FR3141004A1 - Connecteur pour la fixation d’un câble sur un circuit imprimé. - Google Patents

Connecteur pour la fixation d’un câble sur un circuit imprimé. Download PDF

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Anthony Brisset
Philippe Mercier
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

Connecteur (1) pour la fixation d’un câble sur un circuit imprimé (3), le connecteur (1) étant configuré pour être fixé sur un bord (3A.1) du circuit imprimé (3), ledit connecteur (1) comprenant : une première portion de fixation (1A) pour connecter le câble, et une deuxième portion de fixation (1B) pour la fixation du connecteur (1), la deuxième portion de fixation (1B) comprenant au moins trois pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b), la première et la deuxième portion de fixation (1A, 1B) du connecteur (1) sont reliées par une section longitudinale (1C) s’étendant perpendiculairement à un plan du circuit imprimé (3), la première portion de fixation (1A) étant située du côté d’une face arrière (3A.3) du circuit imprimé (3) tandis que la deuxième portion de fixation (1B) est située du côté de la face avant (3A.2), et qu’au moins une des trois pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) traverse le circuit imprimé (3). Figure de l’abrégé : figure 2

Description

Connecteur pour la fixation d’un câble sur un circuit imprimé. Domaine technique.
La présente invention a pour objet un connecteur pour la fixation d’un câble sur un circuit imprimé. L’invention a également pour objet le circuit imprimé comprenant au moins ledit connecteur, et un moteur triphasé comprenant ledit circuit imprimé.
L’invention concerne le domaine technique des véhicules automobiles, et plus particulièrement des moteurs triphasés de véhicules automobiles comprenant au moins un circuit imprimé avec des connecteurs.
État de la technique.
Les véhicules automobiles comprennent généralement un moteur avec un système de refroidissement indispensable à la régulation thermique dudit moteur. Dans un véhicule de conception récente, un tel système de refroidissement comprend généralement au moins un circuit de refroidissement positionné au contact du moteur et dans lequel chemine un liquide de refroidissement. Le liquide de refroidissement va, en se réchauffant, abaisser la température du moteur par échange thermique. Lorsque la température du liquide atteint une valeur seuil, généralement d’au moins 90°C, un ventilateur se déclenche pour rabaisser la température du liquide en-dessous de ladite valeur.
Ainsi, le ventilateur est indispensable à la régulation thermique du moteur. Ce ventilateur comprend généralement une hélice propulsée par un moteur triphasé, lui-même contrôlé par un circuit imprimé. Ce circuit imprimé comprend des composants électriques et/ou électroniques, pouvant déclencher diverses fonctions au sein du moteur. L’alimentation électrique du moteur triphasé et de son circuit imprimé est réalisée grâce à un ou plusieurs câbles d’alimentation.
Les câbles susmentionnés sont généralement fixés et maintenus en position sur un bord du circuit imprimé par des connecteurs. Mais une tension importante appliquée à l’un de ces câbles peut entraîner leur arrachement, altérant ainsi l’alimentation électrique du moteur triphasé.
C’est pourquoi différents connecteurs ont été développés pour améliorer le maintien d’un câble sur le circuit imprimé. En particulier, le document de brevet publié JP 2013-168312 A décrit un tel connecteur. Ce connecteur comprend trois pattes de fixation fixées sur l’une des faces du circuit imprimé, et une portion de fixation montée sur lesdites pattes. La portion de fixation présente une section en U apte à réceptionner un câble électrique, ladite portion étant positionnée perpendiculairement au plan du circuit imprimé. Or, ce connecteur est volumineux et fragile, et présente une connexion au câble peu fiable.
Un autre type de connecteur est décrit dans le document de brevet publié US 2016/0072200 A1. Ce connecteur est configuré pour être fixé sur le bord du circuit imprimé et comprend une première portion de fixation audit circuit et une deuxième portion de fixation à un câble. Le câble est d’abord inséré dans un orifice prévu à cet effet sur le bord du circuit imprimé, puis le connecteur est glissé sur le circuit imprimé grâce à la première portion de fixation, et vient au contact du câble, de manière à rabattre le câble parallèlement au plan du circuit imprimé. Mais ce connecteur est complexe à fabriquer, et la connexion électrique avec le câble peut être défectueuse, car le perçage du câble pour atteindre les fils conducteurs peut être mal réalisé.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de diminuer la place prise par le connecteur sur le circuit imprimé.
L’invention permet également d’améliorer la résistance aux efforts mécaniques du câble rattaché au connecteur.
Un autre objectif de l’invention est d’améliorer la connexion électrique entre le circuit imprimé et les câbles d’alimentation.
Présentation de l’invention.
La solution proposée par l’invention est un connecteur pour la fixation d’un câble sur un circuit imprimé, le connecteur étant configuré pour être fixé sur un bord du circuit imprimé, ledit connecteur comprenant : une première portion de fixation configurée pour connecter le câble au circuit imprimé, et une deuxième portion de fixation configurée pour la fixation du connecteur sur le circuit imprimé, la deuxième portion de fixation comprenant au moins trois pattes, le connecteur étant fixé sur une partie du circuit imprimé qui s’étend suivant un plan, la première et la deuxième portion de fixation du connecteur étant reliées par une section longitudinale s’étendant perpendiculairement au plan du circuit imprimé lorsque le connecteur est monté sur ledit circuit, de sorte que la première portion de fixation est située du côté d’une face arrière du circuit imprimé tandis que la deuxième portion de fixation est située du côté de la face opposée, dite face avant, du circuit imprimé, au moins une des trois pattes étant configurée pour traverser le circuit imprimé de manière à pouvoir être fixée par soudage. .
