possible, par exemple, contre une surface d’appui en plastique. De telles surfaces peuvent être en matériaux déformables, ou présenter des planéités non-homogènes, et donc présenter des appuis non homogènes pour des contacts électriques.
L’utilisation d’un tel contact électrique comprenant deux branches formant pince peut aussi permettre d’adapter le système à différentes épaisseurs d’un élément plat souple, les branches ayant un degré de flexibilité pour établir le contact.
Dans une variante du second aspect, chaque branche dudit contact électrique peut présenter une extrémité opposée à la direction d’insertion (x) avec un rebord allongé sensiblement arrondi. Un tel rebord allongé sensiblement arrondi peut avantageusement faciliter l’ouverture des branches lors de l’insertion d’un dispositif de connexion en direction d’insertion (x). Ainsi, lors de l’avancement de la tige formant point d’insertion, les extrémités arrondies peuvent coulisser sur la surface de la tige qui avance. Cet effet peut être notamment amplifié si la tige est chanfreinée.
Dans une variante avantageuse, ledit contact électrique peut comprendre au moins un ressort, en particulier un ressort à lame. Le ressort sert de mécanisme pour fermer au repos les branches dudit contact. Un tel ressort peut permettre d’assurer un double-contact stable et solide avec la surface d’un élément plat souple inséré entre les deux branches dudit contact électrique.
Dans une autre variante, le système de connexion électrique peut comprendre par ailleurs un moyen d’accouplement pour coupler ledit boitier avec ledit dispositif, ledit moyen d’accouplement comprenant un moyen de fixation par complémentarité de forme, en particulier un moyen d’encliquetage entre le boitier et le dispositif. Ainsi, le système peut permettre un accouplement plus robuste entre un boitier de connexion et un dispositif de connexion inséré en direction d’insertion dans l’ouverture du boitier de connexion.
Dans une variante préférée, ledit moyen d’encliquetage entre le boitier et le dispositif peut comprendre au moins une saillie et au moins une dépression complémentaire à la saillie. Ainsi, le moyen d’accouplement peut être formé directement sur le boitier et le dispositif de connexion lors de la production, permettant une production rapide de boitiers et de dispositifs aptes à être accouplés.
L’objectif est aussi atteint par un assemblage du système de connexion électrique selon le second aspect avec un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité. Selon cet assemblage objet de l’invention, un élément plat souple conducteur d’électricité est compressé entre la première et la seconde mâchoire du dispositif, le dispositif est introduit dans le boitier de manière à ce que les branches du contact électrique du boitier s’appuient de part et d’autre de l’élément plat souple compressé, et les extrémités des branches sont agencées, selon le sens de la direction d’insertion, derrière la tige.
Un tel assemblage présente les avantages du dispositif et du système de connexion décrits ci-dessus. De plus, un tel assemblage permet de réduire le frottement d’un contact électrique contre un élément plat souple lors de l’insertion. Un tel frottement et un impact d’insertion peuvent être réduits par l’impact des branches du contact électrique avec la tige formant butée pour l’élément plat souple, et la fermeture des branches derrière la tige suite à l’insertion.
Grâce à cet assemblage plus solide utilisant une quantité réduite d’élément plat souple, et grâce à un système présentant une réduction de frottement et d’impact sur l’élément plat souple lors de l’insertion du dispositif dans le boitier, peut être obtenu une solution de connexion plus robuste à coût réduits.
Finalement, l’invention concerne aussi un procédé d’assemblage d’un système selon le second aspect avec un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, comprenant les étapes de a) compresser un élément plat souple entre la première et la seconde mâchoire du dispositif de manière à ce qu’au moins un bord dudit élément soit en contact avec la tige ; et de b) insérer ledit dispositif dans le boitier de manière à ce que les branches du contact électrique s’insèrent dans les évidements du dispositif et s’appuient de part et d’autre de l’élément plat souple. Ce procédé peut permettre d’aboutir à un assemblage présentant les avantages décrits ci-dessus, notamment une connexion pour un élément plat souple conducteur d’électricité plus robuste et moins coûteuse
