Brevet FR2352416A1 — publié le 19771216

La présente invention concerne une fiche pour connecteur électrique. La fabrication de connecteurs du type à fiche et à douille de faibles dimensions utilisés, par exemple, dans des connecteurs multiples pour des circuits de calculateurs, des composants biomédicaux et la technologie spatiale, dans lesquels la dimension du fil peut être aussi faible que 0,3 mm environ et dont les contacts peuvent avoir une distance entre centres d'environ 1,25 mm, présente de sérieuses difficultés, en particulier en ce qui concerne l'obtention d'une résistance suffisante pour que les connecteurs puissent être déconnectés et reconnectés de façon répétée, tout en assurant une bonne connexion électrique et une bonne résistance aux vibrations et aux autres forces rencontrées dans certaines utilisations.On remarquera que la matière utilisée dans des connecteurs aussi petits doit, de par sa nature, pouvoir être cintrée par des forces relativement faibles et que l'on peut rencontrer si un défaut de manipulation-se produit. C'est devenu une pratique dans ce domaine de donner la flexibilité nécessaire au maintien du bon contact électrique à l'élément mâle et à enfoncer l'élément mâle dans une cavité isolante dans laquelle il est monté relativement juste, alors que l'élément femelle a suffisamment de rigidité pour assurer son support de lui-même et s'opposer à une déformation indésirable.Un type satisfaisant de fiche de connecteur mâle qui est actuellement utilisé pour les petites dimensions susmentionnées et qui assure des caractéristiques très satisfaisantes est le connecteur dit "à fiche torsadée" fait en une matière conductrice toronnée, non serrée, mais son coût de fabrication est relativement élevé, de telle sorte que dans certains domaines d'utilisation od le coût des fiches fabri quées de cette manière n' est pas justifié, il existe un réel besoin d'une fiche de contact pouvant offrir des caractéristiques comparables mais qui peut être fabriquée à un coût sensiblement inférieur. C'est l'objet général de la présente invention de prévoir une fiche de contact convenant pour être utilisée dans des microcircuits et dans des connecteurs de très petites dimensions, comme celles mentionnées ci-dessus, qui est très sûre, qui permet des connexions et des connexions répétées, qui est résistante aux déformations, aux forces de vibration et aux accélérations rencontrées en cours d'utilisation et qui est sensiblement moins coûteuse à fabriquer que celle du type dit n à fiche torsadée". La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en liaison avec les dessins cijoints dans lesquels La figure 1 est une vue, partiellement en élévation de profil et partiellement en coupe, dont une partie n'est pas représentée, représentant un contact complet selon la présente invention dont les pièces sont séparées; La figure 2 est une vue semblable, les pièces étant accouplées; La figure 3 est une vue en bout, en élévation, suivant la ligne III-III de la figure 1 regardant dans la direction des flèches; La figure 4 est une vue en élévation, en -bout suivant la ligne IV-IV de la figure 1, en regardant dans la direction des flèches; Les figures 5 à 10 y compris sont des sections suivant les lignes et flèches désignées par les références en chiffres romains correspondantes dans la figure 1;; La figure 11 est une vue de profil en élévation, partiellement en coupe, d'une broche de contact modifiée; Les figures 12 et 13 sont des vues en bout, en élévation suivant les flèches portant les références XII et XIII, respectivement, dans la figure 11; La figure 14 est une vue en coupe sensiblement suivant la ligne XIV-XIV de la figure 11 en regardant dans la direction des flèches; La figure 15 est une vue de dessus en plan, partiellement en coupe; et La figure 16 est une vue partielle, en coupe en élévation des éléments de fiche et de douille de la variante représentée assemblée. La fiche de connexion représentée dans les figures est faite à partir d'un seul flan de tôle métallique élastique appropriée, telle qu'un alliage cuivre-nickel-zinc, de telles matières étant bien convenues dans la technique. La partie de