Brevet FR2554977A1 — publié le 19850517

Connecteur pour carte de circuit électrique, notamment du genre carte accréditive à circuit électrique incorporé. La présente invention a pour objet un connecteur pour carte de circuit électrique notamment du genre carte accréditive possédant en surface des zones électriquement conductrices de mise en liaison et incorporant au moins un circuit électrique par exemple une mémoire associé ou non à un microprocesseur. De manière connue les cartes de circuit électrique et en particulier les cartes portatives, du genre carte accréditive à circuit électrique incorporé, sont prévues pour être connectées à des équipements actifs pour des échanges interactifs de données, par exemple dans un but de paiement ou de rechargement. Ces echanges de données et/ou ces alimentations sont classiquement effectuées sur le plan électrique par l'intermédiaire de connecteurs reliés aux équipements actifs et agencés pour assurer une continuité électrique par contact direct avec les zones de mise en liaison des cartes qui sont usuellement prévues sous forme de plages ou de plots électriquement conducteurs répartis sur généralement une seule des deux faces des cartes. Un premier type classique de connecteur, issu des connecteurs pour carte de circuits imprimés, comporte des pièces de contact, du type tige ou lame, qui sont montées mobiles de manière à se déplacer dans des plans perpendiculaires à la face de carte qui porte les zones de mise en liaison, lorsque la carte arrive en position prédéterminée de communication en fin d'insertson dans un connecteur où elle est temporairement enfichée par un utilisateur. Un second type classique de connecteur, également issu des connecteurs pour carte de circuits imprimés, comporte des contacts dits glissants constitués par des lames conductrices souples contre lesquelles les zones de mise en liaison de carte se glissent en les écartant lors de l'enfichage d'une carte dans le connecteur. A des degrés différents ces connecteurs présentent l'inconvénient de comporter une structure souvent complexe mettant en jeu un nombre relativement élevé de pièces qui doivent etre assemblées. La réalisation de tels connecteurs exige donc des opérations délicates de fabrication et d'assemblage notamment en raison des dimensions réduites prévues dans le cas de connecteurs de cartes portatives. Le coût des connecteurs restent donc élevé et peu compatible avec un usage de type grand public. Pour remédier à ces inconvénients laprésente invention propose donc un connecteur pour carte de circuit électrique notamment du genre carte accréditive à circuit électrique incorporé relié à des zones électriquement conductrices de mise en liaison qui sont réparties en surface de carte selon un arrangement déterminé en vue d'un raccordement temporaire à un équipement actif conçu pour coopérer électriquement et interactivement avec de telles cartes par l'intermédiaire dudit connecteur prévu d'une constitution simple éliminant au maximum les opérations de montage et les risques d'erreur de câblage. Selon une caractéristique de l'invention, le connecteur comporte un circuit multiconducteur souple, de type ruban, qui, outre des conducteurs classiquement connectables en extrémité de circuit, inclue en surface des secteurs électriquement conducteurs de mise en liaison, reliés électriquement aux conducteurs et présentant une disposition qui correspond à l'arrangement déterminé de zones de mise en liaison de carte et en ce que ce circuit multiconducteur souple est associé à un dispositif de positionnement qui est agencé pour assurer une mise en contact par pression des secteurs sur les zones correspondantes lorsqu'une carte est en position prédéterminée de communication après introduction dans le dispositif, de manière que soit assuré une continuité électrique entre le circuit électrique de la carte et les conducteurs du circuit multiconducteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de positionnement comporte au moins un bloc de pression à action élastique au droit des secteurs de mise en liaison du circuit multiconducteur souple pour assurer la pression de contact entre ces secteurs de mise en liaison de circuit et les zones de mise en liaison de carte, suite à l'introduction d'une carte en position prédéterminée de col"ni- nication dans le dispositif de positionnement. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en liaison avec les figures ci-dessous répertoriées. La figure 1 présente une coupe latérale selon I-I d'un connecteur selon l'invention associé à un équipement actif et à une carte également vue en coupe. La figure 2 présente une vue de dessus d'une carte et d'un connecteur selon l'invention, ce dernier étant présenté en coupe selon II-II. La figure 3 présente une vue de dessous en coupe selon III-III du connecteur selon l'invention. La figure 4 présente un exemple d'agencement d'un circuit multiconducteur souple destiné à un connecteur selon l'invention. L'ensemble présenté figure 1 comporte essentiellement une carte de circuit électrique 1 vue en coupe et placée en avant de l'embouchure d'un connecteur 2 selon l'invention, ce connecteur étant associé à un équipement actif 3 sur lequel il est placé dans la variante de réalisation ici présentée. La carte de circuit électrique 1 est éventuellement une carte portant des composants sur une de ses faces hors de la partie destinés à etre introduite dans le connecteur 2 ; préférablement c'est unecarte -du genre carte portable accréditive incorporant au moins un circuit électrique 4 cZassiquement de type circuit intégré et possédant en surface des zones électriquement conductrices de mise en liaison telles 5A et 53 reliées aux bornes du ou des circuits électriques internes 4. Dans l'exemple de réalisation présenté les zones 5 sont dispo;ées sur une meme face de carte selon un arrangement déterminé tel que celui visible en figure 2, toutefois il est bien entendu possible de retenir une disposition biface ou en bout de carte selon des dispositions classiques en matière de circuits--imprimés, ceci entraînant bien sûr des modifications du connecteur, qui seront évoquées par la suite mais non représentées. l'équipement actif 3 figuré pour mémoire est classiquement conçu pour coopérer électriquement et interactivement avec la carte selon des processus connus, il peut également recevoir par exemple des informations par voie magnétique via un agencement supplémentaire de connecteur qui ne sera pas évoqué ici étant hors de l'objet de l'invention. En fait on ne retiendra ici de cet équipement actif 3 que le fait qu'il échange des signaux électriques avec la carte 1 par l'intermédiaire d'une interface 6 à laquelle le connecteur 2 est électriquement relié. Le connecteur 2 comporte un circuit multiconducteur souple 7, de type ruban, dans lequel sont noyés selon des techniques bien connues des conducteurs 8, tels 8A à 8J sur la figure 2 , ces conducteurs sont accessibles à au moins une des deux extrémités du ruban que constitue le circuit. C'est donc en extrémité de circuit multiconducteur souple 7 que les conducteurs 8 sont aptes à être reliés à des bornes non figurées de l'interface 6 de l'équipement actif 3 (figure 1). Selon l'invention le circuit multiconducteur souple 7 comporte aussi des secteurs électriquement conducteurs de mise en liaison 9, tels 9A à 9G, qui sont reliés sélectivement aux conducteurs 8 ainsi que le montre la figure 4 et qui présentent une disposition qui correspond à l'arrangement déterminé de zones de mise en liaison 5 de carte 1 sur une des deux faces du circuit de manière à permettre simultanément la mise en contact d'un secteur 9 différent avec chacune des zones 5, lorsque les faces du circuit multiconducteur souple 7 et de la carte 1 qui portent respectivement ces secteurs 9 et ces zones 5 sont plaquées l'une contre l'autre. Préférablement les zones 5 et les secteurs 9 de mise en liaison sont réalisés en métal bon conducteur, possédant un bon coefficient de frottement et résistant bien à l'abrasion, qui est choisi classiquement parmi les matériaux usuels dans le domaine des connexions glissantes de faibles dimensions. Dans les connecteurs selon l'invention le circuit multiconducteur souple 7 est associé à un dispositif de positionnement 10 en deux parties 10A, 10B. Ce dispositif 10 est chargé d'assurer un placement précis de carte en une position prédéterminée dite de communication pour laquelle les zones 5 et secteurs 9 de mise en liaison sont en contact par paires associant à toute zone un secteur, après enfichage d'une carte 1 dans le connecteur 2. La mise en contact des zones et des secteurs peut éventuellement s'effectuer par translation de la carte 1, ou par mouvement du circuit multiconducteur souple 7 perpendiculairement au plan de carte ou encore par rotation de la carte ou du circuit multiconducteur. Préférablement pour éliminer au maximum l'emploi de pièces mobiles, le circuit multiconducteur souple 7 est positionné de manière fixe à l'intérieur du connecteur 2 et la carte est glissée tangentiellement contre les secteurs de mise en liaison 9 par un mouvement - d'intro- duction manuel de carte dans le connecteur. En ce but le dispositif de positionnement 10 comporte une glissière rigide 11 permettant un positionnement précis à plat d'une carte 1 de sorte que les zones de mise en liaison 5 de cette carte soient parallèles au plan de