Les objets, caractéristiques et avantages de l’invention telle qu’exposée ci-dessus seront plus exhaustivement compris et appréciés par l’étude de la description suivante plus détaillée de modes de réalisation préférés de l’invention, ainsi que des dessins annexés.
La est une vue en perspective d’une réalisation de l’assemblage d’un système de connexion électrique selon l’invention.
La est une vue en perspective d’une réalisation du dispositif de connexion électrique de l’invention, dans un état fermé.
La est une vue en coupe selon l’axe B de la .
La est une en perspective d’une mâchoire du dispositif de connexion électrique de l’invention.
La est une en perspective de l’autre mâchoire du dispositif de connexion électrique de l’invention.
La est une vue en coupe du système de connexion électrique illustré dans la en cours d’assemblage.
La montre le système de connexion électrique dans son état final.
Dans la suite, les mêmes références sur les figures sont utilisées pour des éléments de même nature. Les figures sont des représentations schématiques qui, dans un objectif de lisibilité, peuvent ne pas être à l’échelle. En particulier, les dimensions dans une direction cartésienne des éléments représentés peuvent ne pas être à échelle ni relativement les uns aux autres, ni relativement aux dimensions desdits éléments dans une autre direction cartésienne.
Dans ce qui suit est décrit en référence à la une réalisation avantageuse de l’assemblage d’un système de connexion électrique selon l’invention.
Est représenté sur la une vue en perspective d’observation un assemblage 1 d’un système de connexion électrique 3, comprenant un dispositif de connexion électrique 5 et un boitier de connexion 7, avec un élément plat souple 9 conducteur d’électricité.
L’assemblage 1 représenté se trouve dans un état final de connexion électrique, dit état inséré. Le dispositif de connexion 5 a été inséré par une ouverture 23 en direction d’insertion x dans le boitier de connexion 7 afin d’établir une connexion électrique entre l’élément plat souple 9 et des contacts dans le boitier de connexion 7.
La illustre que l’élément plat souple 9 est compressé entre une première mâchoire 15 et une seconde mâchoire 17 du dispositif de connexion électrique 5 inséré dans le boitier 7.
L’assemblage 1 présente par ailleurs un raccordement de quatre conducteurs électriques 25a, 25b, 25c, 25d raccordés au boitier 7 par des ouvertures, non visibles sur la , dans la face opposée 27 à l’ouverture 23 du boitier 7. Les conducteurs électriques 25a, 25b, 25c, 25d sont des câbles conventionnels, par exemple des fils de cuivre ou aluminium isolé.
L’élément plat souple 9 conducteur d’électricité 9 présente une épaisseur d en direction normale (z) perpendiculaire à la direction d’insertion (x), qui est très faible, par exemple moindre de 1%, relativement à toutes les autres dimensions dans le plan x-y de l’élément plat souple. L’élément plat souple 9 peut par exemple être constitué d’un textile organique ou synthétique, ou d’un plastique flexible.
L’élément plat souple 9 comprend ici quatre voies conductrices 11a, 11b, 11c, 11d, inter-espacées par trois voies non conductrices ou isolantes 13a, 13b,13c. Toutes les voies s’étendant en direction d’insertion x le long de l’élément plat souple 9 disposé dans le plan x-y. Les voies conductrices 11a, 11b, 11c, 11d, peuvent par exemple prendre la forme de couches métalliques imprégnées en surface, en particulier par sérigraphie. Le matériau conducteur des voies conductrices peut être par exemple du graphite, carbone, argent ou tungstène. Les voies non-conductrices 13a, 13b,13c peuvent correspondre à des surfaces de l’élément plat souple 9 non imprégnées de matériau conducteur, ou alors à des surfaces de l’élément plat souple 9 imprégnées de matériau isolant.
Il sera apprécié par l’homme de l’art que le nombre et l’arrangement des voies conductrices 11a, 11b, 11c, 11d sur l’élément plat souple 9 n’est soumis à aucune restriction et peut différent d’une application à une autre.
Chacune des voies conductrices 11a, 11b, 11c, 11d est disposée sur l’élément plat souple 9 sur un axe en direction d’insertion (x) identique à un axe de raccordement d’un conducteur respectif parmi les quatre conducteurs électriques 25a, 25b, 25c, 25d.
Le positionnement du dispositif 5 dans le boitier 7 est assuré par un moyen d’encliquetage 29 réalisé par une saillie 31 au niveau du dispositif 5 qui entre dans un trou traversant 33 dans le boitier 7 pour ainsi réaliser une connexion par complémentarité de forme.
