Brevet FR2519810A1 — publié le 19830718

L'invention concerne les connecteurs électriques, et plus particulièrement des perfectionnements apportés à des connecteurs destinés à établir un contact électrique- ment conducteur avec un conducteur d'un circuit électrique imprimé sur une feuille mince et flexible en matière di- électrique. Le connecteur de la présente invention est des- tiné principalement à une utilisation avec une électrode de contact avec la peau pour la mesure d'une fonction physiologique, par exemple en électrocardiographie ou en électroencéphalographie, ou autre Ces électrodes de con- tact avec la peau exigent généralement des connexions individuelles entre chacune d'elles et l'équipement mesu- rant la fonction physiologique Par conséquent, il est souhaitable que le connecteur électrique associé à l'élec- trode soit du type à "connexion rapide" afin de réduire le temps demandé pour la connexion de toutes les électro- des utilisées pour la fonction de surveillance ou de mesure En outre, il arrive parfois qu'un patient soit déconnecté de la fonction de surveillance pour être sou- mis à d'autres opérations médicales, l'électrode restant cependant sur le patient Les électrodes et les connec- teurs doivent donc pouvoir réaliser une connexion aisée lorsque la fonction de mesure ou de surveillance doit être reprise De plus, le connecteur doit être du type à "Profil bas", c'est-à-dire que le connecteur doit être relativement plat Ceci est important dans les cas o une électrode est posée sur le dos du patient, car, dans de telles conditions, le patient doit s'étendre souvent sur l'électrode, à la fois pendant une intervention chirur- gicale et après le rétablissement Le confort devient donc un facteur important que le personnel médical doit prendre en considération. L'invention a pour objet un connecteur électri- que qui peut être aisément connecté à la borne d'une électrode ou retiré de cette borne, cette dernière étant constituée par un conducteur électrique imprimé sur une feuille de matière diélectrique relativement mince. L'invention a pour autre objet un connecteur du type à profil bas, qui saisit aisément le conducteur du circuit imprimé constituant la connexion vers l'électrode. L'invention a également pour objet un connecteur du type décrit, qui présente des nouveaux moyens de soulagement des contraintes destinés à empêcher la séparation du fil conducteur du connecteur de la borne disposée à l'intérieur du connecteur. Ces objets sont obtenus par le connecteur selon l'invention qui comprend un boîtier isolé électriquement, présentant une cavité et une ouverture faisant communi- quer cette cavité avec l'extérieur du bottier Une borne électrique est logée à l'intérieur du boîtier et dirigée vers l'ouverture afin de recevoir un conducteur électri- que passant dans ladite ouverture et d'établir un contact avec lui Des moyens sont destinés à retenir de façon amovible le conducteur dans le bottier et à maintenir le contact avec la borne Ces moyens comprennent au moins une mâchoire qui est montée de façon à pouvoir pivoter sur le boîtier et qui peut être déplacée d'une position de retenue du conducteur à une position de libération du conducteur dans laquelle le conducteur peut être inséré dans le bottier ou retiré de ce dernier en passant par ladite ouverture pour établir un contact avec la borne ou rompre le contact avec la borne, des moyens élastiques rappelant la mâchoire vers ladite position de retenue du conducteur. Dans la forme de réalisation décrite de l'in- vention, deux mâchoires sont montées de façon à pouvoir pivoter sur des côtés, respectivement, opposés de la borne, ces mâchoires étant reliées par les moyens élastiques de manière que les mâchoires et les moyens élastiques consti- tuent une structure comprenant deux mâchoires rappelées vers leurs positions de retenue d'un conducteur Les moyens élastiques peuvent être moulés d'une seule pièce en matière plastique avec les mâchoires, ou bien ils peuvent être cons- titués par un fil en métal à ressort reliant les mâchoires. Le fil à ressort peut être moulé dans un élément de soula- gement de contraintes faisant partie des moyens précités de soulagement des contraintes. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du con- necteur selon l'invention, relié électriquement à la borne d'une électrode qui comprend un circuit imprimé sur une mince feuille de matière plastique la figure 2 est une vue en perspective éclatée du connecteur, montrant la partie supérieure du connecteur retournée (la grande flèche indiquant l'inversion avant l'assemblage) pour plus de clarté; la figure 3 est une vue de dessus à échelle agrandie du connecteur, avec arrachement partiel de la partie supérieure et coupe partielle; lafigure 4 est une coupe suivant sensiblement la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue en perspective d'une variante du connecteur selon l'invention; la figure 7 est une vue en plan à échelle agran- die du connecteur de la figure 6, mais comportant un élé- ment de soulagement des contraintes; la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 7; et la figure-9 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation-du connecteur selon l'invention qui utilise des ressorts auxiliaires pour rappeler des mâchoires en position de fermeture. En se référant à présent plus en détail aux dessins qui représentent une forme préférée de réalisa- tion de l'invention, il est représenté un bottier 2 en matière plastique convenable, par exemple en polycarbonate. Le bottier 2 comprend une partie supérieure 4 et une partie inférieure opposée 6 qui coopèrent pour recevoir un ensemble 8 à mâchoires et une borne électrique 10, toutes ces pièces étant décrites plus en détail ci-après Le bottier 2 pré- sente une cavité 12 ayant une ouverture avant 14 et une ouverture arrière 16 permettant chacune à la cavité 12 de communiquer avec l'extérieur du bottier La borne élec- trique 10 est logée dans la cavité 12 et est orientée vers l'ouverture avant 14 afin de recevoir un conducteur électrique se présentant sous la forme d'un conducteur 16 de circuit imprimé qui, lui-même, forme une connexion de circuit imprimé avec une électrode 18 L'électrode 18 et le conducteur 16 sont imprimés sur une mince feuille 20 de matière plastique qui peut être constituée d'une résine du type commercialisé sous la marque "Mylar" La feuille comporte une bande 22 formant borne qui présente une extrémité avant arrondie 24 (figure 3) à proximité immé- diate de laquelle la bande 22 présente des encoches 27 sur ses côtés opposés Un patin classique 29 en mousse d'élastomère est fixé à la feuille 20, sauf à l'emplace- ment du conducteur 22. La partie inférieure 6 du bottier présente un logement 26 de borne faisant partie de la cavité 12 Le logement comporte des épaulements avant et arrière 28 et destinés à recevoir et retenir la borne 10 Le fond 6 comporte également des axes 32 de pivotement, des plateaux extrêmes avant 34 et des nervures 36 situées sur les bords latéraux du logement 26 de borne La partie 6 comporte également une paroi arrière 38 dont le bord vertical avant forme l'épaulement 30. La borne 10 en tôle comprend un corps 40 de forme sensiblement rectangulaire, dans lequel-est découpée une languette 42 comprenant des parties 44 et 46 qui for- ment un angle entre elles, la partie avant 46 s'appliquant contre l'épaulement 28 et la partie arrière 44 se termi- nant par un rebord qui porte contre l'épaulement 30 Le corps 40 comporte une lèvre 48 s'étendant vers l'avant, qui diverge par rapport à la partie 46 de la languette afin de recevoir la bande 22 de la borne de l'électrode. La borne 10 comporte également une queue 50 à tronçons multiples, destinée à être sertie sur un fil conducteur 52 comportant une gaine isolante 54 La queue 50 repose sur la paroi 38 et le fil conducteur isolé dépasse vers l'ex- térieur en passant dans l'ouverture arrière 16. L'ensemble 8 à mâchoires comprend un élément d'une seule pièce en matière plastique comportant des mâchoires opposées 56 qui présentent des extrémités 58 de prise, les bras des mâchoires faisant saillie vers l'extérieur du bottier et aboutissant à un élément élas- tique courbe 60 Les mâchoires présentent des trous 62 au moyen