CONTACT ELECTRIQUE FEMELLE A LAMES DE CONTACT RESSORT
La présente invention concerne un contact électrique femelle à lames de contact ressort.
Les contacts femelles comprenant une cage de section quadrilatérale et pourvus de lames de contacts internes réalisé par découpe pliage d'un feuillard métallique destinés à réaliser un contact électrique par coopération avec des contacts broches complémentaires comportent fréquemment un élément ressort additionnel à la lame de contact permettant de garantir une pression de contact suffisante lors de l'accouplement desdits contacts femelles et desdits contacts broches. Cet élément ressort, qui s'applique sur une partie de la lame contact, est soit découpé et plié dans le feuillard métallique destiné à réaliser la cage, soit un élément ressort rapporté et inséré dans la cage.
Un exemple de réalisation d'un contact femelle à cage munie de lames de contact ressort internes comportant un élément ressort complémentaire est décrit dans le document JP 9-232021.
Selon un mode de réalisation décrit dans ce document, une lame de contact ressort pré-découpée dans le feuillard métallique et repliée de l'arrière vers l'avant de la cage est mise en précontrainte par un élément ressort lui même découpé dans le feuillard et replié de l'avant de la cage vers l'arrière de la cage. Dans une variante de réalisation décrite dans ce document, un élément ressort, découpé puis replié de l'arrière vers l'avant, vient, lors de l'insertion d'un contact broche, en appui sur une lame de contact repliée de l'arrière vers l'avant.
Cet élément ressort est toutefois espacé de la lame de contact en l'absence du contact broche complémentaire. Selon ce même mode de réalisation, une structure repliée à partir de l'avant de la cage protège la lame lors de l'introduction d'un contact broche complémentaire. Cette structure n'est toutefois pas en contact avec l'extrémité libre de la lame.
La présente invention vise à perfectionner les contacts à lames ressort notamment en assurant une pression de contact importante par l'application d'une précontrainte sur la lame ressort, ce en conservant des dimensions extérieures de contact réduites et en limitant le nombre de pliages nécessaires.
Pour ce faire, la présente invention concerne principalement un contact électrique femelle à cage découpé plié à partir d'un feuillard métallique et comprenant au moins une lame de contact, s'étendant selon un axe longitudinal de la cage, et, pourvue d'une section de contact avec une broche de contact complémentaire, la lame de contact comprenant une partie de raccordement à la cage et une extrémité libre, caractérisé en ce qu'il comporte un élément ressort découpé en prolongement de ladite lame de contact avant pliage et formant contre-lame après pliage.
Plus particulièrement, l'élément ressort et la lame sont réalisées de part et d'autre de la partie de raccordement.
Ainsi, la lame et la contre lame sont découpées en prolongement dans la même tôle l'une étant rabattue sur l'autre pour se trouver entièrement enfermées dans la cage après pliage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention en référence aux figures qui représentent: en figure 1 : une vue de côté en coupe d'un contact femelle selon l'invention en vis à vis d'une broche complémentaire; en figure 2: une vue en perspective trois quart arrière du contact de la figure 1 ; en figure 3: une partie de feuillard découpée pour réaliser le contact de la figure 1 ; en figures 4A à 4D: des vues en perspective de stades successifs de réalisation du contact de la figure 1 ; en figures 5A à 5C: des vues de côté des stades de fabrication des figures
4C et 4D et d'une étape de repli d'un rabat selon l'invention.
Le contact électrique femelle à cage représenté en figure 1 est destiné à recevoir une broche complémentaire 4. Ce contact, découpé plié à partir d'un feuillard métallique 1 représenté en figure 3 comprend au moins une lame de contact 2, s'étendant selon un axe longitudinal A de la cage.
La lame de contact est réalisée dans le feuillard constitué d'un alliage métallique possédant de bonnes caractéristiques électriques et une raideur suffisante pour que la lame ait des qualités ressort garantissant une pression de
contact importante sur la broche complémentaire 4. Les alliages répondant à ces caractéristiques sont par exemple des alliages cupro-bérylium nickelés ou non.
