Brevet FR2250256A1 — publié le 19750530

La présente invention concerne un connecteur électrique pour plaque à circuits imprimés et, plus particulièrement, un connecteur dans lequel les éléments de contact sont prétendus à leurs extrémités Les connecteurs pour plaques à circuits imprimés conventionnels utilisent des éléments de contact pour établir des connexions électriques avec les pistes dune plaque à circuits imprimés. Par exemple, les éléments de contact sont montés sur un support ou bottier du connecteur et sont prétendus à la base de l'élément de contact ou à l'extrémité de cet élément, près de la fente du bottier où est insérée la plaque à circuits imprimés. Pour éviter les dommages à 12extrémité de ltélément de contact, il est nécessaire de protéger cette extrémité afin que, lorsqu'unie force extérieure due, par exemple, à l'enficbage d'une plaque à circuits imprimés, est appliquée au connecteur, ltextrémité ne touche pas la plaque à circuits imprimés. Dans un type de connecteur de plaque à circuits imprimés à prétension des éléments de contact du c8té enfichage de la plaque, c'est-à-dire par le haut du connecteur, la plaque à circuits imprimés ou un outil est utilisé pour écarter les éléments de contact pendant la mise en place du bottier sur le support. Après ltécartement des éléments de contact, le bottier est calé sur le support et les extrémités des éléments de contact sont placées derrière des rebords moulés du boftier de part et d'autre de la fente d'enfichage de la plaque à circuits imprimés. Alors ltoutil est enlevé et les éléments de contact restent prétendus à leurs éxtrémités derrière les rebords. La nécessité d'une plaque à circuits imprimés ou d'un outil quelconque pour fléchir les éléments de contact avant la mise en place complète du boftier complique le montage de ce type de connecteur.D'autre part, il est nécessaire de fléchir les éléments de contact beaucoup plus que ne l2exige la prétension recherchée, ainsi on risque d'incliner le bottier pendant la mise en place et de soumettre les éléments de contact à une contrainte trop élevée. Un connecteur pour plaque à circuits imprimés à prétension des contacts par le haut, d'un type perfectionné, est décrit dans le brevet américain nO 3 737 838. Un tel connecteur ne présente pas les inconvénients du connecteur précédemment décrit, car il ntest pas nécessaire d'utiliser un outil ou une plaque pour écarter les éléments de contact pendant la mise en place du bottier sur le support. Le boftier est pourvu de rebords s'étendant le long de la fente recevant la plaque à circuits imprimés. Les rebords déterminent des surfaces qui se dirigent vers le haut et sont inclinées vers l'extérieur. Chaque élément de contact a une section supérieure libre et recourbée qui fait un angle aigu avec les surfaces inclinées des rebords du bottier. Quand le bottier est mis en place sur les éléments de contact et descendu vers le support1 les faces inclinée-s des rebords du bottier écartent les extrémités libres et courbées des éléments de contact et ainsi les éléments de contact sont prétendus automatiquement à leurs extrémités. Bien que le connecteur du brevet américain précédemment mentionné a des avantages bien définis sur le connecteur de l'art antérieur, décrit précédemment, parfois avec un tel connecteur il survient des problèmes qui sont dus à la naissance de circuits ouverts, par suite dîun défaut de connexion entre l'un des éléments de contact et un conducteur imprimé ou piste sur la plaque à circuits imprimés insérée dans le connecteur. Un tel défaut d'établissement de contact est dû à l'inconvénient de ne pouvoir garder la dimension de l'écartement critique entre les surfaces de contact des paires de contacts opposées du connecteur. Un tel écartement résulte du fait que les extrémités des éléments de contact soient en contact avec les surfaces inclinées formées par les rebords du bottier. Dans d'autres termes, un plan de base incliné est employé. De légères variations de tolérance de ce plan peuvent survenir sauf si des techniques de fabrication soigneusement contrôlées et donc conteuses sont utilisées. Pourtant, le moindre défaut dans le plan incliné servant de base pour la flexion des éléments de contact joue sur la dimension de lJécartement critique entre leurs surfaces ou points de contact. De tels défauts sur le plan de base incliné peuvent résulter de l'emploi d"un boftier déformé ou dsun support gauchi, d'une mauvaise mise en place du bottier sur le support ce