Le connecteur selon l’invention permet de monter un câble sur un circuit imprimé. Le positionnement du connecteur, avec une première portion de fixation orientée vers l’une des faces du circuit imprimé et une deuxième portion de fixation positionnée sur la face opposée dudit circuit, permet de diminuer la place prise par ledit connecteur. Ceci permet donc de diminuer la place nécessaire au circuit imprimé, ce qui permet un gain de place pour l’installation du moteur triphasé.
La présence de trois pattes de fixation permet au connecteur d’être équilibré, notamment avant le soudage. En effet, au vu de son positionnement sur le bord du circuit imprimé et de sa masse, le connecteur pourrait facilement basculer. L’équilibre du connecteur permet donc un soudage efficace et facile quelle que soit la méthode utilisée, en particulier si le circuit imprimé doit être déplacé avant le soudage, notamment pour être introduit dans un four.
Le passage de l’une des pattes au travers du circuit imprimé permet d’améliorer l’équilibre du connecteur mais également de souder cette patte, donc d’améliorer également la résistance mécanique et la connexion électrique du connecteur.
Les méthodes de soudage pouvant être utilisées sont connues de l’homme du métier, et peuvent, par exemple, être le brasage, tel que le brasage par refusion, ou une méthode de soudage à la vague. Certaines de ces méthodes peuvent donc nécessiter le passage dans un four.
D’autres caractéristiques avantageuses de l’appareil objet de l’invention sont listées ci-dessous. Chacune de ces caractéristiques peut être considérée seule ou en combinaison avec les caractéristiques remarquables définies ci-dessus. Chacune de ces caractéristiques contribue, le cas échéant, à la résolution de problèmes techniques spécifiques définis plus avant dans la description et auxquels ne participent pas nécessairement les caractéristiques remarquables définies ci-dessus. Ces dernières peuvent faire l’objet, le cas échéant, d’une ou plusieurs demandes de brevet divisionnaires :
Selon un mode préféré de l’invention, les trois pattes de la deuxième portion de fixation sont disposées de manière à former entre elles un angle de 90°.
La disposition à 90° des pattes améliore l’équilibre du connecteur en l’absence de soudure, donc facilite à la fois le montage du connecteur sur le circuit imprimé et la qualité du soudage.
Selon un mode préféré de l’invention, les trois pattes de la deuxième portion de fixation comprennent deux pattes latérales et une patte arrière, la patte arrière présentant une section parallèle au bord du circuit imprimé.
Les pattes latérales servent tout d’abord à améliorer la résistance du connecteur aux efforts mécaniques, mais également à améliorer l’équilibre dudit connecteur sur le circuit imprimé. La patte arrière a vocation à permettre la conductivité électrique entre le câble et le circuit imprimé.
Selon un mode préféré de l’invention, la deuxième portion de fixation comprend un segment de maintien relié à la section longitudinale du connecteur et à partir duquel s’étendent les trois pattes.
La présence d’un segment de maintien sur la deuxième portion de fixation permet de diminuer la taille du connecteur, donc de favoriser le bon positionnement des pattes sur le circuit imprimé et son maintien avant le soudage.
Selon un mode préféré de l’invention, le segment de maintien s’étend suivant un plan parallèle au plan du circuit imprimé.
L’extension du segment de maintien suivant un plan parallèle au plan du circuit imprimé permet de diminuer la place prise par le connecteur sur ledit circuit. La petite taille dudit segment permet également de limiter le poids du connecteur et de faciliter son maintien sur le circuit imprimé.
Avantageusement, l’au moins une des trois pattes soudée est la patte arrière.
Avantageusement, au moins la patte arrière est configurée pour permettre la connexion électrique au circuit imprimé.
La présence d’une soudure sur la patte arrière permet d’améliorer la connexion électrique entre le connecteur et le circuit imprimé. Cette soudure améliore également la résistance aux efforts du connecteur.
Avantageusement, les pattes s’étendent perpendiculairement au plan du circuit imprimé.
Le positionnement perpendiculaire des pattes par rapport au plan du circuit imprimé permet de faciliter le montage et le soudage du connecteur sur ledit circuit.
Avantageusement, toutes les pattes sont configurées pour traverser le circuit imprimé.
Le passage traversant de l’ensemble des pattes permet d’améliorer l’équilibre et le maintien du connecteur sur le circuit imprimé avant le soudage. Ce passage traversant permet également de faciliter le soudage d’une ou de plusieurs pattes sur le circuit.
Selon un mode préféré de l’invention, la patte arrière comprend en outre au moins une zone d’appui destinée à venir en appui contre le circuit imprimé.
La ou les zones d’appui de la patte arrière permettent de faciliter le maintien du connecteur sur le circuit imprimé avant le soudage, puis de faciliter la procédure de soudage en la rendant plus reproductible et plus efficace. Préférentiellement, deux zones d’appui sont formées sur la patte arrière.
Selon un mode préféré de l’invention, la section longitudinale du connecteur comprend, en outre, au moins une zone d’appui destinée à venir en appui contre le circuit imprimé.
La ou les zones d’appui de la section longitudinale permettent également de faciliter le maintien du connecteur sur le circuit imprimé avant et pendant le soudage dudit connecteur. Préférentiellement, deux zones d’appui sont formées sur la patte arrière.
Selon un mode préféré de l’invention, la zone d’appui de la patte arrière ou de la section longitudinale consiste en une section protubérante de forme carré ou rectangulaire.
La forme des sections protubérantes est facile à mettre en œuvre lors de la fabrication du connecteur. Les sections protubérantes permettent en outre de faciliter la procédure de soudage, la rendant plus reproductible et efficace. La présence de sections protubérantes permet également de limiter l’augmentation de poids du connecteur.
Avantageusement, toutes les pattes sont fixées par soudage.
L’ajout de soudures aux pattes latérales permet d’améliorer la résistance du connecteur aux efforts mécaniques portés sur le connecteur.