Le contact et notamment la cage sont réalisés par pliage successifs du feuillard 1. La cage est formée par pliages successifs en séquence et, en suivant le pliage sur la figure 4A on trouve dans l'ordre: une bande dans laquelle la lame et la contre lame sont réalisées, une bande destinée à réaliser un paroi supérieure 14 portant la lame, une bande destinée une première paroi latérale 15 de la cage, une paroi inférieure 13 de la cage portant un bossage 12 et une bande destinée à former au moins partie d'une seconde paroi latérale 16 de la cage.
Le pliage du feuillard 1 commence par la formation de la courbure de la lame 2 et de la contre-lame constituée par l'élément ressort 7 comme représenté en figures 4B et 4C.
Ensuite, la partie de raccordement 5 est repliée latéralement sur une paroi 14 de la cage une fois l'élément ressort en appui sur la lame 2, comme représenté en figures 4D.
Dès cet instant la lame et la contre lame sont protégées par la paroi 14 et formées définitivement, la contre lame étant emprisonnée entre la paroi 14 et la lame 2. Selon ce mode de réalisation, la lame et la contre lame sont découpées sur un bord extérieur du feuillard pour se retrouver après pliage entièrement enfermées dans la cage.
Le reste du pliage est réalisé ensuite autour d'une paroi inférieure 13, qui se prolonge par un segment 21 de raccordement d'un câble, par un premier pliage formant, d'un côté de cette paroi inférieure 13, la paroi supérieure 14 portant la lame, un second pliage formant une première paroi latérale 15 et, de l'autre côté de cette paroi inférieure 13, au moins partie d'une seconde paroi latérale 16.
Pour réaliser le contact électrique, la lame est pourvue d'une section 3 de contact avec la broche de contact 4 complémentaire. Dans le cas de l'exemple décrit, la broche, une fois introduite dans la cage, est pincée entre la lame de contact et un bossage 12 réalisé dans un plancher 13 de la cage, ce plancher se prolongeant dans cet exemple par la partie de raccordement 21 à un câble traditionnelle qui ne sera pas plus explicité ici.
La lame de contact 2, réalisée par découpe pliage, se trouve en final disposée sous la paroi 14 opposée au plancher de la cage 13.
Dans le sens de l'axe longitudinal de la cage, de l'arrière vers l'avant, la lame comprend une extrémité ou partie 5 de raccordement à la cage, une section de contact 3 et une extrémité libre 6, la section de contact 3 étant une partie intermédiaire de la lame entre l'extrémité de raccordement à la paroi 14 et l'extrémité libre 6.
Le contact selon l'invention comporte, en parallèle avec ladite lame 2, un élément ressort 7 comprenant une extrémité 8 de raccordement à la cage, qui dans l'exemple se rattache à la partie 5 de raccordement à la cage de la lame 2, une partie intermédiaire 9 longeant la lame et une extrémité libre 10 appliquée sur une face de la lame opposée à la face de la lame destinée à venir en contact avec la broche complémentaire.
Cet élément ressort est conformé pour pousser la lame dans la direction perpendiculaire à l'axe longitudinal A de la cage vers l'intérieur de la cage.
Le contact femelle 2 selon l'invention comporte en outre un rabat 11 qui prolonge l'avant de la paroi 14 de la cage portant la lame 2 et qui est replié vers l'intérieur de la cage de sorte que le rabat s'applique sur l'extrémité libre 6 de la lame pour la ramener vers ladite paroi 14. Selon l'exemple décrit, le contact comporte une unique lame 2 en regard du bossage 12 disposé sur une paroi 13 de la cage opposée à la lame 2 par rapport audit axe A.
La cage doit présenter une bonne résistance en flexion ou en torsion et, selon un mode de réalisation particulier, la paroi 14 portant la lame comporte au moins une partie latérale rabattue 18, 19, représentée notamment en figure 4D et formant un élément complémentaire de la paroi 16.