qui entratne l'inclinaison du boftier ou d'une position verticale incorrecte des éléments de contact sur le support. Ainsi, les tolérances nécessaires et le montage convenable du connecteur sur le support deviennent hypercritiques et difficiles à satisfaire. La présente invention a pour objet d'éliminer les inconvénients liés au connecteur du brevet américain précédemment mentionné par la conception d'un élément de contact et dtun bottier relativement plus faciles à fabriquer et avec lesquels le fait de ne pas maintenir des tolérances exactes. ou de ne pas monter les éléments de contact et le bottier du connecteur dans une position rigoureusement correcte, ntentratne pas de circuits ouverts. Cependant, l'invention garde les avantages du connecteur du brevet américain précédemment mentionné, en permettant aux éléments de contact d'être prétendus automatiquement par la mise en place du bottier du connecteur sans le besoin d'un outil spécial ou d'une plaque à circuits imprimés supplémentaire. Selon sa caractéristique principale, un connecteur pour plaque à circuits imprimés conforme à l'invention est semblable à celui décrit dans le brevet américain précédemment mentionné, avec la différence que les extrémités des éléments de contact sont munies de parties terminales verticales. Les parties terminales se prolongent dans les ouvertures verticales de la paroi supérieure du bottier après la mise en place du bottier sur un support en recouvrant les éléments de contact. Sur la paroi supérieure du bottier, il y a un rebord dirigé vers le bas et présentant un plan incliné. Ce plan incliné entre en contact avec les parties terminales verticales des éléments de contact quand le bottier est placé sur eux, ce qui écarte les éléments de contact jusqu'à ce qu:ils entrent dans les ouvertures verticales et leur donne ainsi automatiquement la prétension voulue.Donc, les éléments de contact sont prétendus sans la nécessité d'un outil ou dSune autre plaque. Parce que les parties terminales se prolongent verticalement et que les ouvertures dans la paroi supérieure du connecteur destinées a recevoir ces parties terminales définissent des plans de base verticaux, il ntest pas nécessaire de maintenir autant les tolérances durant la fabrication ; ainsi, les colts de production sont réduits, et les circuits ouverts sont évités puisque la position exacte du bottier et des éléments de contact par rapport au support ntest plus critique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, une vue en perspective, en coupe transversale partielle, d'un connecteur pour plaque à circuits imprimés, conforme à l'invention, montrant la position des éléments du connecteur avant assemblage - la figure 2, une coupe transversale du connecteur de la figure 1, avec le bottier partiellement mis en place sur le socle - la figure 3, une vue en coupe transversale du connecteur des figures 1 et 2 assemblé complètement - la figure 4, une vue en coupe transversale du connecteur dans lequel est enfichée une plaque à circuits imprimés. Comme le montre la figure 71, le connecteur électrique de la présente invention est désigné globalement par la référence 10. Il comprend un support isolant ou socle qui peut etre une plaque, par exemple une carte à circuits imprimés. Deux rangées de trous 14 sont ménagées dans le support Un certain nombre d'éléments de contact 16 sont adaptés pour être mis en place dans ces trous. Chaque élément de contact 16 est formé d'une broche ou queue de connexion 18 et d'une lamelle flexible 22 comportant les points de contact ; les parties 18 et 22 sont reliées par une zone centrale 24. Les éléments de contact sont, de préférence, poinçonnés dans une bande de métal appropriée pour fournir la résistance et lSélasticité voulues. La queue de connexion 18 présente, généralement, une section carrée, vue en coupe transversale2 et peut être biseautée à son extrémité 26 pour faciliter l'insertion de l'élément de contact dans les trous t4 La lamelle flexible de l'élément de contact présente une fente longitudinale 28 qui stouvre à l'extrémité 30. A partir de la zone centrale 24 servant au montage, la lamelle flexible 22 présente une première partie 32 inclinée vers l2élément de contact opposé sur le support t2 puis s'incurve dans le sens contraire pour constituer la seconde partie 34. fi'extrémité supérieure du contact se redresse verticalement pour donner la partie terminale supérieure 37. La zone centrale de montage 24 est un peu plus large que la lamelle flexible 