desquels elles peuvent pivoter sur les axes 32 de manière que l'élément à ressort 60 tende à ramener les mâchoires dans la position dans laquelle elles sont repré- sentées en trait plein sur la figure 3, à savoir la posi- tion de fermeture ou de retenue d'un conducteur, position dans laquelle les extrémités 58 de prise sont logées dans les encoches 27 Cependant, on peut appuyer sur les bras des mâchoires contre la force de l'élément à ressort 60 afin d'amener les extrémités 58 de prise dans la position représentée en trait mixte sur la figure 3 pour permettre l'insertion de la bande 22 de borne dans le connecteur et son retrait du connecteur L'élément à ressort 60 présente une encoche 64 permettant le passage de la gaine isolante 54 du fil. La partie supérieure 4 comprend des pattes 66 de soudage et une paroi ou nervure 68 de forme sensible- ment en U dont une partie 69 constitue un rebord pour l'ouverture avant 14 et une butée pour la lèvre 48 de la borne Le corps de la partie 4 présente également des trous peu profonds 70 qui reçoivent les extrémités supé- rieures des axes 32 Les parties 4 et 6 sont soudées par ultrasons l'une à l'autre le long de leurs surfaces en contact situées sur les plateaux 34 et sur les pattes 66 de soudage. L'utilisation du connecteur selon l'invention ressort de la description précédente Les extrémités 58 de prise étant écartées, la bande 22 de borne ou de con- nexion est insérée dans l'ouverture 14 aussi loin que cela est possible, puis les mâchoires sont relâchées afin que les extrémités 58 de prise s'enclenchent dans les encoches 27 pour empêcher la bande 22 d'être retirée du connecteur. Le conducteur 16 du circuit imprimé est retenu en contact conducteur avec la borne 10 La déconnexion du conducteur 16 du circuit imprimé se situe simplement par ouverture des mâchoires et retrait de la bande 22. La forme de réalisation de l'invention montrée sur la figure 6 est similaire à celle montrée sur les figuies 1 à 5 et les mêmes références numériques sont utilisées sur les figures 6 et 1 à 5 pour désigner les mêmes éléments Cependant, l'ensemble 8 a à mâchoires comprend des mâchoires 56 qui dépassent du bottier, mais l'élément élastique 60 en matière plastique des figures 1 à 5 est remplacé par un fil à ressort 72 de forme en U qui est noyé, à ses extrémités opposées, dans les mâchoi- res 56 Ce ressort 72 rappelle les mâchoires en position de fermeture. Les formes de réalisation de l'invention montrées sur les figures 7 à 9 sont analogues à celles décrites précédemment et les mêmes références numériques sont uti- lisées sur les figures 1 à 6 et sur les figures 7 à 9 pour désigner les mêmes éléments Cependant, sur les figures 7 à 9, un élément 80 de soulagement des contraintes est utilisé pour s'opposer à la séparation du fil conduc- teur 54 de la borne 10 L'élément 80 de soulagement de contraintes est destiné à transmettre des forces du fil conducteur 54 aux axes 32 de pivotement réalisés d'une seule pièce avec le bottier 2 L'élément 80 de soulagement des contraintes comprend une partie arrière 82 qui est effilée et qui présente des encoches 83 améliorant sa flexibilité Ainsi qu'on peut mieux le voir sur les figures 7 et 8, le fil conducteur 54 est noyé dans l'élément de soulagement des contraintes Cet élément 80 comporte égale- ment une partie avant 84 qui bute contre le bottier 2. La partie courbe du fil à ressort 72 de forme en U est moulée dans la partie centrale, sensiblement en forme de secteur, de l'élément 80 afin que des forces exercées sur ce dernier soient transmises par le fil à ressort 72 aux mâchoires 56 et aux axes 32 de pivotement La fonction de soulagement des contraintes est donc assurée, que les mâchoires soient ouvertes (position représentée en trait mixte sur la figure 7) ou fermées De plus, l'élément 80 de soulagement des contraintes n'affecte pas la flexion des branches du ressort 72 de forme en U. Dans la forme de réalisation de l'invention montrée sur la figure 9, le dispositif de soulagement des contraintes est similaire à celui utilisé sur-les figures 7 et 8 Cependant, dans le connecteur de la figure 9, des ressorts plats relativement courts 86 sont noyés dans les mâchoires respectives 56 et butent contre la partie avant 84 de l'élément 80 de soulagement des contraintes Ces ressorts 86 coopèrent avec le fil à ressort 72 et l'aident à rappeler les mâchoires en position de fermeture. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au connecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Connecteur électrique comprenant un boîtier isolé électriquement qui présente une cavité et une ouver- ture faisant communiquer cette cavité avec l'extérieur du bottier, une borne électrique logée dans la cavité et dirigée vers l'ouverture afin de recevoir un conducteur électrique passant dans ladite ouverture et d'établir un contact avec ce conducteur électrique, et des moyens des- tinés à retenir de façon amovible le conducteur dans le bottier, en contact avec la borne, le connecteur étant caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent au moins une mâchoire ( 56) qui est montée de façon à pouvoir pivoter sur le boîtier ( 2) et qui peut être déplacée d'une posi- tion de retenue du conducteur à une position de libération du conducteur dans laquelle le conducteur ( 22) peut être inséré dans le bottier ( 2) ou retiré de ce dernier en passant dans ladite ouverture ( 14) pour établir un contact avec la borne ( 10) ou rompre ce contact, des moyens élas- tiques ( 60 ou 72) rappelant la mâchoire 56 dans ladite position de retenue du conducteur. 2 Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux mâchoires ( 56) montées de façon à pouvoir pivoter sur des côtés, respec- tivement, opposés de la borne, ces mâchoires ( 56) étant reliées par les moyens élastiques ( 60) afin que lesdites mâchoires et les moyens élastiques constituent une struc- ture d'une seule pièce. 3 Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux mâchoires ( 56) et en ce que les moyens élastiques ( 60 ou 72) comprennent un ressort ( 72) reliant les mâchoires ( 56). 4 Connecteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort ( 72) est constitué d'une longueur de fil métallique ( 72) de forme en U dont les extrémités sont reliées aux mâchoires ( 56). Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bottier ( 2) comporte deux parties opposées ( 4, 6), une partie ( 6) comportant un axe ( 32) sur lequel la ou chaque mâchoire est montée de façon à pouvoir pivoter. 6 Connecteur électrique selon la revendication , caractérisé en ce que chaque mâchoire ( 56) présente une ouverture( 62) réalisée en un point intermédiaire de sa longueur, les axes ( 32) étant disposés dans ces ouver- tures pour réaliser le montage pivotant des mâchoires ( 56). 7 Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la mâchoire ou les mâchoires ( 56) sont de forme allongée et présentent chacune une extrémité ( 58) de prise destinée à s'enclehcher avec le connecteur ( 20), les mâchoires comportant également des bras qui dépassent du boîtier afin de pouvoir être pris pour permettre la manoeuvre des mâchoires ( 56) vers la position de libération du conducteur. 8 Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un fil conducteur ( 54) relié électriquement à ladite borne ( 10), et un élément ( 80) de soulagement des contraintes destiné à résister à une séparation du fil conducteur ( 54), les moyens élastiques ( 72) étant noyés dans l'élément ( 80) de soulagement des contraintes. 9 Connecteur électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens à ressorts auxiliaires ( 86)' disposés entre la ou les mâchoires ( 56) et l'élément de soulagement des contraintes et coopérant avec lesdits moyens élastiques ( 60 ou 72). Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, associé à un conducteur et carac- térisé en ce que le conducteur comporte une bande de matière diélectrique ( 22) sur laquelle est imprimé un circuit ( 16) et dans laquelle sont formées une ou plusieurs encoches ( 27), la ou les mâchoires ( 56) présentant chacune une extrémité ( 59) de prise s'enclenchant dans une encoche ( 27) pour retenir la bande de matière diélectrique ( 22) à l'in- térieur du bottier ( 2) et enclenchée avec la borne ( 10).