Cette réalisation d’un assemblage selon l’invention établit une connexion électrique entre les voies conductrices 11a, 11b, 11c, 11d de l’élément plat souple 9, par exemple un textile conducteur d’électricité, et des conducteurs d’électricité 25a, 25b, 25c, 25d, par exemple filaires. La mise en œuvre de cet assemblage donne lieu à une solution de connexion électrique pour un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, plus robuste et moins coûteuse que connu dans l’art comme expliqué plus en détail par ce qui suit.
Le dispositif 5 de connexion électrique illustré dans la est décrit plus en détail en se référant aux figures 2A à 2D.
La figures 2A représente le dispositif de connexion 5 de la sorti du boitier 5. Ici le dispositif de connexion 5 avec la première mâchoire 15 et la seconde mâchoire 17 est dans un état fermé. Dans l’état fermé, la première mâchoire 15 et la second mâchoire 17 se font face de manière à compresser l’élément plat souple 9 avec les voies conductrices 11a à 11d entre elles. La est une coupe selon l’axe B-B dans le plan y-z tel qu’illustrée dans la .
La montre une vue en perspective de la première mâchoire 15 et la montre une vue en perspective de la seconde mâchoire 17.
La première mâchoire 15 comprend une surface 35, qui dans l’état fermé des mâchoires 15 et 17 illustré dans la , est en regard de la seconde mâchoire 17, et qui est sensiblement parallèle à la direction d’insertion x. La première mâchoire comprend également une surface d’insertion 37 destinée à être introduite dans le boitier 7. Cette surface d’insertion 37 est sensiblement perpendiculaire à la direction d’insertion x et s’étend dans un plan parallèle au plan y-z. La première mâchoire 15 présente par ailleurs une surface 39 opposée à la surface d’insertion 37, et des surfaces latérales 79A, 79B. La jonction de la surface 35 en regard de la seconde mâchoire 17 dans le plan x-y et de la surface d’insertion 37 dans le plan y-z forme un bord 43 sensiblement parallèle à la direction y.
La première mâchoire 15 comprend quatre évidements rectangulaires 41a, 41b, 41c, 41d qui s’étendent dudit bord 43 partiellement vers la surface opposée 39, et partiellement le long de la surface d’insertion 37. Les évidements 41a, 41b, 41c, 41d ont de préférence une profondeur x1 de 1 à 2 cm, une hauteur z1 de 2 à 4mm et une largeur y1 de 0,5cm à 2cm.
La première mâchoire 15 comprend en outre plusieurs, ici six, protrusions 85 sur la surface 35 en regard de la seconde mâchoire 17. Dans cette réalisation, les protrusions 85 sont disposées sur la surface 35 trois à trois, d’une part entre les évidements 41a, 41b, 41c, 41d et d’autre part vers le centre de la surface 35. D’autres agencements avec plus ou moins de protrusions sont possibles.
La première mâchoire 15 comprend de plus sur chaque surface latérale 79a, 79b des saillies 77, ici deux.
La représente une vue en perspective de la seconde mâchoire 17. La seconde mâchoire 17 présente, lorsque coupée transversalement dans un plan y-z, une forme en U avec une base 19 et deux volets latéraux 21. La base 19 de la seconde mâchoire 17 forme une surface 45, qui est en regard de la première mâchoire 15 dans l’état fermé des mâchoires tel qu’illustré dans la . La surface 45 est sensiblement parallèle à la direction d’insertion x. La seconde mâchoire 17 comprend également une surface d’insertion 47 destinée à être introduite dans le boitier 7 et qui est sensiblement perpendiculaire à la direction d’insertion x. La seconde mâchoire 17 présente par ailleurs une surface opposée 49 à la surface d’insertion 47, et des bords latéraux 83a, 83b. La jonction de la surface 45 dans le plan x-y et de la surface d’insertion 47 dans le plan y-z forme un bord 53 sensiblement parallèle à la direction y.
La seconde mâchoire 17 comprend quatre évidements rectangulaires 51a, 51b, 51c, 51d qui s’étendent dudit bord 53 partiellement vers la surface opposée 49, et partiellement le long de la surface d’insertion 47 avec des dimensions x2, y2 et z2, qui sont de préférence, similaires aux dimensions x1, y1 et z1 des évidements 41a, 41b, 41c, 41d de la première mâchoire 15.
Dans l’état fermé du dispositif 5, les évidements 51a, 51b, 51c, 51d sont disposés face aux évidements 41a, 41b, 41c, 41d de la première mâchoire 15 tel qu’illustré dans les figures 2A et 2B.