22 et définît ainsi l'épaulement 38. Une partie conique 42 sert de raecordement entre la queue de connexion 18 èt l'extrémité inférieure 44 de la zone centrale. Cette extrémité 44 de la zone de montage n2est pas aussi large que l'extrémité supérieure 46 qui s'étend latéralement et définit un épaulement 48 destiné à servir de butée sur le support 12. L5extrëmité inférieure 44 a sensiblement la meme largeur que le diamètre des trous 14. Ainsi, lorsque les éléments de contact 16 sont insérés dans les trous, ils. y seront maintenus par l'ajustement de ltestrémité 44 dans ces trous.Comme le montre la figure 2, avant mise en place complète du bottier 62 au-dessus des éléments de contact fixés sur le support 12, les lamelles souples 22 des paires dXéléments de contact se touchent ou sont très proches. En se référant de nouveau à la figure t, le bottier isolant 62 est constitué par une paire de parois latérales 64 et de parois frontales 66. Normalement, les parois 66 sont plus hautes que les parois 64. Les parois latérales 64 se terminent par une paroi supérieure 68 et une fente longitudinale 72 sépare la paroi supérieure en deux portions symétriques. La paroi supérieure est caractérisée par les rebords 74 se dirigeant vers le bas qui définissent les surfaces de la fente 72. La surface supérieure 76 de la paroi supérieure 68 et les faces internes des rebords 74 sont reliées par les surfaces biseautées 78. Des ouvertures rectangulaires 80 se prolongent verticalement à travers la paroi supérieure 68 au-dessus des parties terminales 37 des éléments de contact 16. Les arêtes inférieures 82 des rebords 74 du bottier sont reliées aux surfaces internes 84 des ouvertures 80 par des plans inclinés 86. Ainsi, chaque plan 86 se prolonge vers le haut et extérieurement vers les ouvertures 80 en faisant un angle avec un plan vertical passant par la fente 72. Quand le bottier est mis en place sur le support 12, comme il sera expliqué un peu plus bas, les surfaces internes 88 des parties terminales et verticales 37 des éléments de contact seront situées entre les surfaces internes 84 des ouvertures 80. il serait préférable que les bords internes supérieurs 90 des parties terminales soient biseautés ou arrondis. Entre les surfaces internes des parois latérales 64, des parois transversales 94 sont interconnectées par des entretoises inférieures 96. Les surfaces supérieures 98 des entretoises fournissent une butée quand la plaque à circuits imprimés est insérée dans la fente 72. Plus loin, les parois transversales 94 peuvent titre entaillées comme 1t indique la référence 102 pour y permettre l'insertion d'une plaque de détrompage 104. Chaque entaille 102 se prolonge à travers les surfaces biseautées 78 pour permettre l'insertion de la plaque de détrompage t04 par la face supérieure du bottier. Le dessous des entretoises inférieures 96 comporte des rainures 112 qui délimitent les épaulements 114. D'après la figure 2 et comme indiqué précédemment, après avoir mis en place les éléments de contact 16 dans les trous 14 du support, le bottier 62 est placé sur les éléments de contact. Tout d'abord, le boftier a un mouvement descendant jusqu'à ce que les épaulements 38 et les extrémités supérieures 46 de la zone centrale des éléments de contact pénètrent dans les rainures 112. Dans cette position, les plans inclinés 86 des rebords du bottier rentrent en contact avec les bords internes arrondis et supérieurs des parties terminales des éléments de contact. Un autre mouvement descendant du bottier oblige les éléments de contact à s'écarter, voir figure 3, jusqutà ce que leurs parties terminales 37 soient placées dans les ouvertures 80, les surfaces 88 étant en contact avec les faces internes 84 des ouvertures. Ainsi, les éléments de contact sont automatiquement prétendus quand le bottier est mis en place sur le support 12.Le bottier est maintenu sur le support par frottement entre les saillies latérales 46 des éléments de contact et les parois des rainures 112. il faut noter que la longueur de la partie terminale 37 des éléments de contact est telle que leur extrémité supérieure 30 soit située au-dessous de la surface supérieure 76 de la paroi supérieure 68, ainsi les éléments de contact sont enfermés et ne seront pas détériorés lors de l'insertion de la plaque à circuits imprimés dans la fente 72. Tel qu'il est représenté dans la figure 4, quand la plaque à circuits imprimés 122 munie des pistes conductrices 124 est insérée dans la fente 72 du bottier, les