Avantageusement, la section longitudinale présente une longueur comprise entre 8mm et 14mm.
La longueur de la section longitudinale doit être suffisante pour supporter les deux portions de fixation et permettre l’équilibre du connecteur. De plus, le connecteur doit garder une certaine élasticité, qui est importante pour son bon fonctionnement et pour améliorer la résistance aux efforts portés sur le câble. La longueur de la section longitudinale permet également le maintien spontané du connecteur sur le circuit imprimé en l’absence de soudures.
Avantageusement, les pattes arrière et latérales présentent une longueur comprise entre 4mm et 6mm, les pattes latérales présentant une largeur comprise entre 1mm et 2mm tandis que la patte arrière présente une largeur comprise entre 5mm et 7mm.
Les longueurs des trois pattes doivent préférentiellement être similaires afin de permettre le maintien spontané du connecteur sur le circuit imprimé, et que ledit connecteur soit équilibré. Une largeur des pattes suffisante améliore la solidité du connecteur et permet d’avoir une connexion électrique suffisante avec le circuit imprimé, dans le cas de la patte arrière.
Avantageusement, la première portion de fixation comprend : une paroi inférieure plane s’étendant perpendiculairement à partir de la section longitudinale, une paroi latérale s’étendant à partir de la paroi inférieure et constituant un rabat en forme de U de sorte que le rabat et la paroi inférieure définissent un espace configuré pour recevoir une extrémité du câble.
La formation du rabat sous la forme d’une portion en U permet d’avoir un connecteur plus léger, avec moins de matière. Cette portion augmente aussi la liaison entre le connecteur et l’extrémité du câble, ce qui permet un meilleur maintien du câble sur le circuit imprimé et une meilleure connexion électrique. Avantageusement, le rabat s’arrête à distance d’une face supérieure de la paroi inférieure plane et au niveau d’un bord, ce qui permet au rabat de garder une certaine élasticité afin de faciliter le sertissage du câble dans la portion. Le sertissage est également facilité par la forme en U du rabat. La méthode de sertissage est préférée pour rattacher le câble au connecteur, car elle est rapide et facile à utiliser, connue de l’homme du métier, et facilement reproductible. Mais d’autres méthodes, connues de l’homme du métier, peuvent également être envisagées.
Avantageusement, le rabat en U comprend deux branches latérales reliées entre elles par une branche transversale, les branches latérales s’étendant transversalement à la paroi inférieure.
Par transversalement, on entend que les branches latérales sont positionnées perpendiculairement à la paroi inférieure.
Avantageusement, le connecteur est en métal ou en un alliage métallique.
Avantageusement, le connecteur est en cuivre ou un alliage de cuivre.
Un connecteur réalisé dans des matériaux métalliques présente plusieurs avantages. Il permet tout d’abord de faciliter la conduction électrique entre le câble et le circuit imprimé. Ensuite, l’utilisation de certains matériaux métalliques, tel que le cuivre, permet de faciliter le soudage du connecteur au circuit imprimé. Par alliage de cuivre, on entend un alliage qui comprend un pourcentage minimal de cuivre d’au moins 5% en poids, plus préférentiellement un pourcentage minimal de cuivre d’au moins 50% en poids.
Avantageusement, la deuxième portion de fixation est configurée pour se fixer sur l’une ou l’autre des deux faces du circuit imprimé.
La soudure peut ainsi être réalisée des deux côtés dudit circuit. Alternativement, le circuit imprimé peut également être gravé des deux côtés. Le connecteur pourra donc être placé sur l’une ou l’autre des faces selon les besoins.
L’invention se rapporte également à un circuit imprimé, ledit circuit comprenant une structure supportant un ou plusieurs composants électriques/électroniques, ledit circuit étant configuré pour être connecté électriquement à un ou plusieurs câbles via au moins un connecteur, le connecteur étant selon l’invention.
Le connecteur permet l’alimentation électrique du circuit imprimé, et une meilleure résistance aux efforts mécaniques par rapport aux connecteurs de l’art antérieur.
Avantageusement, le bord du circuit imprimé présente au moins une encoche ou un évidement destiné à autoriser le passage de la section longitudinale du connecteur.
La présence de l’encoche permet le positionnement adéquat du connecteur sur le circuit imprimé. Cela permettra également le maintien en position du connecteur, notamment grâce à la présence des zones d’appui de la section longitudinale, ces zones d’appui étant complémentaires aux bords de l’encoche.
Avantageusement, le circuit imprimé comprend des orifices présentant chacun une forme et des dimensions adaptées à chacune des pattes du connecteur, les dimensions de chaque patte étant respectivement adaptées au passage de l’orifice correspondant de sorte que les pattes sont insérées dans ledit orifice.
Le terme «adapté» signifie que les orifices présentent des dimensions égales ou quasiment égales à la patte correspondante, de sorte que la patte est retenue spontanément dans l'orifice. Chacun des orifices permet de réceptionner l’une des pattes du connecteur correspondant, de manière à souder au moins l’une des pattes pour la connexion électrique, ou pour permettre une meilleure résistance aux efforts mécaniques.
Avantageusement, le circuit imprimé comprend une pluralité de connecteurs, avantageusement au moins quatre connecteurs.
La présence des différents connecteurs permet l’alimentation électrique par plusieurs câbles, ce qui permet le contrôle et/ou l’alimentation électrique du moteur monté sur le circuit imprimé. Avantageusement, La taille des connecteurs est adaptable à la taille des câbles qui doivent être connectés au circuit imprimé.
Préférentiellement, la taille des câbles dépend de leur fonction. Ainsi, au moins deux variantes des connecteurs selon l’invention sont décrites présentement, pouvant réceptionner deux tailles de câbles différentes. Les connecteurs réceptionnant les câbles d’alimentation peuvent être plus gros que les connecteurs des câbles transmettant des signaux.