La seconde mâchoire 17 comprend des dépressions 87, ici par exemple six, sur la surface 45 en regard de la première mâchoire 15. Les dépressions 87 sont par exemple disposées sur la surface 45 trois à trois, d’une part entre les évidements 51a, 51b, 51c, 51d et d’autre part dans le centre de la surface 45, de manière à ce que leurs positions soient complémentaires aux protrusions 85 de la première mâchoire 15, en particulier dans l’état fermé du dispositif 5. Les dépressions 87 sont d’ailleurs de préférence plus large dans le plan x-y que les protrusions 85. Ceci est montré sur la . D’autres agencements avec plus ou moins de dépressions sont possible à condition qu’elles soient agencées de la même manière que les protrusions 85.
La seconde mâchoire 17 présente sur chaque bord latéral 83a, 83b des dépressions 81, ici deux, chaque dépression 81 formant un trou de passage dans le bord latéral 83a, 83b. Les dépressions 81 sont disposées sur les bords latéraux 83a, 83b, de manière á être complémentaires aux saillies 77 de la première mâchoire 15. Ainsi, les saillies 77 et les dépressions 81 forment ensemble un moyen d’encliquetage 75 entre la première 15 et la seconde 17 mâchoire pour assurer par complémentarité de forme le positionnement relatif des deux mâchoires 15 et 17 dans l’état fermé tel qu’illustré dans les figures 2A et 2B. Ainsi un désassemblage involontaire des deux mâchoires 15 et 17 peut être prévenu. L’élément plat 9 positionné entre les deux mâchoires reste en place.
La saillie 31, illustré sur la est agencé sur une paroi extérieure de chaque volet latéral 21 de la seconde mâchoire 17.
Dans cette réalisation du dispositif 5 et selon l’invention, les évidements 51a, 51b, 51c, 51d de la seconde mâchoire 17 comprennent au niveau de leur bord 53, formé par jonction de la surface 45 en regard de la première mâchoire 15 dans le plan x-y et de la surface d’insertion 47 dans le plan y-z, une tige 55. Dans ce mode de réalisation, la tige 55 s’étend le long du bord 53, sur toute la largeur de la base 19 en direction y perpendiculaire à la direction x d’insertion. Au niveau de la partie du bord 53 comprise par les évidements 51a, 51b, 51c, 51d, la tige 55 traverse les évidements 51a, 51b, 51c, 51d.
La section de la tige 55 a une forme sensiblement rectangulaire, présentant deux chanfreins 57, disposés sur le bord 59 de la tige 55 orienté en direction d’insertion x, tel qu’illustré sur la . La tige a une hauteur z3 de, par exemple, 10% à 40% de la hauteur totale en direction x de la base 19 de la seconde mâchoire 17. Dans l’état fermé des deux mâchoires 15, 17 la tige 55 dépasse les surfaces d’insertion 37 et 47 dans la directions d’insertion x.
Dans d’autre variantes du dispositif 5 de l’invention, le nombre et la forme des évidements 41a, 41b, 41c, 41d, 51a, 51b, 51c, 51d des mâchoires 15, 17 peut varier. Ainsi, d’autres réalisations peuvent présenter un nombre plus élevé ou réduit de évidements qui sont, par exemple, hémisphériques ou arrondis, plutôt que rectangulaires. Les dimensions relatives des évidements peuvent elles aussi, varier selon d’autres réalisations du dispositif de l’invention.
Dans d’autres réalisations du dispositif de l’invention, la tige 55 peut être comprise par un évidement 41a, 41b, 41c, 41d de la première mâchoire 15 au niveau du bord 43, plutôt que par un évidement 51a, 51b, 51c, 51d de la seconde mâchoire 17. Elle peut alors par exemple s’étendre le long du bord 43 sur la première mâchoire 15. En alternative, elle peut être comprise aussi bien dans un évidement 51a, 51b, 51c, 51d tel que décrit en référence aux figures 2A, 2B, 2C, 2D, et en même temps par un évidement 41a, 41b, 41c, 41d de la première mâchoire 15 au niveau du bord 43. Une telle configuration donnerait lieu aux deux fragments de tige 55 indépendants se réunissant dans l’état ferme du dispositif 5 pour former une tige 55 commune.
Le dispositif 5 décrit réalise une fonction de module connecteur pour un l’élément plat souple conducteur d’électricité 9 destiné à être inséré dans un boitier de connexion 7 pour établir une connexion électrique durable. Ainsi, le dispositif 5 a pour fonction de fixer l’élément plat souple 9 en place entre deux mâchoires 15, 17 en vue de ladite insertion. La qualité de la fixation de l’élément 9 dans le dispositif 5 est directement liée à la robustesse générale de la connexion électrique établie suite à insertion dans un boitier de connexion 7. Ce dispositif 5 est un module connecteur particulièrement robuste, notamment dans le comparatif avec l’état de l’art, par la distribution des forces de compression de part et d’autre dudit élément 9 et sur des surfaces de compression élargies avantageusement. Le dispositif 5, en plus, ne nécessite pas le pliage de l’élément plat souple conducteur d’électricité 9 autour d’un corps, tel que connu antérieurement. Cela permet une économie immédiate dans les coûts matériaux pour la mise en œuvre du dispositif 5.
