Brevet FR2252670A1 — publié le 19750620

L'invention est relative aux connecteurs, du genre de ceux comportant un certain nombre de contacts alignés, notamment du genre de ceux pour établir une liaison électrique entre, d'une part, une série de contacts alignés sur, par exemple, le bord d'une carte à circuits imprimés, et, d'autre part, une deuxieme série d'autres contacts ou conducteurs aboutissant à un chassis ou, par exemple encore, appartenant à une autre carte. Il est connu, pour établir de telles liaisons, de recourir à des connecteurs en une seule pièce principale, dans laquelle la carte à circuits imprimes ou autre est engagée de façon à venir s'appuyer sur des contacts souples du connecteur, contacts eux-memes reliés aux contacts ou conducteurs de la deuxième série. L'invention a pour objet de réaliser des connecteurs qui conduisent à des manipulations plus simples et aui offrent une plus grande sécurité dans la perfection des contacts réalisés. Elle consiste, selon une première disposition, à recourie, dans le but susindioué, à un connecteur à deux parties mâle et femelle, dont l'une est fixée sur le bord de la carte ou autre ensemble contenant,ou coopérant avec, les contacts de la premiere série, et dont l'autre coopère avec les contacts ou conducteurs de la deuxième série, ces derniers étant munis de moyens qui assurent leur positionnement exact, quelles que soient les irrégularités du bord de la carte ou autre ensemble. En particulier, l'une des parties du connecteur, par exemple celle destinée a etre fixée sur les bord de la carte, sera établie en deux éléments susceptibles, en coopérant avec les contacts qu'ils portent, de subir de légers déplacements élastiques l'un par rapport à l'autre, cet ensemble permettant de compenser les irréqularités de la carte. Par ailleurs, les moyens susvisés comportent également, pour chaque connecteur, un dispositif de guidage obligeant les deux parties de ce connecteur à venir se présenter, en fin d'enficha ce, exactement dans la position correcte cherchée. Les connecteurs seront notamment du type permettant l'insertion de la carte dans le sens parallèle à la direction du bord considéré. On peut alors fixer sur ledit bord une succession de parties mâles (ou femelles) du connecteur; le tout coopérant avec une superposition d'éléments femelles (ou mâles) du meme connecteur, éléments portés par un châssis ou par une autre carte. A cet effet, les parties considérées, du connecteur, sont ou vertes à leurs extrémités pour le passage de la carte. Dans -un tel ensemble, il convient d'assurer l'engagement des contacts respectifs, étant donné leur nombre souvent élevé, avec un effort d'insertion nul, certains desdits contacts étant amenés, à cet effet,au monslors de l'insertion, à une position de retrait, ainsi que connu. Mais, tandis que les moyens,jusautici utilisés à cet effet, prévoient d'escamoter élastiquement les contacts considérés, lesquels, après insertion, sont libérés et viennent reposer élastiauement contre-leurs contacts réciproques, on prévoit au contraire, conformément à l'invention, de faire en sorte au'après escamotage initial, lesdits contacts soient soumis à l'action d'une pression positive. On a recours par exemple à une came qui, dans la phase d'insertion, laisse retomber élastiquement les contacts vers une position d'escamotage et qui, après insertion, viennent exercer sur les contacts une pression, aussi élevée qu'on le désire. L'invention comprend, mises à Dart ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-aprês. Elle vise, plus particulièrement, certains modes d'application (notamment celui pour lequel on l'applique aux connecteurs pour cartes imprimées) ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les connecteurs du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi gue les installations comprenant de semblables connecteurs. Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complement de description qui suit, ainsi que des dessinsci-annexés, lesquels comDlément-ét dessirs sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. La figure 1, de ce dessin, montre en perspective très schématique l'application des connecteurs conformes à l'invention à des cartes à circuits imprimés. La figure 2 montre les deux parties d'un connecteur du type conforme à l'invention. Les figures 3 et 4 sont des coupes transversales à travers un tel connecteur, dans deux positions opératoires différentes. Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes , ainsi que selon ceux des modes de réalisation, de ses diver ses parties, auxquels il semble ou'il y ait lieu d'accorder la référence, se proposant par exemple d'établir des connecteurs pour réaliser des liaisons électriques entre, d'une part, un ou plusieurs bords d'une carte de circuits imprimés C, et, d'autre part, des conducteurs aboutissant à un châssis D (fiv.1}, ou encore avec une autre carte imprimée, on s'y prend comme suit ou de façon analogue. On a supposé, sur la figure 1, et à titre d'exemple, que diverses cartes C devaient pouvoir coopérer, sur deux bords opposés, avec les contacts ou conducteurs aboutissant à deux parois D d'un châssis (ou avec d'autres cartes), ceci n'étant donné qu'à titre indicatif. Pour réaliser ces conditions, on utilise des connecteurs à deux parties A et B propres à s'interpénétrer, en assurant la venue en prise de contacts correspondants convenablement agencés et permettant l'introduction dans le sens parallèle à la direction des susdits bords, - les parties du type A étant destinées à être fixées sur lesdits bords, en assurant en même temps la fixation (par exemple par soudure), des contacts 1 (fig.3 et 4), sur les plots correspondants de la carte, - et les parties du type B étant destinées, lorsqu'en prise avec les éléments A, à assurer la venue en prise des contacts 1, prolongés en 2, avec d'autres contacts 3 des éléments B, - tous moyens étant prévus pour assurer un effort d'insertion nul, moyens tels que décrits plus loin. Et on fait comporter à cet ensemble des moyens propres à assurer la venue en prise correcte des contacts 2 et 3, quelles que soient les imperfections que peuvent présenter les cartes. Lesdits moyens consistent tout d'abord à établir la partie A de chaque connecteur en deux éléments A1, A2 {fiv.3 et 4) susceptibles de subir certains déplacements élastiques l'un par rapport à l'autre, ce pour quoi on peut utiliser l'élasticité même des contacts 1, 2. On voit sur les figures 3 et 4 que ces deux éléments sont reliés ensemble par la partie- interne 4 des contacts 1, 2, partie qui peut recevoir toute configuration permettant de constituer une sorte d'articulation élastique. L'élément A2 le plus proche de la carte C peut présenter, du coté de la carte, des épaulements 5 (fig.1), pour la fixation sur la carte, et une entaille 6 pour permettre à ladite carte d'y pénétrer. convenablement. Du côté de l'élément A1, ledit élément A2 peut présenter une section transversale en U permettant une certaine pénétration, mais avec jeu, d'un prolongement 8 de i'élé- ment A1. L'élément A1 présente lui-même, du côté de la partie B du connecteur, une section transversale en U,de nature à servir de partie femelle 7 vis-à-vis d'une partie mâle correspondante B1 de la partie B du connecteur. Ladite partie femelle 7 supporte de façon appropriée les divers contacts alignés 2, qui agiront comme contacts femelles vis-à-vis des contacts mâles 3 portés par la partie B1 et agencés comme il va être indiqué. Considérant donc maintenant la partie B du connecteur, elle comporte un capot extérieur 9 à section transversale en U constituant partie femelle par rapport à la partie 7 de l'élément A1, tandis aue sa partie centrale comporte l'élément mâle B1 muni d'une série de puits 10 dans lesquels peuvent être montés et déplacés les contacts 3. Pour permettre l'engaqement des deux parties du connecteur avec effort d'insertion nul, on fait coopérer, avec les diverses paires de contacts 3, une sorte de came 11 s'étendant tout le long de la partie du connecteur B et propre, en etant tournée, soit à ramener les deux contacts 3 vers le fond des puits 10 (figure 3), soit au contrainre, en tournant ladite came de 9001à venir presser les contacts 3 contre les contacts 7. Comme on le voit, l'invention permet d'obtenir, dans la position des contacts, une -pression toujours déterminée par les dimensions de la came 11. Aux extrémités de chaaue Dartie B dans le sens de l'axe de la came 11, cette came se termine par des bouts d'arbre tels que représentés schématiauement en 12 sur la fiqure 2, étant entendu que tous moyens seront prévus avantaqeusement pour permettre d'accoupler entre elles les cames de plusieurs connecteurs superposés, comme prévu sur la figure 1. Mais il est entendu que les cames en question pourraient être manipulées