éléments de contact t6 sont électriquement connectés avec les pistes 124. Gracie à la présence des parties terminales et verticales 37 des éléments de contact et des ouvertures 80, le nombre de tolérances qui contrôlent les dimensions de l'écartement critique entre les surfaces de contact des paires éléments de contact opposés est limité et, par conséquent, les colts de fabrication sont diminués. Puisque la surface 84 de chaque ouverture 80 fournit un plan vertical fixe pour la prétension, contrairement au plan incliné utilisé dans le connecteur du brevet américain précédemment mentionné, ce plan ne sera pas modifié meme s'il y a un déplacement vertical relatif entre les éléments de contact et le bottier. Aussi une inclinaison relative du bottier par rapport au support a moins d'effet sur un plan vertical que sur un plan incliné. En outre, la conception du connecteur de la présente invention diminue considérablement la possibilité de la présence de circuits ouverts. Les ouvertures 80 permettent aussi de vérifier le circuit sans déplacer la plaque à circuits imprimés. Enfin, avec la conception d'un tel connecteur, la fabrication est simplifiée en réduisant la complexité de la broche utilisée pour usiner les ouvertures 80. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique pour plaque à circuits imprimés, caractérisé par le fait qutil comprend un support muni d'une rangée de trous, un certain nombre d'éléments de contact montés dans lesdits trous, chaque élément de contact étant pourvu d'une partie flexible comportant la surface de contact et d'une partie terminale supérieure verticale, un boftier placé sur ledit support en recouvrant lesdits éléments de contact pour exercer sur lesdites parties terminales une contrainte assurant la prétension desdits éléments de contact, ledit bottier étant formé par une paire de parois transversales situées de part et d'autre de ladite rangée d'éléments de contact, une paroi supérieure munie d'une fente placée au-dessus des surfaces de contact desdits éléments de contact, lesdites parties terminales desdits éléments de contact se prolongeant dans des ouvertures verticales de ladite paroi supérieure, en ayant les surfaces internes en contact avec les faces internes desdites ouvertures adjacentes à la fente, ladite paroi supérieure ayant un rebord qui se prolonge vers le bas entre la fente et les ouvertures, ledit rebord déterminant une surface dirigée vers le haut et aussi vers lesdites ouvertures selon un plan incliné par rapport à un plan vertical passant par ladite fente. 2. Connecteur selon la revendication 7, dans lequel chaque élément de contact comprend une zone de montage stinsérant dans l'un desdits trous, et ladite partie flexible est dirigée vers le haut depuis ladite zone de montage en stinclinant sabord vers ladite fente puis dans le sens contraire jusqu'à ladite partie terminale. 3. Connecteur selon la revendication 1 , comprenant une seconde rangée de trous dans ledit support2 parallèle a' ladite première rangée, un certain nombre desdits éléments de contact montés dans ladite seconde rangée de trous avec leurs surfaces de contact placées en face de celles des éléments de contact de ladite première rangée, des secondes ouvertures dans ladite paroi supérieure placées au-dessus des éléments de contact de ladite seconde rangée, les parties terminales de ces derniers se logeant dans lesdites secondes ouvertures et ladite paroi supérieure étant munie d2un second rebord se dirigeant vers le bas entre ladite fente et lesdites secondes ouvertures. 4. Connecteur selon la revendication t, dans lequel les extrémités supérieures desdites parties terminales sont situées sous la surface supérieure de ladite paroi supérieure. 5. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel les bords internes supérieurs desdites parties terminales sont arrondis 6. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel ledit support est une plaque et ledit bottier une structure creuse ouverte par le bas, de façon que les contacts soient enfermés lorsque le bottier est monté sur la plaque. 7. Connecteur selon la revendication 6, dans lequel ledit bottier est muni de parois transversales isolant les éléments de contact adjacents les uns des autres des rainures étant pratiquées sur la face inférieure desdites parois transversales et lesdites zones de montage desdits éléments de contact comportant des saillies latérales venant en butée sur ladite plaque de support et s introduisant dans lesdites rainures