Brevet FR2368202A1 — publié le 19780512

La présente invention concerne un connecteur femelle multicontacts permettant le raccordement direct à une carte de circuit imprimé double-face. Le terme de "raccordement direct" signifie que la partie mâle est constituée par des pistes électriquement conductrices de la carte. Afin de réaliser une bonne connexion avec cette dernière les lames de ressort assurant le contact avec les pistes doivent fournir une pression de contact supérieure à une certaine valeur prédéterminée. I1 est donc nécessaire d'écarter les ressorts se faisant face pour pouvoir insérer la carte, opération assurée par l'un de ses rebords agissant comme guide. Dans le cas de connecteurs à grand nombre de contacts le problème réside dans le fait que, comme tous les ressorts doivent être ouverts simultanément, la carte de circuit imprimé ne peut plus résister à la force développée pour son insertion et doit être munie d'éléments de renforcement. Dans le but d'éviter l'emploi de ceux-ci, le brevet français déposé sous le numéro 1 228 816 présente un connecteur femelle dont la fente d'insertion peut être ouverte ou fermée en manoeuvrant une vis excentrique afin de permettre à la carte de péntrer aisément lorsque la fente est ouverte et d'obtenir la pression de contact désirée lorsqu'elle est fermée. Avec ce type de connecteur il est donc nécessaire de manoeuvrer une vis excentrique ce qui présente l'inconvénient d'un mécanisme supplémentaire dont la présence augmente les dimensions du connecteur de telle façon que la distance entre circuits imprimés est supérieure à celle qu'il eflt été nécessaire de respecter en l'absence dudit mécanisme en supposant de faible encombrement les composants fixés sur la carte. Le but de l'invention est de fournir un connecteur femelle à raccordement direct pour carte de circuit imprimé permettant de remédier aux inconvénients précédemment mentionnés. Le connecteur femelle multicontacts conforme à l'invention comprend deux coquilles en matériau isolant munies de logements recevant des ressorts de contact. Ces deux coquilles sont parallèles entre elles et définissent ainsi une fente recevant l'extrémité du connecteur mâle de la carte de circuit imprimé. Les ressorts sont de deux types différents et comportent chacun deux points de contact espacés l'un de l'autre. Deux ressorts de types différents sont disposés face à face de part et d'autre du plan selon lequel la carte est insérée et ce de telle façon que lors de cette opération les contacts s'effectuent l'un après l'autre dans l'ordre suivant : premier point du premier ressort, premier point du second ressort, second point du premier ressort, second point du second ressort. La force d'insertion nécessaire croîtra donc en quatre étapes. L'invention sera maintenant mieux comprise à la lecture de la descrip -tion détaillée qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en se reportant aux figures annexées qui représentent - - la figure 1, une vue en coupe du connecteur dans lequel est insérée une carte de circuit imprimé ; - les figures 2 et 3, chacune une vue de face et une vue de profil d'un type différent de ressort employé dans le connecteur x - la figure 4, une vue grossie d'une partie du connecteur. La figure 1 représente une vue en coupe du connecteur femelle dans lequel est insérée une carte de circuit imprimé. Le connecteur comporte deux coquilles 1 identiques en matériau isolant placées face à face. Ces deux coquilles '1 sont maintenues l'une contre l'autre à l'aide d'une pièce métallique 9 en for 6e de U dont la partie inférieure est munie d'une ouverture 10 autorisant le pasT sage de la carte à enficher. Les extrémités de la pièce en U sont munies de sail jolies 11 correspondant aux évidements 12 ménagés dans le corps du connecteur car .es extrémités ouvertes de la pièce en U ne peuvent résister à la force exercée eur le corps du connecteur par les ressorts de contact.Une autre pièce en forme Me U réalisée à partir d'un matériau isolant recevant la carte est munie seule jument de tres courtes pattes entourant les coquilis 1 du côté opposé à celui par lequel la carte pénètre dans le connecteur. Cette seconde pièce en forme de U bst également utilisée pour guider les queues de connexion des ressorts afin de réaliser un positionnement exact de ces dernières, ce qui est nécessaire pour pouvoir procéder à un câblage automatique. g Dans le connecteur présenté ici, chaque coquille 1 est munie de 66 lo logements 2 