En complément, pour refermer la cage, ladite seconde paroi latérale 16 est prolongée latéralement par un créneau 17, d'encastrement entre deux parties latérales rabattues 18, 19 de la paroi 14 portant la lame afin de rigidifier la cage. En revenant à la figure 1 on remarque que l'élément ressort 7 comporte, à proximité de son extrémité de raccordement à la cage, un bossage 20 en appui contre la paroi 14 de la cage portant la lame 2.
Ce bossage 20 permet de fixer avec précision le point d'articulation de l'élément ressort 7 et donc de limiter les fluctuations de la raideur de ce dernier, qui pourraient apparaître du fait des écarts de fabrication.
Avantageusement l'élément ressort 7 est courbé selon un rayon de courbure plus petit que le rayon de courbure de la lame ce qui, au moins en l'absence de contact broche complémentaire, permet d'assurer que l'élément ressort est en appui contre la lame 2 par son extrémité libre 10 et non par une portion quelconque de sa longueur, de telle manière que la longueur active de l'élément ressort est bien déterminée. En outre, pour accroître la pression de contact, la section de contact 3 avec le contact broche 4 est réduite. Pour ce faire, la section de contact de la lame comporte une zone de contact courbée.
Selon l'exemple, l'extrémité 10 de l'élément ressort 7 s'applique sur la lame 2 en partie arrière de ladite zone de contact par rapport à la direction D d'insertion du contact broche 4 complémentaire.
Selon l'exemple, la lame et l'élément ressort s'étendent de l'arrière vers l'avant (la partie de réception de la broche) de la cage les extrémités de raccordement du ressort et de la lame 5, 8 étant des extrémités arrières du ressort et de la lame, les extrémités libres du ressort et de la lame 6, 10 s'étendant de l'arrière de la cage vers l'avant de la cage.
La réalisation de la cage est plus particulièrement représentée aux figures 4A à 4D et 5A à 5C.
La réalisation du contact femelle est précisée ci-après. En partant de la découpe du feuillard représentée en figure 4A, en premier lieu et selon la figure 4B, la lame est courbée en forme et pliée pour s'écarter du plan du feuillard.
Ce pliage est réalisé pour que la lame s'écarte d'une distance C1 de la paroi 14 portant la lame 2, cette distance étant représentée sur la figure 5A en vue de côté. Comme représenté aux figures 4C et 5A, l'élément ressort est ensuite courbé et replié à 180° pour contraindre la lame à s'éloigner de la paroi d'une distance C2 supérieure à la distance C1.
Dans cette position, l'élément ressort applique une pression sur la lame la forçant vers l'intérieur de la cage.
Dans le cas particulier de l'exemple représenté, l'ensemble lame, élément ressort est replié à 180° sur la face inférieure de la paroi 14 comme représenté en figure 4D pour positionner la lame et l'élément ressort comme représenté en figure 5B. Enfin et selon la figure 5C, le rabat 11 est appliqué contre l'extrémité 6 de la lame sur la face opposée à la face de la lame recevant l'élément ressort pour ramener la lame à une distance C3 de ladite paroi, la distance C3 étant inférieure à la distance C2 de sorte que la pression appliquée sur la lame par l'élément ressort est accrue et de sorte que la position de la lame dans la cage soit établie de façon précise par rapport aux dimensions internes de la cage et l'axe D d'introduction du contact broche 4.
Après ces opérations, les bandes devant former les parois de la cage sont pliées en séquence et le créneau 17 est lui même replié pour refermer la cage.
Ainsi, le contact selon l'invention reste de dimensions réduites du fait du faible nombre de pliages nécessaires, la pression de contact est importante du fait de la présence d'une contre-lame réalisée par un élément ressort emprisonnée entre la paroi portant la lame de contact et cette dernière et la cage repliée ne comporte pas d'ouvertures ou de pièces saillantes pouvant blesser les joints au travers desquels le contact doit être positionné dans le cadre d'applications de connectique automobile.
L'invention ne se limite pas à l'exemple représenté et est applicable notamment à un contact comportant deux lames de contact en vis à vis.