Dans le dispositif 5 agencé tel que décrit, grâce aux évidements 41a, 41b, 41c, 41d, 51a, 51b, 51c, 51d qui se font face à l’état fermé, l’élément plat souple compressé entre les mâchoires 15, 17 est doublement exposé à l’intérieur de chaque couple d’évidements. Cela rend possible un double-contact électrique de part et d’autre de l’élément plat souple 9 comme décrit ci-dessous. La tige 55, comprise dans un évidement 41a, 41b, 41c, 41d, 51a, 51b, 51c, 51d et disposée le long d’un bord 43, 53, présente une dureté supérieure à celle l’élément plat souple 9. Elle protège alors ledit élément 9 lors de son insertion en direction d’insertion dans l’ouverture 23 du boitier 7. Notamment, elle protège l’élément plat souple 9 d’un froissement ou bombement suite à un impact.
Le moyen d’encliquetage 75 comprenant les saillies 77 et les dépressions 81 établit une connexion par complémentarité mécanique de forme dans l’état fermé du dispositif 5. Ainsi, un élément plat souple conducteur d’électricité, tel qu’un textile conducteur d’électricité, peut être figé de manière stable et durable entre les deux mâchoires 15, 17 du dispositif.
Les protrusions 85 et dépressions 87 complémentaires sur les surfaces intérieures 35, 45 des mâchoires 15, 17 établissent des points de pression sur l’élément plat souple 9, qui s’ajoutent à la compression de base des mâchoires 15, 17 une fois que les saillies 77 se sont logées dans les dépressions 81. Ces points de pression accroissent ponctuellement les forces de friction et empêchent l’élément plat souple 9 compressé entre les deux mâchoires 15, 17 d’être déplacé. Les protrusions 85 et dépressions 87 sont de préférence placées en proximités des évidements 41a, 41b, 41c, 41d et 51a, 51b, 51c, 51d, car c’est au niveau de ces évidements qu’est mise en œuvre la connexion électrique de l’élément plat souple 9.
Les figures 3A et 3B sont des vues en coupe selon l’axe A-A de la , de la même réalisation d’un assemblage selon l’invention décrite dans la partie relative à la .
La est une vue de coupe transversale dans le plan x-z de l’assemblage 1 en cours de procédé d’assemblage selon l’invention. La vue est rapprochée au niveau de l’interface de la connexion électrique entre l’élément plat souple 9 compressé dans le dispositif de connexion 5 et un contact électrique 61 dans le boitier de connexion 61.
La est une vue oblique en coupe de l’assemblage 1 déjà assemblé, c’est-à-dire, dans un état d’assemblage complété.
Il est rappelé que l’assemblage 1 du système de connexion 3 comprend le dispositif de connexion 5 pour élément plat souple 9 illustré dans les figures 2A à 2D et le boitier de connexion 7, ainsi que ledit élément plat souple 9.
Il est décrit par la suite une réalisation d’un procédé d’assemblage selon l’invention, en référence aux figures 3A et 3B. Le procédé vise à assembler le système de connexion 3 électrique avec le boiter de connexion 7 et le dispositif de connexion 5 avec l’élément plat souple 9 conducteur d’électricité.
Le boitier 7 présente à son intérieur un contact électrique 61 comprenant deux branches 63, 65 formant pince 67, de préférence un contact électrique de type Timer, par exemple un Junior Power Timer (JPT) TYCO. Le contact électrique 61 est raccordé à un conducteur électrique 25 inséré par la face opposée 27 à l’ouverture 23 du boitier 7, tel qu’illustré dans la . Chacune des branches 63, 65 du contact électrique 61 présente une extrémité 71, 73 avec un rebord allongé sensiblement arrondi.
Le contact électrique 61 est sur chaque branche 63, 65 muni d’un ressort à lame 69a et 69b. Chaque ressort à lame 69a et 69b a une extrémité 74a, 74b en appui contre un bord intérieur 70a et 70b du boitier 7. Ainsi une force peut être exercée à l’autre extrémité 72a, 72b des ressorts 69a et 69b, là où les branches 63 ou 65 font pince 67.
Ainsi, en disposant des deux ressorts 69 de manière opposée sur les branches 63, 65, deux forces F1 et F2 peuvent être exercées au niveau de la pince 67 en direction opposée. Ainsi, les deux branches 63, 65 sont appuyées en sens opposé l’une sur l’autre, octroyant une position de pince 67 fermée au repos au contact électrique 61.