raccordement du conducteur électrique est représentée sur la droite dans les figures 1 et 2 et comprend une partie sertissable, formant un tube, servant à raccorder le fil 14 comportant deux ailes 16, 18, faisant partie d'un corps principal relativement rigide portanten général la référence 15.Dans l'état initial représenté, avant la fixation du conducteur , la partie 14 a généralement une section en forme de U, les flancs latéraux ou ailes 16, 18 étant prévus pour être rabattues vers l'intérieur, l'une vers l'autre puis vers le bas vers la partie in férieure 19 sur le fil, pour s'engager fermement avec celui-ci et assurer une connexion électrique. Ce type de moyen de connexion de fil est également connu dans la technique. On remarquera que d'autres types connus de parties de raccordement pour un fil peuvent également être utilisées telles que des types à souder, ou, à titre de variante, une queue de cochon en une seule pièce faite en la même tôle pourrait être utilisée. La partie formant la fiche de contact, portant généralement la référence 20, et représentée comme s'étendant vers la gauche dans les figures 1 et 2, est constituée par une bande double, étroite, en porte-à-faux, comportant un bras support 22 formant une seule pièce avec un bras rabattu 24 obtenu en le repliant à son extrémité extérieure. L'extrémité libre du bras 24 s'étend vers l'arrière suffisamment loin pour recouvrir partiellement la partie inférieure du corps principal 15. Le corps principal constitue une partie relativement rigide de support et de connexion. Comme le montrent les sections 5, 6 et 7, les bras 22 et 24 ont un profil creux, longitudinalement depuis leurs extrémités extérieures jusqu'à des positions relativement proches de la partie de support et de connexion 15, ces bras ayant leurs parties concaves disposées face à face. De préférence l'incurvation des bras est telle que la fiche peut être connectée avec une douille classique pour "fiche torsadée". La partie recourbée 25 à l'extrémité extérieure de la partie 20 formant la fiche est cintrée suivant un rayon tel que la partie 25, constituant la pointe du connecteur, à une forme sensiblement partiellement sphérique. Les bras 22 et 24 sont également arqués et écartés l'un de l'autre dans leur partie centrale de telle sorte que le diamètre maximal défini dans cette partie est supérieur au diamètre interne de la partie de douille 30 du connecteur d'une valeur suffisante pour qu'une pression de contact souhaitée soit créée quand la fiche est introduite, comme cela est représenté dans la figure 2. A l'extrémité du bras rabattu 24 sont formées deux oreilles rabattues vers le bas 34, 35, faisant partie du bras et définissant un point d'appui basculant et coulissant portant en général la référence 33. L'appui 33 s'étend dans une partie intermédiaire 40 du connecteur. La partie 40 constitue une prolongation relativement rigide de la partie 14 destinée au raccordement du fil s'étendant entre la partie 14 et la partie 20 formant la fiche. La partie intermédiaire 40 comporte des parois 41, 42 repliées suivant une section sensiblement circulaire et qui définit approximativement une hémisphère ouverte à son extrémité disposée face à la partie 20 formant la fiche. Comme le montrent les figures 8 et 9, la section courbe du bras support 22 dans la zone portant la réfrence 27 a un rayon qui croit progressivement vers sa jonction 37 avec la paroi inférieure du corps principal et, dans cette position elle est presque droite transversalement comme le montre la figure 9. Cette disposition assure une raideur déterminée pour supporter la fiche pendant son introduction et assurer une flexibilité aidant à l'alignement pendant l'introduction. L'élasticité de la partie 20 formant la fiche est telle que, comme on le voit dans la figure 1, le bras 24, quand il n'est pas engagé dans l'élément de contact femelle, est espacé du bras 22 et, à ce moment, la partie d'appui 33 n'est pas en contact avec le fond de la partie intermédiaire 40. Toutefois, quand les bras sont rapprochés l'un de l'autre par l'introduction dans la douille 30 par exemple, la partie d'appui 33 est appliquée contre une surface