TITRE : PROCÉDÉ DE FIXATION D’UN CONNECTEUR ÉLECTRIQUE PRÉVU À UNE EXTRÉMITÉ D’UN CÂBLE ÉLECTRIQUE À UNE BORNE ÉLECTRIQUE, SUPPORT INTERMÉDIAIRE CORRESPONDANT ET DISPOSITIF COMPORTANT

UN TEL SUPPORT INTERMÉDIAIRE

[0001] La présente invention concerne un procédé de fixation d’un connecteur électrique prévu à une extrémité d’un câble électrique à une borne électrique, un support intermédiaire correspondant et un dispositif comportant un tel support intermédiaire.

[0002] On connaît de l’état de la technique un procédé de fixation d’un connecteur électrique prévu à une extrémité d’un câble électrique à une borne électrique, comportant la fixation, par exemple par vissage, du connecteur à la borne. La borne peut être une pièce rigide conductrice (de l’anglais « leadframe ») au contact d’une piste conductrice d’une carte de circuit imprimé (de l’anglais « printed circuit board ») ou bien la piste de carte de circuit imprimé elle-même.

[0003] Pour réaliser cette opération de fixation, il est connu qu’un opérateur maintienne d’une main le connecteur contre la borne, tout en maniant de l’autre main la machine de vissage. Ainsi, du fait que le connecteur doit être manuellement maintenu contre la borne, il n’est pas possible d’automatiser cette étape de vissage. Or, la précision du vissage à la main dépend de la qualité de l’opérateur, de sorte que, lorsque le vissage réalisé par l’opérateur est instable, le vissage génère du rebut et risque de générer des particules métalliques à proximité de la carte électronique, voire sur cette dernière, risquant de l’endommager.

[0004] Il peut ainsi être souhaité de prévoir un procédé de fixation permettant d’automatiser l’étape de fixation du connecteur à la borne.

[0005] Il est donc proposé un procédé de fixation d’un connecteur électrique prévu à une extrémité d’un câble électrique à une borne électrique, comportant : une fixation, par exemple par vissage, du connecteur électrique à la borne électrique ; caractérisé en ce qu’il comporte en outre, préalablement à la fixation du connecteur à la borne : une fixation de la borne électrique à une pièce intermédiaire ; et une mise en coopération du connecteur électrique avec au moins un élément de la pièce intermédiaire afin de maintenir le connecteur électrique en place par rapport à la pièce intermédiaire.

[0006] Ainsi, grâce à l’invention, comme la borne est fixe par rapport à la pièce intermédiaire et que le connecteur du câble est maintenu en place par rapport à la pièce intermédiaire, le connecteur du câble est également maintenu en place par rapport à la borne. Ainsi, l’opérateur n’a pas besoin de tenir en place le connecteur lors de la fixation, par exemple par vissage, du connecteur à la borne. De ce fait, cette étape de fixation peut être automatisée.

[0007] De façon optionnelle, la mise en coopération est réalisée après la fixation de la borne électrique au support intermédiaire, le procédé comporte en outre le placement d’au moins une partie du connecteur électrique contre la borne électrique, et le au moins un élément comporte au moins une butée conçue pour maintenir le connecteur électrique contre la borne électrique.

[0008] De façon optionnelle également, la au moins une butée comporte une butée fixe du support intermédiaire.

[0009] De façon optionnelle également, la au moins une butée comporte une butée mobile prévue sur un levier flexible de clippage du connecteur électrique contre la borne électrique.

[0010] De façon optionnelle également, le au moins un élément comporte un trou ménagé dans le support intermédiaire et la mise en coopération comporte l’enfoncement en force d’au moins une partie du connecteur électrique dans le trou.

[0011] Il est également proposé un support intermédiaire d’au moins un connecteur électrique prévu à une extrémité d’un câble électrique, comportant, pour chaque connecteur électrique, au moins un élément conçu pour coopérer avec le connecteur électrique afin de maintenir le connecteur électrique en place par rapport au support intermédiaire.

[0012] De façon optionnelle, le au moins un élément comporte un trou dans lequel au moins une partie du connecteur électrique est destinée à être enfoncé en force.