Après avoir, dans une première étape dont le résultat est illustré dans la , compressé l’élément plat souple 9 entre la première 15 et la seconde 17 mâchoire du dispositif 5 de manière à ce qu’au moins un bord dudit élément 9 soit en contact avec la tige 55, le dispositif 5 est introduit dans le boitier 7. Lors de cette insertion, telle qu’illustrée dans la , la tige 55 en amont des surface d’insertion 37 et 47 se place d’abord entre les extrémités 71 et 73 qui le guident pour enfin butter contre les branches 63, 65 au niveau de la pince 67. En poussant et grâce aux chanfreins 57 disposés en avant sur la tige 55 les branches 63 et 65 peuvent être écartées contre les forces F1 et F2 exercées par les ressorts 69a et 69b.
Les rebords allongés et arrondis des extrémités 71, 73 permettent un glissement en direction sensiblement normale (z) à la direction d’insertion (x) des rebords des extrémités 71, 73 sur la tige 55. Les chanfreins 57 disposés sur la tige 55 servent à réduire la friction de glissement et donc amplifier l’effet d’ouverture des branches lors de l’insertion du dispositif 5 dans le boitier 7.
Une fois que les branches 63 et 65 sont suffisamment écartées, la tige 55 peut passer derrière la pince 67 et entrer plus loin dans le boitier 7. Ceci est illustré dans la . montre que la branche 63 est au moins partiellement insérée dans l’évidement 41a, 41b, 41c, 41d de la première mâchoire 15 et la branche 65 est au moins partiellement insérée dans l’évidement 51a, 51b, 51c, 51d de la seconde mâchoire 17. De plus, grâce aux forces de rappel exercées par les ressort 69a et 69b, la pince 67 se referme derrière la tige 55.
Ainsi, dans l’état inséré de l’assemblage 1, les branches 63, 65 du contact électrique 61 du boitier 7 s’appuient de part et d’autre de l’élément plat souple 9 compressé dans le dispositif 5 pour réaliser un double contact électrique par la pince 67.
Le moyen d’encliquetage 29 illustré sur la est enclenché lorsque le dispositif 5 est arrivé dans une position finale dans le boitier 7, qui permet à la saillie 31 de la seconde mâchoire 17 de se positionner dans le trou traversant 33 du boitier 7. Dans cette position finale, le dispositif 5 est ainsi maintenu par encliquetage au boitier 7.
Tel qu’illustré sur la , la saillie 31 est agencée par rapport au volet latéral 21 de sorte que la saillie 21 soit flexible le long de la direction y. Un désengagement du dispositif 5 hors du boîtier 7, est rendu possible par une poussée sur la saillie 31 vers le volet latéral 21 de sorte à désengager la saillie 31 du trou traversant 33 du boîtier 7. Ainsi, un désencliquetage est possible. En outre, cela permet de procéder à un encliquetage et un désencliquetage de manière réversible, sans endommager ou déformer plastiquement le dispositif 5, qui peut ainsi être avantageusement réutilisé.
Grâce au double-contact 69, l’adhérence du contact électrique est plus élevée par le dédoublement des points de pression, et la conductivité électrique est améliorée par le dédoublement de surface de conduction électrique. De plus, chacune des branches 63, 65 du contact électrique 61 formant pince 67 étant métallique, la force d’appui du double-contact métallique est plus homogène et plus précise qu’il ne le serait possible, par exemple, tel que connu dans l’état de l’art. Les solutions de l’état de l’art présentent une force d’appui unilatérale d’un contact métallique contre une surface d’appui, notamment en plastique. Les plastiques peuvent être des matériaux déformables, ou présenter des planéités non-homogènes, et donc présenter des appuis non homogènes pour des contacts électriques qui dégradent la qualité du contact. Par ailleurs, les deux branches 63, 65 du contact électrique 61 présentent un degré de flexibilité en direction normale (z) à la direction d’insertion (x). Cela permet d’adapter le système de connexion 3 à de différentes épaisseurs d de l’élément plat souple 9, sans échanger ou modifier des composants.
Le procédé décrit permet d’aboutir à un assemblage 1 de système de connexion qui représente une solution de connexion électrique d’un élément souple plat qui est plus robuste et moins coûteuse que les solutions connues de l’art antérieur. En particulier, cette solution économise la quantité d’élément souple, tel que du textile conducteur d’électricité nécessaire. Cette solution réduit par ailleurs les frottements engendrés sur l’élément souple lors d’une insertion de connexion. La solution améliore aussi le contact métallique unilatéral contre une surface d’appui en mettant en œuvre un double-contact métallique de part et d’autre de l’élément souple.