glissement de la carte dans la glissière. La glissière 11, de section rectangulaire, est ici ménagée dans un bloc dit de guidage 10A en matériau préférablement isolant du dispositif de positionnement, elle est de section rectangulaire aux dimensions transversales de la carte 1 et communique avéc l'extérieur par une embouchure évasée 12 destinée à favoriser l'introduction des cartes, elle est enfin ouverte dans la partie vis-à-vis de l'emplacement où se trouve les zones de mise en liaison 5 de carte lorsqu'une carte 1 est en position de communication. Cette partie ouverte est ménagée pour permettre l'insertion du circuit multiconducteur souple 7 de manière que les secteurs de mise en liaison 9 soient face aux zones 5 pour cette position de communication de carte 1. la glissière 11 peut éventuellement être débouchante de part et d'autre du connecteur 2. de manière à permettre une traversée du connecteur par la carte. Dans la réalisation proposée ici et pour éviter un système d'entraînement de carte, la glissière est fermée à l'intérieur du connecteur par une butée formée par une paroi 13 qui lui est perpendiculaire. Dans la réalisation présentée cette paroi 13 appartient à un bloc dit de support lOB qui sera évoqué plus loin La paroi 13 vient empêcher l'enfoncement d'une carte 1 dans la glissière 11 au-delà d'une position déterminée qui constitue dans ce cas la position de communication, pour laquelle la carte saille hors du connecteur 2 sur une longueur suffisante pour pouvoir être aisément retirée à la main. Le bloc de support 10B, qui est préférablement lui aussi en matériau isolant rigide, forme un boitier clos avec le bloc de guidage 10A sur lequel il se positionne précisément et se fixe par l'intermédiaire de classiques organes de positionnement et de guidage complémentaires, symbolisés par le trou borgne 14 et le téton 15 appartenant chacun à un des blocs 10 ; ces organes ne sont pas précisés plus avant dans la mesure où diverses variantes usuelles peuvent être mises en oeuvre avec un résultat pratiquement identique et où tel n'est pas l'objet de l'invention. Le bloc support 10B est conçu pour porter un bloc de pression 16 à action élastique permettant d'appliquer les secteurs de mise en liaison 9 du circuit multiconducteur souple 7 sur les zones de mise en liaison 5 d'une carte en position de communication avec une pression suffisante pour assurer une bonne continuité électrique. Un tel bloc de pression peut être constitué par un système à ressort ou à galet presseur, préférablement et afin d'éliminer les organes mobiles dans la réalisation présentée ce bloc de pression 16 est en un matériau compressible élastique dont les performances sont liées à sa constitution et sont facilement fixées en fabrication, tel un élastomère. Ce bloc de pression 16 est fixé sur un massif 17 du bloc support 10B, ce massif 17 lui même dit de support est situé face à la position prédéterminée de communication de carte sur la glissière 11, de manière que le bloc de pression qu'il porte soit au dessus du fond de glissière 11 et des zones 5 de mise en liaison de carte, lorsqu'une carte 1 est présente en position de communication. Dans la réalisation présentée, le circuit multiconducteur souple 7 est placé en appui sur le bloc de pression 16 de manière que les secteurs de mise en liaison 9 qu'il comporte soit orientés face au fond de glissière 11 et soient parallèles au plan de glissement de carte à une hauteur qui soit légèrement inférieure à l'épaisseur d'une carte 1 de manière à permettre l'insertion en force d'une carte par glissement jusqu'à la position de communication pour laquelle les zones 5 et les secteurs 9 sont en contact et ce malgré les forces de répulsion développées par le bloc de pression pendant l'introduction au niveau de sa partie, dite pressante, proche du fond de glissière. Pour diminuer ces forces en début d'introduction de carte sous le bloc de pression 16, ce bloc présente une forme arrondie ou profilée que suit le circuit multiconducteur souple 7 et il comporte une partie pressante, proprement dite, au droit des secteurs de mise en liaison 9. Dans la réalisation présentée le circuit multiconducteur souple 7 est fixé à l'intérieur du connecteur 2 au niveau du téton 15 et par conséquent entre le bloc de guidage 10A et le bloc support 10B, il peut être appliqué contre le massif support 17 et le bloc de pression 16 par tout moyen et notamment par collage, le circuit multiconducteur souple 7 étant par exemple partiellement recouvert d'une couche autoadhésive non figurée. Dans la forme de réalisation présentée on profite de la possibilité de réalisation aisée du circuit multiconducteur souple 7, notamment lorsque ce circuit est