et 2' disposés alternativement côte à côte et recevant respectivement les ressorts de contact 3 et 3'. Puisque les extrémités des deux coquilles sont identiques, lorsque le connecteur complet est assemblé un logement 2 muni de son ressort 3 fera face à un logement 2' muni de son ressort 3' comme il appa rait à la figure 1 représentant une vue en coupe selon un plan passant par le milieu d'un logement. Les figures 2 et 3 représentent respectivement un ressort court 3 et un ressort long 3', chacun vu de face et de côté, composés d'une lamelle élas tique pour laquelle on distingue une première parti 4 ou 4' de section carrée et une seconde partit 5 ou 5' de section rectangulaire. Les parties 4 et 4' sont identiques, munies chacune de deux points de contact 6, 7 et 6', 7' pouvant être recouverts d'une couche de métal précieux, et leur forme ressemble à celle d'une épingle à cheveux. La partie 5 du ressort court 3 est pliée de telle façon que sa section inférieure 8 se trouve dans un plan parallèle à celui de sa section supérieure et soit décalée vers le plan contenant les points de contact 6 et 7. La partie 5' du ressort long 3' est également pliée de telle façon que sa sec tion inférieure 8' se trouve dans un plan parallèle à celui de sa'section supé rieure mais décalée dans le sens opposé. Puisque ces deux types de ressorts sont montés alternativement côte à côte dans le corps du connecteur, ces pliages différents auront pour conséquence de faire apparaître deux rangées de queues de connexion 8 et 8' disposées selon deux plans parallèles 14 et 14' représentés en traits pointillés à la figure 1. il en résulte d'autre part que la distance séparant deux queues de connexion 8 ou 8' consécutives est deux fois plus grande que celle entre deux ressorts de contact Les fils peuvent etre connectés à ces queues sans difficulté soit par soudure soit par enroulement. Le passage de la section réduite de la partie 4 à la section entière de la partie 5 ou 5' s'effectue brutalement de telle façon que l'on détermine ainsi une butée utile au montage des ressorts dans le corps du connecteur comme il sera vu plus en détails en se reportant à la figure 4. Une entaille asymétrique 15 ou 15' est également réalisée dans la partie 5 ou 5' des ressorts 3 et 3' pour l'assemblage. La figure 4 représente une vue en coupe de la coquille 1 réalisée perpendiculairement à l'axe longitudinal des ressorts de contact. Un logement 2 correspond à un ressort court 3 et un logement 2' à un ressort long 3'. Des saillies obliques 16 et 16' sont ménagées respectivement sur les parois 2 et 2' et dépassent sur une certaine longueur du logement délimitant ainsi un espace dont la largeur part de celle de la partie 5 ou 5' (la plus grande) pour atteindre celle de la partie 4 ou 4' (la plus petite). Une portion de ces saillies est plus importante, délimitant ainsi une butée 17 ou 17'. Ami-profondeur de chacun des logements il existe une surface de butée 18 ou 18' pour les ressorts et sur ltune des parois du logement adjacente à la surface 18 ou 18' une saillie carrée 19 ou 19' vient se loger dans la butée. Un ressort de contact 3 ou 3' peut etre inséré dans le logement correspondant 2 ou 2' comme il va être décrit dans les lignes qui suivent. Supposons que le corps du connecteur est placé sur une table, la surface de cette dernière étant perpendiculaire à la carte de circuit imprimé comme il apparait à la figure 1. Un ressort de contact est inséré par le dessus dans le logement correspondant en le faisant glisser le long du plus petit côté de la saillie 16 ou 16', à la limite des parties 4 et 5 ou 4' et 5'. Aussitôt que le ressort vient buter contre la surface 18 ou 18', celui-ci peut subir un mouvement de translation vers la partie assurant le contact de telle façon que la partie 5 ou 5' glisse en dessous des saillies 16 ou 16' jusqu'à ce que la butée due au changement de section vienne s'appuyer contre 17 ou 17' qui ne laisse le passage qu'à la partie 4 quant à elle de section inférieure. Pendant cette opération, la section plane de la partie 4 située entre les points de contact 6 et 7 vient stap- puyer sur la butée 20 ou 20', laquelle est utilisée à la fois pour renforcer les parois entre logements et limiter l'amplitude des mouvements des contacts loris~ que la carte de circuit imprimé est retirée.Dès que la butée formée par le changement de section vient s'appuyer sur 17 ou 17', le début de l'encoche 15 ou 15' rentre dans la zone asymétrique 19 ou 19' de