séparément sur les divers connecteurs. On pourrait aussi prévoir un seul arbre à came 11, 12 pénétrant dans les diverses parties B alignées. C'est ainsi que, considérant le cas de la figure 2, un même arbre a came 11,12,avec une section à bords curviliqnes 16,pourrait ereiES àtravers des orifices circulaires 17 du chassis B, de façon à pouvoir y tourner. On complète encore cet ensemble par des moyens pour permettre dans tous les cas de guider exactement l'élément du connecteur A vers sa position correcte vis-à-vis de la partie de connecteur B pour que les contacts 2 et 3 viennent riqoureusement en face les uns des autres, ces moyens pouvant être combinés avec l'arbre à came 11, 12 susvisé.Ces moyens consistent par exemple à prévoir, aux extraites de cet arbre, un orqane rotatif 13 dont la forme à section transversale à l'arbre 11, 12 est telle que - dans la position indiquée sur la figure 3, pour laauelle les contacts 3 sont dans la position neutre, l'organe 13 soit sans action et qu'ainsi l'introduction de la carte avec ses parties de connecteurs A1 et A2 soit entièrement libre, - tandis que lorsque l'on tourne de 900 l'arbre à came 11, 12, ledit organe 13 vient, par salace supérieure munie avantageusement d'une rampe 14, guider les bords extrêmes 15 (fig.2) de l'élé- ment A1 exactement vers la position assurant la venue en regard exacte des contacts respectifs 2 et 3 (fixa.4). Il est à noter aue ce guidage est rendu possible grâce à l'é plasticité prévue entre les éléments de connecteurs A et A2. Les organes de guidage 13, 14 seront convenablement fixés sur les extrémités 12 susvisées de arbre à came li, 12. Ils comporteront un orifice central de forme appropriée à la section de l'arbre à came 11, 12, de façon à pouvoir être entrainés en rotation avec ce dernier. Pour le montage, il suffira de superposer les diverses parties de connecteur Br avec leurs organes 13, 14, et d'enfiler ledit arbre à came, s'il est unique. On a représenté en 16 les sorties des contacts 3. On obtient donc un ensemble dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet, et qui permet - d'une part, pour la position neutre des contacts 3,d'assurer l'introduction, sans difficulté, de la carte C et de ses parties de connecteur A avec un effort d'insertion nul, - et, d'autre part, cette introduction faite, d'assurer à la fois le guidage exact des parties A des connecteurs vers les parties B, afin d'obtenir toute pression de contact voulue, grace à l'effort positif des cames 11 sur lesdits contacts 3. L'invention permet donc de réaliser, par rapport aux systèmes du genre en auestion déjà existants, de nombreux avantages concernant à la fois la facilité du montage et la sécurité des contacts. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Connecteur, notamment pour cartes imprimées, par exemple pour établir des connexions entre une première série de circuits appartenant à une carte et une deuxième série de circuits aboutissant à un châssis ou appartenant à une autre carte, carac térisé par le fait sue ce connecteur est en deux parties mâle et femelle, dont l'une est fixée sur le bord de la. carte ou autre ensemble contenant, ou coopérant avec, les contacts de la premiè- re serie, et dont l'autre coopère avec les contacts ou conducteurs de la deuxième série, ces derniers étant munis de moyens qui assurent leur positionnement exact, quelles que soient les irrégularités du bord de la carte ou autre ensemble. 2 - Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que alune des parties du connecteur, notamment celle des tinée à être fixée sur le bord d'une carte, est établie en deux éléments susceptibles, en coopérant avec les.contacts qu'ils portent, de subir de légers déplacements élastiques l'un par rapport à l'autre, cet ensemble permettant de compenser les irrégularités de la carte. 3 - Connecteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux éléments de ladite partie sont réunis l'un à l'autre par les contacts qu'ils portent et qui sont destinés à coopérer avec les contacts de l'autre partie du connecteur, les premiers desdits contacts assurant les déplacements élastiques entre les deux susdits éléments. 