L’invention se rapporte également à un moteur triphasé comprenant au moins un circuit imprimé, ledit circuit imprimé étant selon l’invention.
De même, des connecteurs de tailles différentes peuvent être utilisés dans un grand nombre de moteurs différents et/ou de circuits imprimés différents, selon les besoins.
Avantageusement, la connexion électrique peut être réalisée par des techniques connues de l’homme du métier, comme par exemple par sertissage, ou par soudage.
Brève description des figures.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d’un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d’exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels :
est une vue en perspective d’un connecteur selon une première variante de réalisation de l’invention, le connecteur étant positionné tel que monté sur un circuit imprimé.
est une vue en perspective du connecteur selon la première variante de réalisation de l’invention, le connecteur étant inversé par rapport à son sens de montage sur le circuit imprimé.
est une vue en perspective du connecteur selon la première variante de réalisation de l’invention, monté sur un circuit imprimé.
est une vue en perspective d’un connecteur selon une deuxième variante de réalisation de l’invention, le connecteur étant positionné tel que monté sur un circuit imprimé.
est une vue en perspective du connecteur selon la deuxième variante de réalisation de l’invention, le connecteur étant inversé par rapport à son sens de montage sur le circuit imprimé.
est une vue en perspective du connecteur selon la deuxième variante de réalisation de l’invention, monté sur un circuit imprimé.
est une vue des connecteurs selon les première et deuxième variantes de réalisation de l’invention, montés sur le circuit imprimé et rattachés aux câbles d’alimentation.
est une autre vue des connecteurs selon les première et deuxième variantes de réalisation de l’invention, rattachés aux câbles d’alimentation.
montre le positionnement de la pâte à braser sur le circuit imprimé, pour chacun des connecteurs selon les deux variantes de réalisation de l’invention.
Description des modes de réalisation.
Tel qu’utilisé ici, et sauf indication contraire, l’utilisation des adjectifs ordinaux « premier », « deuxième », etc., pour décrire un objet indique simplement que différentes occurrences d’objets similaires sont mentionnées et n’implique pas que les objets ainsi décrits doivent être dans une séquence donnée, que ce soit dans le temps, dans l'espace, dans un classement, etc… «X et/ou Y» signifie : X seul ou Y seul ou X+Y. D'une manière générale, on appréciera que sur les différents dessins annexés, les objets sont arbitrairement dessinés pour faciliter leur lecture.
Dans la présente demande, l’axe «x» désigne le sens de montage du connecteur sur le circuit imprimé suivant un axe horizontal, depuis l’intérieur vers l’extérieur dudit circuit. L’axe «y» désigne le sens de montage du connecteur sur le circuit imprimé suivant un axe vertical, du bas vers le haut.
Les figures 1a et 1b montrent deux vues en perspective d’un connecteur selon une première variante de réalisation de l’invention.
Un connecteur 1 selon l’invention comprend une première portion de fixation 1A servant à réceptionner une extrémité d’un câble d’alimentation électrique (ledit câble étant visible aux figures 5 et 6). Cette première portion 1A peut comprendre une paroi inférieure plane 1A.1 qui s’étend suivant une direction parallèle à l’axe x, cette paroi inférieure plane 1A.1 présentant une longueur préférentiellement comprise entre 3mm et 6mm, et une largeur comprise entre 2mm et 6mm.
Cette première portion de fixation 1A peut également comprendre une paroi latérale 1A.2 qui s’étend à partir de la paroi inférieure plane 1A.1, donc suivant la direction de l’axe y. La paroi latérale 1A.2 se prolonge par un rabat 1A.2a en forme de U, ledit rabat 1A.2a s’arrêtant à distance d’une face supérieure 1A.1a de la paroi inférieure plane 1A.1, et à hauteur d’un bord 1A.1b de ladite paroi 1A.1. L’ensemble comprenant le rabat 1A.2a et la paroi latérale 1A.2 délimite un espace E configuré pour recevoir le câble. En particulier, cet espace E présente une largeur comprise entre 1mm et 5 mm et une hauteur comprise entre 4mm et 8mm. Cet espace E peut être plus particulièrement adapté au câble d’alimentation que la première portion de fixation 1A doit recevoir.
Plus spécifiquement, le rabat 1A.2a en forme de U comprend deux branches latérales 1A.2ai reliées entre elles par une branche transversale 1A.2aii. Les branches latérales 1A.2ai s’étendent transversalement à la paroi inférieure plane 1A.1, c’est-à-dire que les branches latérales 1A.2ai s’étendent perpendiculairement à la paroi inférieure 1A.1, avec une variation possible de plus ou moins 5° dues aux contraintes de fabrication et de montage.
Le connecteur 1 comprend, en outre, une deuxième portion de fixation 1B pour le montage dudit connecteur 1 sur un circuit imprimé (ledit circuit n’étant pas visible aux figures 1a et 1b). Plus particulièrement, cette deuxième portion de fixation 1B comprend au moins trois pattes 1B.1 permettant la fixation du connecteur 1 au circuit imprimé. Les trois pattes 1B.1 s’étendent depuis un segment de maintien 1B.2 qui s’étend suivant l’axe x.
Plus spécifiquement, les trois pattes 1B.1 sont avantageusement positionnées pour former un angle de 90° entre elles, cet angle pouvant présenter une variation de plus ou moins 5° selon les contraintes de fabrication et/ou de montage du connecteur 1 sur le circuit imprimé. L’emplacement spécifique de ces pattes 1B.1 permet notamment de faciliter le bon positionnement du connecteur 1 sur le circuit imprimé.