d'appui 38 sur la paroi inférieure avant que les bras ne soient comprimés complètement, et ce contact entre les parties d'appui 33-38 s'oppose aux forces de compression exercée sur les bras, augmentant ainsi la pression de contact et l'efficacité de la connexion électrique. Cet engagement s'oppose également a toute tendance du bras 24 à osciller dans le cas ou l'ensemble est soumis à des vibrations importantes à haute fréquence. On remarquera également que les oreilles 34, 35 sont arrondies, comme on le voit en vue de profil, de telle sorte qu'elles peuvent basculer et coulisser sur le fond de la partie 44 pendant la compression et le désengagement des bras. Les parties arrière supérieures rabattues des parois 41, 42 de la partie 40 à l'endroit le plus proche de la partie 14 destinée au raccordement du fil, s'étendent vers le bas comme indiqué en 43 jusqu'en une position proche du fond ou partie inférieure de la paroi, pour isoler sensiblement la zone de la chambre 44 de la partie 40 d'avec la zone de raccordement du fil entre les ailes 16, 18 de la partie 14. Les parois latérales de la partie 24 entourent la partie d'appui 33 et l'extrémité libre du bras 24 de 4 telle sorte que, quand plusieurs des éléments de contact sont pla- cés ensemble dans un bac, sont revêtus en vrac, ou groupés d'une autre manière de façon non ordonnée, les parties de raccordement ne peuvent s'emboîter les unes dans les autres.Lors de la fixation du fil dans la partie 15, les parties de paroi 43 empêchent que les fils ne viennent dans la partie d'appui 33 ce qui pourrait gêner son libre déplacement. L'espacement 45 est suffisamment faible pour assurer l'isolation désirée. Lorsque le contact est installé dans un boîtier approprié (non représenté), les parois de la cavité du contact prennent appui sur les parties de parois 41 et 42, l'espacement 45 est réduit et la partie d'appui 33 est plus encore isolée de la partie de raccordement 14. L'époxy, fréquemment utilisé comme moyen pour fixer le contact dans le boîtier sera arrêté en 43. Les forces exercées sur les parties de paroi 41 et 42 quand l'ensemble est introduit dans le boîtier assurent cependant une retenue suffisante du contact pour la manipulation normale pendant la fabrication pour éviter d'utiliser des solutions de retenue spéciales appelées "point d'époxy" ou "sertissage de retenue" connues couramment dans ce domaine. Du fait de la conception des parties de bras 22 et 24, de l'or peut être appliqué d'une manière très efficace et très économique si on le désire, pour assurer une efficacité maximale du contact, puisque les surfaces de contact sont définies et relativement grandes par rapport, par exemple, aux surfaces de contact assurées par un fil d'un contact du type à fiche torsadée. La formation d'une petite bosse pour recevoir un point d'or peut être ainsi utilisée d'une manière qui limite l'or à la zone de contact. Dans la variante représentée dans les figures 11-16, la partie principale de corps 115 comporte une partie intermédiaire portant en général la référence 140 qui a une section circulaire d'un bout à l'autre et qui comporte à son extrémité avant une paroi annulaire inclinée vers l'intérieur5lformant une seule pièce avec le bras support 122 qui s'étend à partir de celle-ci. Le bras rabattu 124, de manière similaire au premier mode de réalisation s 'étend vers l'arrière et traverse l'extrémité avant ouverte de la partie conique 51, il porte, à l'intérieur de la partie intermédiaire 140,une partie d'appui 133 qui, de manière semblable, peut basculer et coulisser sur la paroi intérieure de la partie intermédiaire 140.Bien que, dans ce mode de réalisation, la partie d'appui 133 ne soit pas initialement hors de contact avec la zone de la partie 140 qu'elle recouvre, on reconnaîtra qu'une action similaire à celle du premier mode de réalisation se produit lorsqu'elle est appliquée contre le corps avec plus de force quand la fiche est introduite dans la douille du contact. Dans la description et les revendications, lorsqu'il est mentionné que ces pièces sont appliquées l'une contre l'autre, ceci doit être considéré comme s 'appli- quant aux cas où ces parties se