Claims (14)

  1. Dispositif de connexion électrique pour un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, et destiné pour insertion dans un boitier de connexion selon une direction d’insertion (x),

    ledit dispositif de connexion (5) comprenant:

    une première mâchoire (15) et une seconde mâchoire (17), la première (15) et la seconde mâchoire (17) se faisant face dans un état fermé des mâchoires,

    ledit dispositif de connexion (5)caractérisé en ce que

    la première mâchoire (15) présente

    une surface (35) en regard de la seconde mâchoire (17) et sensiblement parallèle à la direction d’insertion (x),

    une surface (37) d’insertion destinée à être introduite dans le boitier et sensiblement perpendiculaire à la direction d’insertion (x),

    une surface opposée (39) à la surface d’insertion (37), et

    un évidement (41) s’étendant du bord (43) formé par la jonction entre la surface (35) en regard de la seconde mâchoire (17) et la surface d’insertion (37) de ladite première mâchoire (15) au moins partiellement vers la surface opposée (39); et

    la seconde mâchoire (17) présente

    une surface (45) en regard de la première mâchoire (15) et sensiblement parallèle à la direction d’insertion (x),

    une surface (47) d’insertion destinée à être introduite dans le boitier et sensiblement perpendiculaire à la direction d’insertion (x),

    une surface opposée (49) à la surface d’insertion (47), et

    un évidement (51) s’étendant du bord (53) formé par la jonction entre la surface (45) en regard de la première mâchoire et la surface d’insertion (47) de ladite seconde mâchoire (17) au moins partiellement vers la surface opposée (49), disposé de manière à ce que dans l’état fermé les évidements (41a, 41b, 41c, 41d, 51) respectifs de la première (15) et de la seconde mâchoire (17) se font face, et en ce que

    l’évidement (41) de la première mâchoire (15) et/ou l’évidement respectif (51) de la seconde mâchoire (17) comprend au niveau de son bord (43, 53) une tige (55).
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel

    la première mâchoire (15) comprend au moins un évidement supplémentaire et la seconde mâchoire (17) comprend également au moins un évidement supplémentaire, chaque évidement de la première mâchoire (15) faisant face dans l’état fermé des mâchoires à un évidement de la second mâchoire (17).
  3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel

    la tige (55) dans l’évidement (41) de la première mâchoire (15) et/ou de l’évidement respectif (51) de la seconde mâchoire (17) comprend au moins un chanfrein (57) sur le bord (59) de la tige (55) qui est orienté en direction d’insertion (x).
  4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3, comprenant par ailleurs

    un moyen d’accouplement pour compresser un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, entre la première (15) et la seconde mâchoire (17).
  5. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel

    le moyen d’accouplement comprend un moyen de fixation par complémentarité de forme, en particulier un moyen d’encliquetage (75) entre la première (15) et la seconde mâchoire (17).
  6. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel

    ledit moyen d’encliquetage (75) comprend au moins une saillie (77) présente sur une surface latérale (79A, 79B) de la première (15) ou seconde mâchoire (17) et au moins une dépression (81) complémentaire à la saillie (77) dans un bord latéral (83) de l’autre mâchoire correspondante.
  7. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, dans lequel

    la première (15) ou la seconde mâchoire (17) comprend au moins une protrusion (85) sur la surface (35,45) en regard de l’autre mâchoire respective (17,15) et l’autre mâchoire respective (17,15) comprend au moins une dépression (87) complémentaire à ladite protrusion (85) sur la surface (45) en regard de ladite première (15) ou seconde mâchoire (17).
  8. Système de connexion électrique pour un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, comprenant :

    un dispositif (5) selon une des revendications 1 à 7; et

    un boitier (7) de connexion présentant une ouverture (23) pour recevoir ledit dispositif (5) et comprenant au moins un contact électrique (61) comprenant deux branches (63, 65) formant pince (67), en particulier un contact de type Timer,

    ledit contact électrique (61) étant disposé dans le boitier (7) de manière à insérer lesdites branches (63, 65) de part et d’autre de la tige dans les évidements (41a, 41b, 41c, 41d, 51) du dispositif (5) lors de l’insertion du dispositif (5) dans le boitier (7) selon la direction d’insertion (x) par l’ouverture (23).
  9. Système selon la revendication 8, dans lequel

    chaque branche (63, 65) dudit contact (61) présente une extrémité (71, 73) opposée à la direction d’insertion (x) avec un rebord allongé sensiblement arrondi.
  10. Système selon la revendication 8 ou 9, dans lequel

    le contact électrique (61) comprend un ressort (69), en particulier un ressort à lame, fermant au repos les branches (63, 65) dudit contact (61).
  11. Système selon une des revendications 8 à 10, comprenant par ailleurs

    un moyen d’accouplement pour coupler ledit boitier (7) avec ledit dispositif (5),

    ledit moyen d’accouplement comprenant un moyen de fixation par complémentarité de forme, en particulier un moyen d’encliquetage (29) entre le dispositif (5) et le boitier (7).
  12. Système selon une des revendications 8 à 11, dans lequel

    ledit moyen d’encliquetage (29) entre le boitier (7) et le dispositif (5) comprend au moins une saillie (31) et au moins un trou (33) complémentaire à la saillie (31).
  13. Assemblage du système selon une des revendications 8 à 12 avec un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, dans lequel

    un élément plat souple conducteur d’électricité (9) est compressé entre la première (15) et la seconde mâchoire (17) du dispositif (5),

    le dispositif (5) est introduit dans le boitier (7) de manière à ce que les branches (63, 65) du contact électrique (61) du boitier (7) s’appuient de part et d’autre de l’élément plat souple (9) compressé, et

    les extrémités (71, 73) des branches (63, 65) sont agencées, selon le sens de la direction d’insertion (x), derrière la tige (55).
  14. Procédé d’assemblage d’un système selon une des revendications 8 à 12 avec un élément plat souple conducteur d’électricité, en particulier un textile conducteur d’électricité, comprenant les étapes de

    a) compresser un élément plat souple (9) entre la première (15) et la seconde mâchoire (17) du dispositif (5) de manière à ce qu’au moins un bord dudit élément (9) soit en contact avec la tige (55) ; et

    b) insérer ledit dispositif (5) dans le boitier (7) de manière à ce que les branches (63, 65) du contact électrique (61) s’insèrent dans les évidements (41a, 41b, 41c, 41d, 51) du dispositif (5) et s’appuient de part et d’autre de l’élément plat souple (9).
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