Préférentiellement, les trois pattes 1B.1 de la deuxième portion de fixation 1B comprennent deux pattes latérales 1B.1a qui s’étendent de part et d’autre, et perpendiculairement, au segment de maintien 1B.2, donc parallèlement à l’axe y. Les pattes latérales 1B.1a présentent une courbure dans leurs extrémités supérieures 1B.1ai d’environ 90°, plus ou moins 5° suivant les contraintes de fabrication du connecteur 1 et de son positionnement. Cette courbure permet l’orientation adéquate des pattes latérales 1B.1a pour favoriser l’ancrage du connecteur 1 sur le circuit imprimé. Avantageusement, les pattes latérales 1B.1a présentent une longueur comprise entre 4mm et 6mm, et une largeur comprise entre 1mm et 2mm. Les pattes latérales 1B.1a sont principalement prévues pour améliorer l’équilibre du connecteur 1, et améliorer la résistance dudit connecteur 1 aux contraintes mécaniques. Les pattes latérales 1B.1a peuvent éventuellement être prévues pour réaliser une connexion électrique avec le circuit imprimé.
Les trois pattes 1B.1 de la deuxième portion de fixation 1B comprennent, en outre, une patte arrière 1B.1b dont la section est perpendiculaire à la direction de l’axe x. La patte arrière 1B.1b s’étend depuis une extrémité arrière 1B.2a du segment de maintien 1B.2, ladite patte 1B.1b étant donc en continuité dudit segment 1B.2. La patte arrière 1B.1b présente également une courbure dans une extrémité supérieure 1B.1bi d’environ 90°, plus ou moins 5° suivant les contraintes de fabrication du connecteur 1 et de son positionnement sur le circuit imprimé. De manière particulièrement préférée, la patte arrière 1B.1b réalise la connexion électrique entre le câble et le circuit imprimé. La patte arrière 1B.1b comprend, en outre, au moins une zone d’appui 1B.1bii qui va venir en appui sur le circuit imprimé. Cette zone d’appui 1B.1bii est avantageusement positionnée sur une section protubérante 1B.1biii de forme préférentiellement carré ou rectangulaire. Plus préférentiellement, la patte arrière 1B.1b comprend deux zones d’appui 1B.1bii. La présence de deux zones d’appui 1B.1bii sur la patte arrière 1B.1b améliore la stabilité du connecteur 1. La patte arrière 1B.1b présente avantageusement une longueur comprise entre 4mm et 6mm et une largeur comprise entre 5mm et 7mm.
Plus spécifiquement, le segment de maintien 1B.2 de la deuxième portion de fixation 1B s’étend préférentiellement, dans le sens de la longueur, parallèlement à la direction de l’axe x. Avantageusement, le segment de maintien 1B.2 est situé à une distance du circuit imprimé comprise entre 0.5mm et 5mm, plus préférentiellement entre 0.5mm et 1.5mm. Cette distance relativement courte permet de diminuer l’encombrement du connecteur 1, donc de diminuer l’encombrement du circuit imprimé.
Enfin, le connecteur 1 selon l’invention comprend une section longitudinale 1C reliant ensemble les première et deuxième portions de fixation (1A, 1B) dudit connecteur 1. Cette section 1C s’étend suivant son sens de la longueur, donc suivant la direction de l’axe y. Ainsi, les première et deuxième portions de fixation (1A, 1B) du connecteur 1 s’étendent suivant la direction de l’axe x et perpendiculairement à la section longitudinale 1C. Par «perpendiculairement», on entend que la section longitudinale 1C s’étend suivant un angle de 90° par rapport à la direction de l’axe «x», avec une variation de plus ou moins 5° dues aux aléas de la fabrication et de fixation du connecteur 1. Plus particulièrement, la première portion de fixation 1A s’étend depuis une première face 1C.1 de la section longitudinale 1C, et plus spécifiquement, que ladite portion 1A s’étende perpendiculairement à partir de ladite section 1C. La deuxième portion de fixation 1B s’étend en revanche depuis une deuxième face 1C.2 de la section longitudinale 1C opposée à la première face 1C.1 de ladite section 1C. Le segment de maintien 1B.2 s’étend donc depuis la section longitudinale 1C, et perpendiculairement à celle-ci.
Cette section 1C comprend, en outre, dans une extrémité supérieure 1C.4, une section protubérante 1C.3 de forme carré ou rectangulaire. Au niveau de cette section 1C.3 se trouve une zone d’appui 1C.3a qui vient au contact du circuit imprimé. Préférentiellement, au moins deux zones d’appui 1C.3a sont retrouvées sur la section longitudinale 1C. Ces zones d’appui 1C.3a ont vocation à aider au maintien du connecteur 1 sur le circuit imprimé. Plus préférentiellement, la section longitudinale 1C du connecteur 1 présente une longueur comprise entre 8mm et 14mm. La section longitudinale 1C du connecteur 1 comprend, en outre, une extrémité inférieure 1C.5 courbée, qui est rattachée à la deuxième portion de fixation 1B dudit connecteur 1. Cette courbure, d’environ 90°, avec une variation possible de plus ou moins 5° dues aux aléas de fabrication et de montage, permet le positionnement adéquat de la deuxième portion 1B perpendiculairement à la section longitudinale 1C, et permettre de faciliter le positionnement du connecteur 1 sur le circuit imprimé.
De manière avantageuse, afin de faciliter la conductivité électrique du connecteur 1, celui-ci est préférentiellement fabriqué en métal ou en un alliage métallique. Plus préférentiellement, le connecteur 1 est fabriqué en cuivre ou en alliage de cuivre. Par alliage de cuivre, on entend un alliage qui comprend un pourcentage minimal de cuivre d’au moins 5% en poids, et plus préférentiellement d’au moins 50% en poids.
La est une vue du connecteur des figures 1a et 1b, monté sur un circuit imprimé.