réalisé en couches pour ajouter des secteurs supplémentaires de mise en liaison tels 18A et 18B (figure 1 et 4) positionnés sur la surface du circuit de manière à etre vis-à-vis après pliage particulIer du circuit. Une telle disposition est par exemple obtenue par réalisation d'un secteur de mise en liaison tel 18B et d'un conducteur 8J y aboutissant sur une extension latérale limitée du ruban que forme le circuit telle l'extension 19, le pliage s'effectuant dans ce cas selon la ligne prolongeant le bord du circuit multieondueteur au-delà duquel se trouve l'extension 19. Ceci permet d'obtenir aisément un commutateur électrique de signalisation de positionnement correct de carte en position de communieation, en disposant l'extension 19 au niveau du glissement de carte en glissière la et en la repliant sur le circuit semi-conducteur souple 7 placé contre la paroi de butée 13 dans une fente approprie 20 du bloc support 10B, de manière que les secteurs -supplé- mentaires de mise en liaison 18A et 18B soient en vis-à-vis au niveau de la glissière 11 et que l'insertion de la carte en position de communication plaque ces deux secteurs 18 l'un contre l'autre sous la poussée de l'extrémité de carte 1, en permettant ainsi une signalisation via les conducteurs 8I et 8J. Dans l'exemple de réalisation présenté on assure par des tétons tel 21 le positionnement du circuit multiconducteur souple 7 et de l'extension 10 de manière que les secteurs supplémentaires 18 soient au niveau de la glissière 11 lorsque le connecteur est assemblé. En ce but le circuit multiconducteur souple 7 comporte des trous tels 22, 23, 24, 24' destinés à permettre le passage des tétons de positionnement et un pliage correct du circuit pour la mise face à face des secteurs 18A, 18B, en ce qui concerne les trous 24, 24' destinés à être enfilés sur un même téton. Le circuit multiconducteur souple, qui est donc pratiquement longitudinalement disposé selon le plan médian de glissière lorsque le connecteur 2 est assemblé, est ici préférablement replié dans la fente 20 ménagée en arrière du bloc de pression 16 et son massif support 17 par rapport à l'embouchure 12 entre ce bloc, ce massif et la paroi butée 13. La fente 20 se prolonge de manière à déboucher à l'extérieur du connecteur 2 et à permettre la sortie du circuit multiconducteur souple 7 en vue de son raccordement extérieur. Dans l'exemple présenté cette fente 20 située en arrière de i'extrémité de glissière se prolonge parallèlement à la paroi de butée, bien entendu d'autres directions de sortie sont envisageables. Il est à remarquer que l'emploi d'un circuit souple multiconducteur souple, utilisé tant pour les connexions avec la carte et avec ltéquipement actif que pour le contact capteur 18A, 18B de positionnement de carte élimine les risques d'erreurs de câblage et facilite grandement la fabrication et le montage d'autant plus que l'ensemble de la partie électrique est réalisée à l'aide de ce circuit multiconducteur unique dont le positionnement s'effectue sur le seul bloc support lOB avant assemblage avec le bloc de guidage îOA. De plus outre le faible nombre de pièces impliquées il est clair que l'on peut obtenir un montage très simplifié et un raccordement aisé à l'équipement actif à desservir. BEVENDICATIONS 1/ Connecteur pour carte de circuit électrique (i) > notamment du genre carte accréditive à circuit électrique t4) incorporé relié à des zones électriquement conductrices de mise en liaison (5) qui sont réparties en surface de carte (1) selon un arrangement déterminé en vue d'un raccordement temporaire à un équipement actif (3) conçu pour coopérer interactivement et électriquement avec de telles cartes par l'intermédiaire dudit connecteur (2), caractérisé en ce qu'il comporte un circuit multiconducteur souple (7), de type ruban, qui, outre des conducteurs (8) classiquement connectables en extrémité de circuit, inclue en surface des secteurs électriquement conducteurs de mise en liaison (9) reliés électriquement aux conducteurs (8) et présentant une disposition qui correspond à l'arrangement déterminé de zones de mise en liaison (5) de carte (1) et en ce que ce circuit multiconducteur souple (7) est associé à un dispositif de positionnement (10) qui est agencé pour assurer une mise en contact par pression des secteurs (9) sur les zones (5) coreespondantes lorsqu'une carte (1) est en position prédéterminée de communication après introduction dans le dispositif (10), de manière à assurer une continuité électrique entre le circuit électrique (4) de la carte (1) et les conducteurs (8) du circuit multiconducteur (7). 