telle façon que le ressort 3 ou 3' peut s'appuyer sur 18 ou 18' et est maintenu dans cette position à cause de l'élasticité provoquée par la butée 20 ou 20'. Le ressort est ainsi fixé dans cette position mais peut être retiré en soulevant et compressant les queues 8 et 8' tant que la pièce 13 en forme de U n'est pas montée. Grâce à cela, les ressorts peuvent être assemblés dans le corps du connecteur sans aucun moyen de fixation particulier et il en résulte un montage final facilité. Comme il apparalt à la figure 1 et du fait de l'emploi de deux ressorts de contact aux extrémités de longueurs différentes et aux courbures opposées on obtient non seulement une distance suffisante entre extrémités mais également un positionnement selon quatre plans différents des points de contact 6, 6', 7 et 7' des ressorts adjacents 3 et 3' lorsque ceux-ci sont placés dans le corps du connecteur. il en résulte que l'extrémité de guidage du circuit imprimé peut ouvrir les fils de contact en quatre étapes de telle façon que meme avec un grand nombre de contacts (dans le cas présent 132) la carte peut être insérée dans le connecteur femelle en exerçant une faible pression. Même en présence d'un contact à haute pression la force à exercer sur la carte pour vaincre les frottements est faible comparée à celle nécessaire à appliquer pour ouvrir les contacts au moyen de l'extrémité de la carte. C'est pourquoi la force nécessaire pour ouvrir les points de contact du quatrième plan et pour vaincre les frottements des points de contact des trois autres plans est nettement inférieure à celle nécessaire pour ouvrir simultanément tous les ressorts où la même pression de contact est appliquée. il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu a titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans, sortir pour autant du domaine de l'invention. EEVENDICAIIONS 1 - Connecteur femelle multicontacts permettant de recevoir une carte de cir cuit imprimé double-face, caractérisé par le fait qu'il comprend deux co quilles en matériau isolant munies de logements recevant des ressorts de contact, placées côte à côte et parallèles , définissant une fente recevant l'extrémité de la carte de circuit imprimé, cette dernière faisant elle même office de fiche mâle, que lesdits ressorts munis chacun de deux points de contact espacés l'un par rapport à l'autre sont placés face à face et deux par deux de telle façon que lorsque la carte est insérée elle rencontre, dans l'ordre, le premier point de contact du premier ressort puis le premier point de contact du second ressort, puis le second point de contact du pre mier ressort et enfin le second point de contact du second ressort, la force d'insertion étant ainsi augmentée en quatre étapes successives. 2 - Connecteur femelle conforme à la revendication 1 caractérisé par ledit que les ressorts de contact se composent d'une bande de matériau conducteur fle xible dont la partie assurant le contact est roc cubée comme une épingle à cheveux et est moins large que la partie terminale elle-même recourbée, et qu une encoche asymétrique est ménagée sur une certaine longueur de celle-ci. 3 - Connecteur femelle conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait que les logements ménagés dans chacune des deux coquilles sont d'une largeur légèrement supérieure à celle du ressort de contact, que sur une longueur et une profondeur déterminées de chaque logement des saillies obliques placées face à face et symétriquement par rapport à l'axe dudit logement provoquent le rétrécissement d'une zone de ce dernier, qu a une certaine distance de cette zone une autre saillie est réalisée asymétriquement dans chaque loge ment, que la profondeur des saillies symétriques est plus importante sur une partie de leur longueur côté contacts et définissent ainsi une butée, cette disposition étant telle que le ressort peut hêtre engagé dans le logement sa partie la plus étroite placée entre les deux saillies symétriques, que par translation vers la partie assurant le contact avec la carte ledit ressort vient s'appuyer contre la butée et ne peut glisser à cause de la saillie asymétrique venant s'adapter dans l'encoche elle-même asymétrique réalisée dans le ressort. 4 - Connecteur femelle conforme à la revendication 2, caractérisé par le fait qu' il comporte deux types de ressorts qui différent l'un de l'autre par leur longueur totale, l'angle de courbure de leur queue de connexion, et la lon gueur de l'encoche asymétrique.