[0013] Il est également proposé un ensemble d’un support intermédiaire selon l’invention et d’une borne électrique, fixés l’un l’autre, dans lequel la borne électrique comporte : un plateau présentant une face supérieure orientée vers le haut selon une direction verticale perpendiculaire à la face supérieure et par exemple destinée à venir au contact d’une piste conductrice d’une carte de circuit imprimé ; pour chaque connecteur électrique, une partie de contact destinée à venir au contact de ce connecteur électrique, la ou les parties de contact étant situées, selon la direction verticale, sous la face supérieure ; et au moins une partie pliée reliant le plateau à chaque partie de contact.

[0014] De façon optionnelle, le au moins un élément comporte au moins une butée conçue pour coopérer avec la partie de contact de la borne de manière à maintenir le connecteur électrique en place par rapport au support intermédiaire.

[0015] De façon optionnelle également, la au moins une butée comporte une butée fixe.

[0016] De façon optionnelle également, la au moins une butée comporte une butée mobile prévue sur un levier flexible de clippage du connecteur électrique contre la borne électrique.

[0017] Il est également proposé un dispositif comportant : un connecteur électrique prévu à une extrémité d’un câble électrique ; et un ensemble selon l’invention, d’un support intermédiaire et d’une borne électrique ; le connecteur électrique comportant une partie de contact conçue pour venir au contact de la partie de contact de la borne, une partie de fixation à l’extrémité du câble électrique et une partie pliée reliant la partie de contact à la partie de fixation, la partie de fixation formant un épaulement conçu pour être retenu par clippage par la butée mobile du levier flexible.

[0018] Il est également proposé un dispositif comportant : un connecteur électrique prévu à une extrémité d’un câble électrique ; et un support intermédiaire selon l’invention ; dans lequel le connecteur électrique comporte une partie de contact destinée à venir au contact d’une borne électrique et un insert fixé à la partie de contact et enfoncé en force dans le trou du support intermédiaire. [0019] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

[0020] [Fig. 1] la figure 1 est une vue en trois dimensions d’un dispositif électrique mettant en œuvre l’invention et comportant un boîtier dans lequel se trouvent une carte de circuit imprimé et des câbles électriques,

[0021] [Fig. 2] la figure 2 est une vue en trois dimensions similaire à celle de la figure 1, sans la carte de circuit imprimé, afin d’illustrer un support intermédiaire de connecteurs électriques prévus à des extrémités des câbles, [0022] [Fig. 3] la figure 3 est une vue en trois dimensions de bornes électriques fixées au support intermédiaire, auxquelles les connecteurs sont mis en contact,

[0023] [Fig. 4] la figure 4 est une vue en trois dimensions et en coupe illustrant la fixation d’une des bornes électriques, d’une part, à l’un des connecteurs et, d’autre part, à la carte de circuit imprimé, [0024] [Fig. 5] la figure 5 est une vue en trois dimensions et en coupe illustrant la fixation d’un des connecteurs à la carte de circuit imprimé,

[0025] [Fig. 6] la figure 6 est un schéma blocs illustrant les étapes successives d’un exemple de procédé d’assemblage selon l’invention du dispositif des figures précédentes, et [0026] [Fig. 7] la figure 7 est une vue en trois dimensions illustrant l’un des connecteurs en cours de mise en place sur le support intermédiaire.

[0027] En référence aux figures 1 à 5, un exemple non limitatif de dispositif électrique 100 mettant en œuvre l’invention va à présent être décrit.

[0028] Dans l’exemple décrit, le dispositif 100 est un chargeur de batterie de véhicule automobile (« on board charger » ou OBC en anglais), c’est-à-dire un convertisseur de tension alternatif - continu conçu pour recevoir une tension alternative d’une station de recharge de véhicule automobile et pour la convertir en une tension continue, par exemple comprise entre 350 V et 650 V, de charge d’une batterie du véhicule automobile et d’alimentation de composants électriques du véhicule automobile. Le chargeur de batterie peut en outre être conçu, lorsque le véhicule automobile n’est pas en mode de charge de la batterie, par exemple lorsqu’il n’est pas connecté à une station de recharge, pour lisser la tension de la batterie pour alimenter les composants électriques du véhicule automobile.

[0029] En référence à la figure 1 , le dispositif 100 comporte tout d’abord un boîtier 102, par exemple en aluminium.