Le circuit imprimé 3 selon l’invention est généralement constitué par au moins une structure 3A sur laquelle sont montés des composants électriques et/ou électroniques (lesdits composants n’étant pas visibles à la ). Un connecteur 1 selon l’invention sert à connecter électriquement le circuit imprimé 3 à un câble (le câble n’étant pas visible à la ). Ainsi, le circuit imprimé 3 peut être connecté électriquement à un ou plusieurs câbles, chaque câble étant connecté audit circuit 3 par le biais d’un connecteur 1. De manière préférentielle, le circuit imprimé 3 comprend une pluralité de connecteurs 1, et de manière particulièrement préférée, le circuit imprimé 3 comprend quatre connecteurs 1.
Un connecteur 1 selon l’invention est spécifiquement conçu pour être monté sur un bord 3A.1 de la structure 3A du circuit imprimé 3, d’où l’importance de l’équilibre du connecteur 1, afin qu’il ne bascule pas avant son soudage sur ledit circuit 3. Plus particulièrement, le bord 3A.1 du circuit imprimé 3 correspond à une partie extérieure du circuit imprimé 3 inférieure à 5mm, plus préférentiellement inférieure à 3mm. Le bord 3A.1 de la structure 3A forme une partie du circuit imprimé 3 qui s’étend suivant un plan passant par l’axe x. Ce plan est donc perpendiculaire à la section longitudinale 1C du connecteur 1, lorsque ledit connecteur 1 est monté sur le circuit imprimé 3.
De plus, le bord 3A.1 du circuit imprimé 3 présente une ou plusieurs encoches 3A.1a, ou évidement. Dans le reste de la description de la , seul le terme d’encoche sera employé par souci de simplification, et peut désigner, de manière indifférenciée, une encoche ou un évidement. Chaque encoche 3A.1a peut recevoir l’un des connecteurs 1 selon l’invention via sa section longitudinale 1C. En particulier, dans le cas d’un connecteur 1 selon la première variante de réalisation de l’invention, l’encoche 3A.1a présente une largeur comprise entre 2mm et 6mm. Cette encoche 3A.1a doit avantageusement être suffisamment grande pour accueillir la section longitudinale 1C du connecteur 1, sans pour autant permettre le basculement du connecteur 1 avant la soudure. La largeur de l’encoche 3A.1a doit donc plus préférentiellement être légèrement supérieure à celle de la section longitudinale 1C du connecteur 1. Avantageusement, la profondeur de l’encoche 3A.1a doit être suffisante pour recevoir l’épaisseur de la section longitudinale 1C, ce afin de garantir une diminution de l’encombrement maximale.
Le bord 3A.1 du circuit imprimé 3 comprend, en outre, des orifices 3A.1b qui présentent des formes et/ou des dimensions adaptées à chaque patte (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) du connecteur 1, chacune des pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) étant insérée dans l’un des orifices 3A.1b correspondant. Par« des orifices 3A.1b de formes et/ou de dimensions adaptées », on entend des orifices 3A.1b qui présentent des dimension égales ou quasiment égales aux dimensions et/ou formes de la patte (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) correspondante, de sorte que ladite patte (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) est retenue dans ledit orifice 3A.1b. Ainsi, du fait de la différence de taille entre les pattes latérales 1B.1a et la patte arrière 1B.1b, l’orifice 3A.1b de la patte arrière 1B.1b sera sensiblement plus large qu’un orifice 3A.1b de l’une des pattes latérales 1B.1a. De manière préférentielle, la patte arrière 1B.1b et l’orifice 3A.1b correspondant présentent une section parallèle au bord 3A.1 du circuit imprimé 3. Par «section parallèle», on entend que le sens de la section de la patte arrière 1B.1b et de l’orifice 3A.1b est positionné parallèlement au bord 3A.1 du circuit imprimé 3.
La structure 3A du circuit imprimé 3 comprend également une face avant 3A.2 et une face arrière 3A.3. La première portion de fixation 1A du connecteur 1 s’étend du côté de la face arrière 3A.3, et la deuxième portion de fixation 1B du connecteur 1 est fixée sur la face avant 3A.2, ou face opposée à la face arrière 3A.3 dudit circuit 3. Par «face arrière» 3A.3, on entend la face du circuit imprimé 3 positionnée du côté câble, et par «face avant» 3A.2, on entend la face opposée à la face arrière 3A.3, et sur laquelle la deuxième portion de fixation 1B du connecteur 1 est fixée.
Plus spécifiquement, le segment de maintien 1B.2 de la deuxième portion de fixation 1B suit un plan parallèle au plan du circuit imprimé 3. Par «plan parallèle», on entend un plan sensiblement parallèle au plan du circuit imprimé 3, donc orienté suivant l’axe x.
Ainsi, les pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) du connecteur 1, qui sont orientée à 90° par rapport au segment de maintien 1B.2, s’étendent perpendiculairement au plan du circuit imprimé 3. Avantageusement, au moins l’une des pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) traverse le circuit imprimé 3 via l’un des orifices 3A.1b, de manière à pouvoir être fixée par soudage. Plus préférentiellement, l’ensemble des pattes 1B.1 traverse le circuit imprimé 3, ce qui facilite le soudage et permet d’améliorer la stabilité du connecteur 1 monté sur ledit circuit 3 avant soudage.
De manière alternative, la deuxième portion de fixation 1B peut être montée sur la face arrière 3A.3 du circuit imprimé 3. Dans ce cas, la première portion de fixation 1A sera positionnée du côté de la face avant 3A.2.
Les figures 3a, 3b et 4 montrent des vues d’un connecteur selon une deuxième variante de réalisation de l’invention, monté ou non sur le circuit imprimé.
Le connecteur 1, dans cette variante, présente les mêmes caractéristiques générales que le connecteur 1 de la première variante décrite aux figures 1a, 1b et 2. En effet, la forme de ce connecteur 1 est sensiblement la même. Par souci de simplification, seules les différences avec le connecteur 1 de la première variante de réalisation de l’invention seront décrites.