2/ Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de positionriement (10) comporte au moins un bloc de pression (16) à action élastique au droit des secteurs de mise en liaison (9) du circuit multiconducteur souple (7) pour assurer la pression de contact entre ces secteurs de mise en liaison (9) du circuit multiconducteur (7) et les zones de mise en liaison (5) de carte (1), suite à l'introduction d'une carte en position prédéterminée de communication dans le dispositif de positionnement (10). 3/ Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bloc de pression (16) à action élastique est place en appui de l'autre côté du circuit multiconducteur souple (7) par rapport aux secteurs de mise en liaison (9). 4/ Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bloc de pression (16) et les secteurs de mise en liaison (9) du circuit multiconducteur souple (7) sont positionnés au-dessus d'une glissière rigide (11) de positionnement à plat de carte (1) de manière que les secteurs (9) soient parallèles au plan de glissement de carte (1) en glissière (11) et à une hauteur par rapport au fond de glissière (11) qui soit légèrement inférieure à l'épaisseur d'une carte (1) de manière à permettre l'insertion en force d'une carte (1) dans la glissière (11) sous les secteurs (9) et le bloc de pression (16), en posi tison prédéterminée de communication. 5/ Connecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la glissière (11) de positionnement est associée à une butée à l'une de ses extrémités dite interne de manière qu'une carte (1) en butée à cette extrémité soit en position prédéterminée de communication avec ses zones (5) en contact avec les secteurs (9) positionnés au-dessus d'elles. 6/ Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit multiconducteur souple (7) comporte au moins deux secteurs supplémentaires de mise en liaison (18) qui sont positionnés de manière à être face à face après un pliage particulier du circuit multiconducteur souple (7) dans le dispositif de positionnement (10), pour former un commutateur électrique. 7/ Connecteur selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le circuit multiconducteur souple (7) est replié au niveau de l'extrémité interne de glissière (11) de positionnement et comporte au moins deux secteurs supplémentaires (18) de mise en liaison qui sont après pliage face à face au niveau de glissement de carte (1) à l'extrémité interne de glissière (11) de manière à être plaqués l'un contre l'autre en fin de coulissement de carte (1) en glissière à la position prédéterminée de communication. 8/ Connecteur selon l'une des revendications 5 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement (10) est constitué à l'aide d'un premier bloc (10A) dit de guidage et d'un second bloc (10B) dit de support de circuit multiconducteur (7), le bloc de guidage (10d) en matériau isolant comportant essentiellement d'une part une glissière (11) de positionnement aux dimensions de la carte (1) et son embouchure (12) en vue d'assurer une introduction aisée et un positionnement précis des cartes introduites, d'autre part de classiques organes de positionnement et de fixation (14, 15) complémentaires de ceux du bloc support (10B), ledit bloc support (10B) en matériau rigide et isolant comportant une paroi (13) destinée à servir de butée de carte -(1) perpendiculairement à l'axe de la glissière (11), un massif de support (17) pour un bloc de pression (16) en matériau compressible et élastique destiné à etre positionné au-dessus du fond de glissière (11) près de l'extrémité interne de cette glissière de manière à positionner en position prédéterminée de communication, face au fond de glissière, les secteurs de mise en liaison (9) du circuit semi-conducteur (7) plaqué-contre lui, lorsque le bloc de support (10B) qui le comporte est assujetti à un bloc de guidage (1OA) par leur organes respectifs de positionnement et de fixation. 9/ Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit multiconducteur souple (7) est longitudinalement disposé selon le plan médian de glissière (11) lorsque le connecteur (2) est assemblé. 10/ Connecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit multiconducteur (7) est fixé sur le bloc support de circuit de manière à en premier lieu recouvrir le bloc de pression (16) au moins sur sa partie avant arrondie la plus proche de l'embouchure (12) de glissière (11) et sur sa-partie pressante proprement dite faisant face au fond de glissière et en second lieu à se replier à l'intérieur d'une fente (20) débouchante ménagée dans le bloc support en arrière de l'extrémité interne de glissière (11) considérée lorsque le connecteur est assemblé sur le circuit multiconducteur souple (7) sortant à ltexo térieur du connecteur (2) par cette fente débouchante -(20).