[0030] Le dispositif 100 comporte en outre une carte de circuit imprimé 104 (« printed circuit board » ou PCB en anglais) s’étendant dans le boîtier 102 et fixée à ce dernier, par vissage au moyen de vis 106 dans l’exemple décrit. La carte de circuit imprimé 104 maintient et relie électriquement des composants électriques (non représentés) entre eux, dans le but de réaliser un circuit électronique mettant en œuvre au moins une partie des fonctions du dispositif 100. La carte de circuit imprimé 104 est en outre fixée à des bornes électriques (non visibles sur la figure 1 et qui seront décrites par la suite) par vissage au moyen de vis 108 dans l’exemple décrit, et à des connecteurs électriques (non visibles sur la figure 1 et qui seront décrits par la suite), par vissage au moyen de vis 110 dans l’exemple décrit.

[0031] Le dispositif 100 comporte en outre des câbles électriques 112, 114 s’étendant dans le boîtier 102.

[0032] En référence à la figure 2, où la carte de circuit imprimé 104 n’est pas représentée, des connecteurs électriques d’extrémité 202, 204 sont prévus à une extrémité des câbles 112, 114, afin, comme cela sera apparent par la suite, de connecter électriquement ces câbles 112, 114 à la carte de circuit imprimé 104.

[0033] Pour maintenir les connecteurs d’extrémité 202, 204 en place, le dispositif 100 comporte un support intermédiaire 206 des connecteurs d’extrémité 202, 204. Le support intermédiaire 206 est de préférence isolant électriquement, par exemple en plastique, s’étend dans le boîtier 102 et est fixé à ce dernier, par vissage au moyen de vis 208 dans l’exemple décrit.

[0034] Le dispositif 100 comporte en outre deux bornes électriques 210 fixées au support intermédiaire 206 et conçues pour connecter électriquement les connecteurs d’extrémité 202 à la carte de circuit imprimé 104. Pour cela, d’un côté, les connecteurs d’extrémité 202 sont fixés aux bornes 210 par vissage au moyen de vis 212 dans l’exemple décrit, et, de l’autre côté, la carte de circuit imprimé 104 est fixée aux bornes 210, par vissage au moyen des vis 108 dans l’exemple décrit. Les bornes 210 et leur fixation aux connecteurs d’extrémité 202 et à la carte de circuit imprimé 104 seront décrites plus en détail en référence aux figures 3 et 4. [0035] Dans l’exemple décrit, chaque borne 210 est fixée au support intermédiaire 206 par clippage. Chaque borne 210 est par exemple sous la forme d’une pièce conductrice rigide autoportante (« lead frame » en anglais), telle qu’une plaque conductrice par exemple en matière cuivrée.

[0036] En référence à la figure 3, chaque borne 210 comporte un plateau supérieur 302 de réception de la carte de circuit imprimé 104, au moins un plateau inférieur 304 de réception d’au moins un des connecteurs d’extrémité 202 et au moins une partie pliée 306 reliant le plateau supérieur 302 à chaque plateau inférieur 304. Dans l’exemple illustré, un seul plateau inférieur 304 est prévu, et il est conçu pour recevoir trois connecteurs d’extrémité 202.

[0037] Plus précisément, le plateau supérieur 302 présente une face supérieure 308 destinée à recevoir la carte de circuit imprimé 104 et orientée vers le haut selon une direction verticale 310 perpendiculaire à cette face supérieure 308. Chaque plateau inférieur 304 est situé, selon la direction verticale 310, sous le plateau supérieur 302 et présente une face supérieure 312, parallèle à la face supérieure 308 du plateau supérieur 302 dans l’exemple décrit, de réception de chaque connecteur d’extrémité 202 prévu pour cette borne 210. Ainsi, lorsque la carte de circuit imprimé 104 est fixée au plateau supérieur 302, chaque plateau inférieur 304 s’étend sous la carte de circuit imprimé 104, à une distance suffisante de cette dernière pour que la carte de circuit imprimé 104 passe au-dessus des connecteurs d’extrémité 202.