4 - Connecteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux susdits éléments s'interpénètrent avec jeu. 5 - Ensemble comprenant au moins une carte en coopération avec des connecteurs, caractérisé par le fait que plusieurs connecteurs sont alignés le long d'au moins l'un des bords d'une des cartes, ces connecteurs comprenant deux parties selon la revendication 1, avec une série alignée sur ledit bord et une autre série sur le châssis ou sur une autre carte, la pénétration de chaque partie de connecteur dans l'autre partie correspondante se faisant notamment dans une direction parallèle à celle du susdit bord, et en combinaison avec des moyens pour amener les contacts -du connecteur a une position de repos assurant un effort dtinser- tion nul. 6 - Connecteur, notamment selon la revendication 1 et en particulier pour des ensembles du genre de celui spécifié dans la revendication 5, avec des moyens pour écarter provisoirement les contacts en vue de permettre un effort d'insertion nul, caractérisé par le fait que lesdits moyens assurent, dans le retour à la position de commutation, l'obtention d'une pression positive déterminée entre les contacts respectifs. 7 - Connecteur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens comportent une came propre, étant tournée à la position d'effort d'insertion nul, - ramener le contact correspondant à une position de repos, par son élasticité propre et, étant tournée vers une autre position, notamment à 900, à repousser ledit contact et à l'appuyer avec une pression déterminée contre l'autre contact avec lequel il coopère. 8 - Connecteur selon les revendications 6 et 7, avec des contacts alignés suivant une direction déterminée qui est notamment le sens d'insertion d'une autre partie du connecteur comprenant d'autres contacts alignés destinés à coopérer avec les premiers, caractérisé par le fait que la mise en position d'insertion à effort nul ou au contraire en position opératoire consiste en une tige à section en forme de came traversant le connecteur dans toute sa longueur dans le sens d'alignement des contacts. 9 - Ensemble selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens pour, à la fin de l'o pération consistant à faire pénétrer les parties mâle et femelle du ou des connecteurs, guider ces deux parties: de façon que lesdites parties prennent une position relative determinée assurant la venue en contact correcte des contacts respectifs. 10 - Ensemble selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le ou les connecteurs comportent des parties en deux éléments réunis élastiquement, selon l'une quelconque des reven dictions2 à 4, cette élasticité pouvant jouer notamment lors de l'intervention des moyens de guidage assurant la venue en position correcte des deux parties principales du connecteur après insertion. 11 - Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ou 6 à 8, avec à la fois des moyens pour la mise des contacts en position d'effort d'insertion nul et des moyens pour guider les deux parties du connecteur vers la position finale de commutation, caractérisé par le fait que ces deux sortes de moyens sont conjugues mécaniquement. 12 - Connecteur selon la revendication 11, avec une tige formant came, du genre de celle selon la revendication 8, caractérisé par le fait aue cette tige porte à ses extrémités des organes rotatifs qui, lorsque ladite came passe de la position d'insertion à effort nul à la position de commutation, viennent s'ap puyer sur les parois de la partie du commutateur que l'on désire guider pour l'amener à sa position correcte. 13 - Connecteur selon la revendication 12, caractérisé par le fait aue lesdits organes relatifs de guidage portent des rampes propres a s' appuyer, lorsque l'on s'approche de la position finale de commutation, contre les parties à guider. 14 - Ensemble selon la revendication 9, avec des connecteurs selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 ou 11 à 13, caractérisé par le fait au'une même tige, servant de came pour la position d'insertion à effort nul, commande un ensemble de connecteurs alignés, coopérant par exemple avec le bord d'une carte. 15 - Ensemble selon la revendication 9, avec des connecteurs selon l'une auelconque des revendications 6 à 8 ou il à 13, ces connecteurs étant alignés et coopérant par exemple avec le bord d'une même carte, caractérisé par le fait que lesdits connecteurs ont chacun une tige servant de came pour la position d'insertion à effort nul, et que ces tiges respectives sont accouplées en vue de permettre de réaliser une commande unique, pour le passage de la position d'insertion à la position de commutation.