Ainsi, l’espace E de la première portion de fixation 1A, configuré pour accueillir le câble d’alimentation, présente une largeur préférentiellement comprise entre 4mm et 8mm, et une hauteur préférentiellement comprise entre 4mm et 8mm. La longueur de la paroi inférieure 1A.1 de ladite première portion 1A est préférentiellement comprise entre 4mm et 8mm. De plus, la longueur des pattes 1B.1 de la deuxième portion de fixation 1B est avantageusement comprise entre 2mm et 6mm, de manière à stabiliser le connecteur 1 sur le circuit imprimé 3. Plus spécifiquement, la largeur des pattes latérales 1B.1a est comprise entre 1mm et 2mm, et la largeur de la patte arrière 1B.1b est comprise entre 4mm et 8mm. Préférentiellement, la section longitudinale 1C du connecteur 1 présente, dans cette variante, une longueur comprise entre 8mm et 14mm. Avantageusement, le segment de maintien 1B.2 de la deuxième portion 1B est situé à une distance de la face avant 3A.2 du circuit imprimé 3 comprise entre 0.5mm et 5mm.
Enfin, ces figures montrent que, dans le cas d’un connecteur 1 selon la deuxième variante de réalisation de l’invention, l’encoche 3A.1a située dans la structure 3A du circuit imprimé 3 présente une largeur comprise entre 3mm et 8mm, de manière à accueillir la section longitudinale 1C du connecteur 1, tout en limitant tout risque de basculement dudit connecteur 1.
Ce connecteur 1 est plus solide et peut réceptionner des câbles de tailles plus importantes.
Les figures 5 et 6 montrent deux vues des connecteurs selon les première et deuxième variantes de réalisation de l’invention, montés sur le circuit imprimé ( uniquement) et connectés aux câbles (figures 5 et 6).
Sur ces figures, la première portion de fixation 1A des deux variantes de connecteurs 1 entoure, chacune, une extrémité dénudée 5A d’un câble 5, de manière à relier ledit câble 5 au circuit imprimé 3. En particulier, cette extrémité 5A est insérée dans l’espace E de la première portion de fixation 1A du connecteur 1. Cette première portion 1A est ainsi préférentiellement sertie autour de l’extrémité dénudée 5A, c’est-à-dire qu’elle va être resserrée sur ladite extrémité 5A au moyen d’une pince. Cette technique est largement connue et utilisée par l’homme du métier.
De plus, les deux variantes de connecteurs 1 ne réceptionnent pas nécessairement la même taille de câble 5. Ainsi, l’une ou l’autre des variantes peut être utilisée selon les besoins.
La montre le positionnement de la pâte à braser sur le circuit imprimé, pour les deux variantes de connecteur selon l’invention.
Dans le cadre de l’invention, au moins l’une des trois pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) des connecteurs 1 est soudée au circuit imprimé 3. La patte arrière 1B.1b est particulièrement préférée pour être soudée. De manière avantageuse, les pattes latérales 1B.1a peuvent également être soudées. Ainsi, toutes les pattes 1B.1 peuvent être soudées au circuit imprimé 3. Sur cette figure, un exemple de positionnement de la pâte à braser, lorsque l’ensemble des pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) des connecteurs 1 doit être soudé, est représenté. Le soudage des trois pattes de fixation (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) permet d’améliorer la résistance aux efforts du connecteur 1.
Différentes méthodes peuvent être utilisées pour fixer les connecteurs 1 sur le circuit imprimé 3. La méthode particulièrement préférée est le soudage par brasage, en particulier par refusion.
Ainsi, au moins deux portions de pâte à braser 7 sont positionnées sur la face avant 3A.2 du circuit imprimé 3 et autour de chacune des pattes latérales 1B.1a et arrière 1B.1b. Préférentiellement, les deux portions 7 sont positionnées de chaque côté de l’une des pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b). La soudure, réalisée avec deux portions de pâte à braser 7 par patte (1B.1, 1B.1a, 1B.1b), est particulièrement adapté pour un connecteur 1 selon la première variante de réalisation de l’invention. De manière préférentielle, le volume de pâte à braser 7 souhaité est compris entre 2.5mm3et 3.5mm3pour chaque patte latérale 1B.1a. De manière plus préférentielle, le volume de pâte à braser 7 souhaité est d’environ 3mm3. Dans le cas de la patte arrière 1B.b, le volume de pâte à braser 7 souhaité est compris entre 4mm3et 6mm3, plus préférentiellement d’environ 5mm3.
De manière préférentielle, pour le connecteur 1 selon la deuxième variante de réalisation de l’invention, le volume de pâte à braser 7 souhaité est compris entre 4mm3et 6mm3, pour chaque patte latérale 1B.1a. De manière plus préférentielle, le volume souhaité est d’environ 5mm3. Dans le cas de la patte arrière 1B.1b, le volume de pâte à braser 7 souhaité est compris entre 9mm3et 12mm3, plus préférentiellement aux environs de 11mm3. Dans le cas de la deuxième variante de réalisation du connecteur 1, le nombre de portions de pâte à braser 7 va également être augmenté, puisque le volume de pâte 7 est plus grand. Ainsi, trois sections 7 par patte latérale 1B.1a et pour la patte arrière 1B.1b est souhaitable.
Dans le cas des deux variants de connecteurs 1, ce volume peut également changer suivant la forme et/ou la dimension choisie pour chacune des pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b). L’homme du métier sera mesurer la quantité préférable selon ces caractéristiques.