[0038] Pour fixer par vissage chaque connecteur d’extrémité 202 au plateau inférieur 304, un trou 314 de réception de vis est prévu dans le plateau inférieur 304. Par ailleurs, la borne 210 comporte, pour chaque trou 314, un insert 316 de réception de vis, fixé au plateau inférieur 304 sur une face inférieure opposée à la face supérieure 312 et débouchant dans le trou 314.

[0039] De même, pour fixer par vissage la carte de circuit imprimé 104 au plateau supérieur 302, un trou 318 de réception de vis est prévu dans le plateau supérieur 302.

[0040] En référence à la figure 4, la manière dont l’un des connecteurs d’extrémité 202 est fixé à sa borne 210 associée va à présent être décrite plus en détail.

[0041] Comme cela est visible sur cette figure, le connecteur d’extrémité 202 comporte une partie de contact 402 conçue pour venir au contact du plateau inférieur 304 de la borne 210, une partie de fixation 404 à l’extrémité du câble 112 et une partie coudée 406 reliant la partie de contact 402 à la partie de fixation 404.

[0042] Dans l’exemple décrit, le connecteur d’extrémité 202 est une cosse sertie à l’extrémité du câble 112, de sorte que la partie de fixation 404 est sertie à l’extrémité du câble 112. En outre, la partie de contact 402 se présente par exemple sous la forme d’un anneau plat définissant un trou 408 de passage de vis.

[0043] En outre, du fait de la partie pliée 406, il sera apprécié que la partie de fixation 404 forme un épaulement, par rapport à la partie pliée 406, perpendiculaire à la direction verticale 310.

[0044] Par ailleurs, le support intermédiaire 206 comporte une butée fixe 410 située à distance du plateau inférieur 304 de la borne 210. Une partie avant 412 du connecteur d’extrémité 202 (zone de la partie de contact 402 à l’opposé de la partie de fixation 404) est intercalée entre le plateau inférieur 304 de la borne 210 et la butée fixe 410 de manière à retenir cette partie avant 412 du connecteur d’extrémité 202. Ainsi, la butée fixe 410 coopère avec le connecteur d’extrémité 202 afin de maintenir ce dernier en place par rapport au support intermédiaire 206. En outre, la butée fixe 410 maintient la partie avant 412 du connecteur d’extrémité 202 contre le plateau inférieur 304 de la borne 210.

[0045] Par ailleurs, le support intermédiaire 206 comporte un levier flexible 414 de clippage du connecteur d’extrémité 202 présentant, à une extrémité libre, un crochet formant une butée mobile 416 retenant une partie arrière du connecteur d’extrémité 202, la partie de fixation 404 du connecteur d’extrémité 202 formant épaulement. Ainsi, la butée mobile 416 coopère avec le connecteur d’extrémité 202 afin de maintenir le connecteur d’extrémité 202 en place par rapport au support intermédiaire 206. En outre, la butée mobile 416 retient le connecteur d’extrémité 202 contre le plateau inférieur 304 de la borne 210.

[0046] Par ailleurs, l’insert 316 fixé au plateau inférieur 304 de la borne 210 présente un filetage interne 418. Ainsi, le connecteur d’extrémité 202 est fixé au plateau inférieur 304 de la borne 210 par la vis 212 qui est insérée dans le trou 408 et vissée dans le filetage interne 418.

[0047] Par ailleurs, la carte de circuit imprimé 104 est fixée à la borne 210 par vissage au moyen de la vis 108, afin d’établir une connexion électrique entre la borne 210 et une piste conductrice 417, par exemple une couche de cuivre, s’étendant sur la carte de circuit imprimé 104. Pour cela, la borne 210 comporte un insert 420 fixé au plateau supérieur 302, à l’opposé de la face supérieure 308, par exemple par sertissage, et présentant un filetage interne 422 débouchant dans le trou 318 du plateau supérieur 302 de la borne 210. Ainsi, la vis 108 passe dans un trou 424 de la carte de circuit imprimé 104 et est vissée dans le filetage interne 422 de la borne 210.

[0048] De préférence, les inserts 316, 420 sont fermés à l’extrémité opposée à l’extrémité d’introduction de la vis 212, 108. Ainsi, les particules arrachées lors du vissage sont enfermées et ne viennent pas se déposer sur la carte de circuit imprimé 104.