touchent ou non quand la fiche n'est pas dans une douille. A l'arrière de la partie conique 51, la partie intermédiaire 140 comporte une partie sensiblement cylindrique 52 entre laquelle et la partie principale 114 se trouve un collet défini par une partie cylindrique centrale de diamètre réduit 54. Une partie de paroi généralement conique 55, relie la partie réduite 54 à la partie 52, et une autre partie de paroi conique 56 relie l'extrémité arrière de la partie réduite 54 à une partie cylindrique courte s 'étendant vers l'arrière 58. La partie de raccordement 114 est constituée de parties rabattables 116, 118 correspondant aux parties d'ailes 16, 18 du premier mode de réalisation décrit, mais séparées de la partie intermédiaire 140 par des fentes 60 de telle sorte que, quand les parties 116 et 118 sont rabattues et comprimées sur le conducteur 62, la partie intermédiaire 140 n'est pas déformée. Une fente 65 s'étend sur toute la longueur de la partie intermédiaire 140 pour lui permettre de fléchir par suite de sa compression pendant son introduction dans un bloc support et pour permettre l'écartement de ses parois lors de l'extraction du connecteur du bloc support. Un bloc support qui peut, typiquement, faire partie d'une prise à plusieurs connecteurs est représenté en 66 dans la figure 16. Le bloc 66 est fait en une matière plastique légèrement élastique, mais sensiblement rigide, isolante, comportant un passage généralement cylindrique- 68 qui le traverse et qui a une forme et des dimensions pour recevoir et se monter étroitement autour du corps du connecteur, qui, quand les parties 116, 118 sont rabattues et comprimées sur le conducteur a une forme sensiblement cylindrique qui a un diamètre uniforme sauf pour la partie réduite et la partie conique avant 51. Comme le montre les figures ll et 16, la partie inclinée vers l'avant 55 est inclinée d'un angle supérieur par rapport à l'axe (par exemple 450) que la partie inclinée vers l'ar rière 56 qui est inclinée d'environ 300.L'ouverture recevant le contact 68 dans le bloc 66 comporte une nervure annulaire interne 70 ayant une forme et des dimensions lui permettant de s'appliquer contre la partie de collet définie par les parties inclinées 55, 56 et par la partie réduite 54. L'élasticité de la matière du corps 66, et la compressibilité et l'élasticité de la partie intermédiaire 140 due à la fente 65 sont telles que le contact peut être poussé dans la position de montage représentée dans la figure 16, dans laquelle la nervure 70 s'encliquette dans la partie réduite pour retenir par friction le contact dans le corps 66.Du fait de l'inclinaison plus importante de la partie inclinée vers l'avant 55, une résistance efficace au déplacement du contact par rapport au bloc isolant est assurée lorsque les bras de contact 122, 124 sont engagés dans l'élément de douille tubulaire 130 du contact prévu pour s'engager avec eux, toutefois, la retenue permet également aux élé- ments du contact appliqués les uns contre les autres d'être séparés sans les déplacer dans leur support. Une action de verrouillage est ainsi assurée par l'élasticité radiale des pièces et la surface inclinée des parties 55, 56, 70. Comme le montre la figure 16, l'élément de douille 130 du contact comporte également une partie réduite portant généralement la référence 54' au moyen de laquelle elle est retenue de manière semblable par friction dans un bloc support de forme complémentaire tout en pouvant en être retirée. L'appréciation de certaines des valeurs de mesures indi quées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. ;REvENDICATI0NS 1 - Fiche de contact destinée à être introduite de façon amovible dans une douille de contact, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie de corps; un moyen formant la partie de fi che proprement dite, formant une seule pièce avec le reste de la fiche et comportant un bras support s'étendant longitudinalement depuis la partie de corps jusqu'à une zone de pointe espacée de la partie de corps et recourbé au niveau de cette zone de pointe pour former un bras rabattu, solidaire du bras support et espacé de celuici, ce bras rabattu comportant une