Lors du brasage, la pâte à braser 7 va s’introduire par capillarité dans l’orifice (non visible sur cette figure) de manière à souder la patte (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) correspondance au circuit imprimé 3. Les deux sections de pâte à braser 7 permettent à la soudure d’entourer l’intégralité de la patte (1B.1, 1B.1a, 1B.1b). Ce type de soudure permet une meilleure fiabilité et répétabilité de la procédure. La soudure est plus efficace, plus durable et mieux maîtrisée. Préférentiellement, le matériau choisi pour la réalisation de la soudure est le cuivre.
Alternativement, le soudage peut être réalisé sur la face arrière (non visible sur cette figure) du circuit imprimé 3. Ce soudage peut notamment être réalisé à la vague, ou par d’autres méthodes connues de l’homme du métier. Dans ce cas, la protubérance de l’une des pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) est importante pour maintenir le connecteur 1 avant et/ou pendant le soudage.
Alternativement, si le positionnement du ou des connecteurs 1 sont inversés, le soudage peut également être inversé.
L’invention concerne également un moteur triphasé comprenant au moins un circuit imprimé et au moins un des connecteurs selon l’une des variantes de réalisation de l’invention. Le moteur n’est pas représenté sur ces figures. Si les connecteurs selon l’invention sont particulièrement adaptés pour être utilisés dans un moteur triphasé déclenchant un ventilateur, il peut être envisagé que les connecteurs soient utilisés à d’autres fins, telles que pour monter des câbles sur n’importe quel type de circuit imprimé, sans nécessairement se limiter aux véhicules automobiles et/ou aux moteurs triphasés.
L’agencement des différents éléments et/ou moyens et/ou étapes de l’invention, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, ne doit pas être compris comme exigeant un tel agencement dans toutes les implémentations. En tout état de cause, on comprendra que diverses modifications peuvent être apportées à ces éléments et/ou moyens et/ou étapes, sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l’invention.
En outre, une ou plusieurs caractéristiques exposées seulement dans un mode de réalisation peuvent être combinées avec une ou plusieurs autres caractéristiques exposées seulement dans un autre mode de réalisation. De même, une ou plusieurs caractéristiques exposées seulement dans un mode de réalisation peuvent être généralisées aux autres modes de réalisation, même si ce ou ces caractéristiques sont décrites seulement en combinaison avec d’autres caractéristiques.
L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.

Claims (10)

  1. Connecteur (1) pour la fixation d’un câble (5) sur un circuit imprimé (3), le connecteur (1) étant configuré pour être fixé sur un bord (3A.1) du circuit imprimé (3), ledit connecteur (1) comprenant :
    - une première portion de fixation (1A) configurée pour connecter le câble (5) au circuit imprimé (3), et
    - une deuxième portion de fixation (1B) configurée pour la fixation du connecteur (1) sur le circuit imprimé (3), la deuxième portion de fixation (1B) comprenant au moins trois pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b),
    le connecteur (1) étant fixé sur une partie du circuit imprimé (3) qui s’étend suivant un plan,
    caractérisé en ce que
    la première et la deuxième portion de fixation (1A, 1B) du connecteur (1) sont reliées par une section longitudinale (1C) s’étendant perpendiculairement au plan du circuit imprimé (3) lorsque le connecteur (1) est monté sur ledit circuit (3), de sorte que la première portion de fixation (1A) est située du côté d’une face arrière (3A.3) du circuit imprimé (3) tandis que la deuxième portion de fixation (1B) est située du côté de la face opposée, dite face avant (3A.2), du circuit imprimé (3),
    et en ce qu’au moins une des trois pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) est configurée pour traverser le circuit imprimé (3) de manière à pouvoir être fixée par soudage.
  2. Connecteur (1) pour la fixation d’un câble (5) selon la revendication 1, dans lequel les trois pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) de la deuxième portion de fixation (1B) sont disposées de manière à former entre elles un angle de 90°.
  3. Connecteur (1) pour la fixation d’un câble (5) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel les trois pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b) de la deuxième portion de fixation (1B) comprennent deux pattes latérales (1B.1a) et une patte arrière (1B.1b), la patte arrière (1B.1b) présentant une section parallèle au bord (3A.1) du circuit imprimé (3).
  4. Connecteur (1) pour la fixation d’un câble (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième portion de fixation (1B) comprend un segment de maintien (1B.2) relié à la section longitudinale (1C) du connecteur (1) et à partir duquel s’étendent les trois pattes (1B.1, 1B.1a, 1B.1b).
  5. Connecteur (1) pour la fixation d’un câble (5) selon la revendication 4, dans lequel le segment de maintien (1B.2) s’étend suivant un plan parallèle au plan du circuit imprimé (3).
  6. Connecteur (1) pour la fixation d’un câble (5) selon la revendication 3, dans lequel la patte arrière (1B.1b) comprend en outre au moins une zone d’appui (1B.1bii) destinée à venir en appui contre le circuit imprimé (3).
  7. Connecteur (1) pour la fixation d’un câble (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section longitudinale (1C) du connecteur (1) comprend, en outre, au moins une zone d’appui (1C.3a) destinée à venir en appui contre le circuit imprimé (3).
  8. Connecteur (1) pour la fixation d’un câble (5) selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la zone d’appui (1B.1bii, 1C.3a) de la patte arrière (1B.1b) ou de la section longitudinale (1C) consiste en une section protubérante (1B.1biii, 1C.3) de forme carré ou rectangulaire.
  9. Circuit imprimé (3), ledit circuit (3) comprenant une structure (3A) supportant un ou plusieurs composants électriques/électroniques, ledit circuit (3) étant configuré pour être connecté électriquement à un ou plusieurs câbles (5) via au moins un connecteur (1),caractérisé en ce quele connecteur (1) est selon l’une des revendications 1 à 8.
  10. Moteur triphasé comprenant au moins un circuit imprimé (3),caractérisé en ce queledit circuit imprimé (3) est selon la revendication 9.
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