[0049] Les connecteurs d’extrémité 202 autres que celui illustré sur la figure 4 sont fixés à la pièce intermédiaire 206 et à l’une des bornes 210 de la même manière, si ce n’est que le levier flexible 414 (et donc la butée mobile 416) peut être omis, par exemple lorsque la place disponible ne permet pas son implantation.

[0050] En référence à la figure 5, la fixation de chaque connecteur d’extrémité 204 au support intermédiaire 206 et à la carte de circuit imprimé 104 va à présent être décrite plus en détail.

[0051] Dans l’exemple décrit, le connecteur d’extrémité 204 comporte une partie de contact 502 conçue pour venir au contact d’une borne électrique 504 formée dans l’exemple décrit par une piste conductrice, par exemple une couche de cuivre, déposée sur la carte de circuit imprimé 104. Le connecteur d’extrémité 204 comporte en outre une partie de fixation 506 à l’extrémité du câble 114 et une partie coudée 508 reliant la partie de contact 502 à la partie de fixation 506.

[0052] Dans l’exemple décrit, le connecteur d’extrémité 204 est une cosse sertie à l’extrémité du câble 114, de sorte que la partie de fixation 506 est sertie à l’extrémité du câble 114. En outre, la partie de contact 502 se présente par exemple sous la forme d’un anneau plat définissant un trou 510 de passage de vis.

[0053] Toujours dans l’exemple décrit, le connecteur d’extrémité 204 comporte en outre un insert 512 fixé à la partie de contact 502, à l’opposé de la carte de circuit imprimé 104, par exemple par sertissage, et débouchant dans le trou 510. L’insert 512 présente un filetage interne 514.

[0054] Ainsi, le connecteur d’extrémité 204 est fixé à la carte de circuit imprimé 104 par la vis 110 passant dans un trou 516 de la carte de circuit imprimé 104 et dans le trou 510 du connecteur d’extrémité 204, et vissée dans le filetage interne 514. [0055] Par ailleurs, le support intermédiaire 206 présente un trou 518 et le connecteur d’extrémité 204 comporte une partie enfoncée en force dans ce trou 518 pour fixer le connecteur d’extrémité 204 à la pièce intermédiaire 206, en particulier, comme cela sera expliqué par la suite en référence à la figure 6, avant la fixation de la carte de circuit imprimé 104 au boîtier 102 et au connecteur d’extrémité 204.

[0056] Dans l’exemple décrit, la partie du connecteur d’extrémité 204 enfoncée en force comporte au moins une partie de l’insert 512. Ainsi, le trou 518 du support intermédiaire 206 coopère avec l’insert 512 du connecteur d’extrémité 204 pour maintenir en place ce connecteur d’extrémité 204 par rapport au support intermédiaire 206. En particulier, l’insert 512, la partie de contact 502 et la partie de fixation 506 du connecteur d’extrémité 204 forment un « U ». Par cette forme avantageuse, le maintien en place du connecteur d’extrémité 204 est amélioré.

[0057] En référence à la figure 6, un exemple de procédé 600 d’assemblage du dispositif 100 va à présent être décrit.

[0058] Au cours d’une étape 602, on obtient le boîtier 102 avec les câbles 112, 114 (munis des connecteurs d’extrémité 202, 204) s’étendant dans le boîtier 102.

[0059] Au cours d’une étape 604, les câbles 112, 114 sont relevés afin d’introduire le support intermédiaire 206 dans le boîtier 102 puis de le fixer au boîtier 102, par vissage des vis 208 dans l’exemple décrit.

[0060] Au cours d’une étape 606, les bornes 210 sont positionnées et fixées, par clippage dans l’exemple décrit, au support intermédiaire 206, de manière à être bloquées en position par rapport au support intermédiaire 206.

[0061] Au cours d’une étape 610, chacun des connecteurs d’extrémité 202, 204 est mis en coopération avec au moins un élément du support intermédiaire 206 afin de maintenir le connecteur d’extrémité 202, 204 en place par rapport au support intermédiaire 206.