extrémité libre qui vient audessus de la partie de corps, les deux bras étant arqués dans leur partie centrale, vers l'extérieur, dans des directions opposées, et ayant un profil creux longitudinalement, les côtés concaves du profil creux étant disposés face à face, le moyen formant la partie de fiche étant en matériau élastique, électriquement conductrice; deux parties d'appui coopérantes, l'une étant formée sur la partie de corps et l'autre étant formée à l'extrémité libre du bras rabattu, ces parties d'appui étant sollicitées l'une vers l'autre latéralement, la partie d'appui sur le bras rabattu, pouvant basculer et coulisser par rapport à la partie de corps quand le moyen formant la partie de fiche est enfoncé dans une douille qui pousse les parties centrales des bras l'une vers l'autre; et une partie de recouvrement sur la partie de corps, s'étendant transversalement par rapport à l'extrémi- té libre du bras rabattu, autour et à distance de celle-ci. 2 - Fiche de contact destinée à être introduite de façon amovible dans une douille de contact, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie de corps, un moyen formant la partie de fiche proprement dite et formant une seule pièce avec le reste de la fiche et comprenant un bras support s'étendant longitudinalement depuis la partie de corps vers une zone de pointe espacée de la partie de corps et recourbé au niveau de cette zone de pointe pour former un bras rabattu solidaire du bras support et espacé de celui-ci, ce bras rabattu ayant une extrémité libre qui vient au-dessus de la partie de corps, ce bras rabattu étant arqué dans sa partie centrale dans une direction opposée au bras support, le moyen formant la partie de fiche étant fait en une matière élastique, électriquement conductrice; deux parties d'appui coopérantes, l'une étant formé sur la partie de corps et l'autre étant formée à l'extrémité libre du bras rabattu, ces parties d'appui étant sollicitées l'une vers l'autre latéralement, la partie d'appui sur le bras rabattu pouvant basculer et coulisser par rapport à la partie de corps, quand le moyen formant la partie de fiche est enfoncé dans une douille qui pousse les parties centrales des bras l'une vers l'autre et une partie de recouvrement sur la partie de corps, entourant l'extrémité libre du bras rabattu, à distance de celui-ci; les bras comportant des parties espacées de la partie de corps dont le profil longitudinal est creux et a une section transversale sensiblement incurvée, les côtés concaves des profils creux étant disposés face à face, les parties centrales des bras étant arquées vers l'extérieur, dans des directions opposées, la zone de la partie d'appui du bras rabattu qui vient en contact avec l'autre partie d'appui étant arrondie et pouvant basculer et coulisser par rapport à cette autre partie d'appui. 3 - Fiche de contact selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de recouvrement comporte des parties de verrouillage externes inclinées en sens opposé longitudinalement, comprenant une partie inclinée dirigée vers l'avant pour faciliter l'intro- action de la fiche dans un bloc support et une partie inclinée plus fortement dirigée vers l'arrière pour s'opposer à l'extraction de la fiche du bloc support. 4 - Fiche de contact selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle est en tôle et en ce que la partie de corps comprend une partie de raccordement à son extrémité opposée aux bras et une partie intermédiaire rabattue suivant une forme sensiblement circulaire et comportant la partie de recouvrement et les parties de verrouillage. 5 - Fiche selon la revendication 4, caractérisée en ce que la périphérie de la partie intermédiaire s'étend sur légèrement moins de 3600 d'où il résulte qu'une fente longitudinale est formée permettant une compression radiale de cette partie pour augmenter l'ef- fet de retenue par friction des parties de verrouillage quand la partie intermédiaire est enfoncée dans un orifice de dimension appropriée dans un bloc support. 6 - Fiche de contact selon la revendication 5, caractérisée en ce que la fente est disposée à environ 1800 de la zone de contact des parties d'appui.