[0062] Pour les connecteurs d’extrémité 202, cette mise en coopération comporte tout d’abord le placement de la partie avant 412 du connecteur d’extrémité 202 entre la butée fixe 410 du support intermédiaire 206 et le plateau inférieur 304 de la borne 210. Cette configuration est illustrée sur la figure 7. Comme cela est visible sur cette figure 7, le reste de la partie de contact 402 du connecteur d’extrémité 202 s’étend alors à distance du plateau inférieur 304 de la borne 210. Ensuite, le connecteur d’extrémité 202 est pivoté par rapport à sa partie avant 412, afin de rapprocher l’ensemble de la partie de contact 402 du plateau inférieur 304 de la borne 210. Si un levier de clippage 414 est prévu pour ce connecteur d’extrémité 202, alors, lors du rapprochement vers plateau inférieur 304, la partie de fixation 404 du connecteur d’extrémité 202 est clippée par le levier flexible 414. Pour cela, cette partie de fixation 404 repousse la butée mobile 416 qui revient en position derrière la partie de fixation 404 après son passage. À ce moment, on se trouve dans la configuration illustrée sur la figure 4, dans laquelle la partie de contact 402 du connecteur d’extrémité 202 est maintenue par les butées 410, 416 contre le plateau inférieur 304 de la borne 210. Ainsi, la coopération du connecteur d’extrémité 202 avec les butées 410, 416 maintient le connecteur d’extrémité 202 en place par rapport au support intermédiaire 206 et contre la borne 210.

[0063] Pour les connecteurs d’extrémité 204, au moins une partie du connecteur d’extrémité 204 est enfoncée en force dans le trou 518 du support intermédiaire 206. Ainsi, la coopération avec le trou 518 maintient le connecteur d’extrémité 204 en place par rapport au support intermédiaire 206.

[0064] Au cours d’une étape 612, les connecteurs d’extrémité 202 sont fixés aux bornes 210, par vissage des vis 212 dans l’exemple décrit. Du fait des butées 410, 416, il n’est pas nécessaire de maintenir à la main les connecteurs d’extrémité 202 ce qui permet d’automatiser cette étape.

[0065] Au cours d’une étape 614, la carte de circuit imprimé 104 est insérée dans le boîtier 102 et fixée à ce dernier, par vissage des vis 106 dans l’exemple décrit. En particulier, pour chaque borne 210, la piste 417 vient au contact ou du moins à proximité du plateau supérieur 302 de cette borne 210. En outre, la piste 504 formant borne vient au contact ou du moins à proximité de la partie de contact 502 du connecteur d’extrémité 204. Il sera apprécié que la fixation de la carte de circuit imprimé 104 au boîtier 102 entraîne en particulier la fixation de la piste 504 au support intermédiaire 206, par l’intermédiaire de la carte de circuit imprimé 104 et du boîtier 102.

[0066] Au cours d’une étape 616, la carte de circuit imprimé 104 est fixée aux bornes 210, par vissage des vis 212 dans l’exemple décrit, ce qui permet, pour chaque borne 210, d’établir un contact stable entre la piste 417 et cette borne 210.

[0067] Au cours d’une étape 618, la carte de circuit imprimé 104 est fixée aux connecteurs d’extrémité 204, par vissage des vis 110 dans l’exemple décrit, ce qui permet d’établir, pour chaque connecteur d’extrémité 204, un contact stable entre la piste 504 et ce connecteur d’extrémité 204. Du fait de l’enfoncement en force dans le trou 518 du support intermédiaire 206, il n’est pas nécessaire de maintenir à la main les connecteurs d’extrémité 204 ce qui permet d’automatiser cette étape.

[0068] Les étapes 616 et 618 pourraient être inversées ou bien réalisées en même temps.

[0069] Il apparaît clairement qu’un dispositif et un procédé tels que ceux décrits précédemment permettent de réduire les risques d’accident, en évitant que l’opérateur ait à tenir le connecteur du câble lors de sa fixation à la borne.

[0070] La présente invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment, mais est au contraire définie par les revendications qui suivent. Il sera en effet apparent à l’homme du métier que des modifications peuvent y être apportées.

[0071] Par ailleurs, les termes utilisés dans les revendications ne doivent pas être compris comme limités aux éléments des modes de réalisation décrits précédemment, mais doivent au contraire être compris comme couvrant tous les éléments équivalents que l’homme du métier peut déduire à partir de ses connaissances générales.