Brevet FR2604034A1 — publié le 19880318

Elément de contact électrique femelle miniaturisé pour blocs de connexionde circuits imprimés L'invention concerne un élément de contact électrique fe- melle miniaturisé pour blocs de connexion de circuits impri- més,en particulier pour blocs de connexion comprenant une multiplicité de tels éléments de contact électrique disposés côte à côte avec un écart relativement réduit, de l'ordre de 2 mm. Il est connu d'utiliser dans de telles applications des groupes de connexion électrique comprenant une paire de blocs d'accouplement, dont un premier bloc comporte une mul- tiplicité d'éléments de contact électrique mâles ayant une portion propre à être soudée dans des trous respectifs d'un circuit imprimé, et une autre portion en tige propre à être insérée entre deux ailettes élastiques en saillie, se fai- sant face et dirigées vers le bas, appartenant à un élément de contact électrique femelle associé, une multiplicité correspondante de tels éléments étant logée dans un second bloc de connexion électrique, qui peut être couplé au premier bloc portant les éléments de contact électrique mâle. Les éléments de contact électrique femelle, dans leur partie supérieure, peuvent présenter diverses configurations selon le type de connexion électrique requis. Ils peuvent par exemple être agrafés à des câbles électriques, ou bien ils peuvent présenter une paire de fourchettes propres à réaliser un contact électrique avec un conducteur par entail- lage de l'isolant, ou encore ils peuvent présenter des ap- pendices propres à s'insérer dans des trous correspondants d'un autre circuit imprimé, positionné parallèlement ou orthogonalement au premier. Sur de tels éléments de contact électrique femelle s'exercent donc des efforts, tant dans la phase d'accouplement entre les deux blocs que dans la phase de connexion des câbles électriques. Ces éléments de contact électrique femelle étant de dimensions réduites, il en ré- sulte le risque de les endommager si ces efforts ne sont pas bien dosés. Le but de la présente invention est de réaliser un élément de contact électrique femelle miniaturisé du type décrit et destiné aux applications décrites, qui présente une rigidité structurale accrue de façon à mieux résister aux sollicita- tions qu'il reçoit dans les diverses phases de couplage et ce connexion précitée. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un élément de contact électrique femelle miniaturisé présen- tant une première portion d'o partent vers le bas deux ai- lettes élastiques en saillie se faisant face et se rappro- chant vers leurs extrémités libres inférieures,et propre à recevoir entre les ailettes une portion correspondante for- mant tige d'un élément de contact électrique mâle ayant une autre portion propre à être fixée à un circuit imprimé, ca- ractérisé en ce qu'il comprend en une seule pièce une seconde portion de section transversale sensiblement en C, faisant face-latéralement à la première portion et de longueur supé- rieure à celle de la première portion dans la zone inférieure dudit élément de contact électrique femelle, pour constituer une base d'appui. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemples 26040!4 non limitatifs, de quelques formes de réalisation et des des- sins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une première for- me de réalisation d'élément de contact électrique femelle miniaturisé selon l'invention; - la figure 2 est une vue de dessus de l'élément de contact électrique de la figure 1, tourné de 180 ; - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe respectivement selon les lignes III-III et IV-IV de la figure 2; - la figure 5 est une vue en coupe latérale d'un groupe de connexion électrique comprenant une multiplicité d'éléments de contact électrique femellesdu type illustré à la figure 1; - la figure 6 est une vue en perspective d'une seconde forme de réalisation de l'élément de contact électrique femelle miniaturisé selon l'invention; - la figure 7 est une vue de face de l'élément de contact électrique de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe selon la ligne VIII--VIII de la figure 7; - la figure 9 est une vue en coupe latérale d'un groupe de connexion électrique comprenant une multiplicité d'éléments de contact électrique selon la figure 6; - la figure 10 est une vue en perspective d'une troisième forme de réalisation d'un élement de contact électrique fe- melle miniaturisé selon l'invention; - la figure 11 est une vue en coupe latérale d'un groupe de connexion électrique comprenant une multiplicité d'éléments de contact électrique selon la figure 10; - la figure 12 est une vue en perspective d'une quatrième forme de réalisation de l'élément de contact électrique femelle miniaturisé selon l'invention; et - la figure 13 est une vue en coupe latérale d'un groupe de- connexion électrique comprenant une multiplicité d'éléments de contact électrique selon la figure 12. On se réfère aux figures 1 à 4, qui montrent un élément de contact électrique femelle selon la présente invention, in- diqué généralement par le numéro de référence 1, réalisé en une pièce unique en tôle convenablement découpée et mise en forme comme décrit ci-après. Cette première forme de réalisa- tion présente une première portion centrale 2 à parois verti- cales de section transversale sensiblement en forme de C, et des parois d'extrémité partent vers le bas deux ailettes élastiques 3 en saillie, se faisant face et rapprochées vers leurs extrémités libres inférieures 4, qui, dans leur partie finale, s'écartent de nouveau. Cette portion centrale 2, en- tre les ailettes 3, se prolonge vers le bas par une courte section 5 de paroi verticale. Faisant face latéralement à la première portion centrale 2, l'élément de contact élec- trique femelle 1 présente en une pièce unique, unie en une zone latérale 7 de l'élément de contact 1, une seconde por- tion 8, elle aussi de section sensiblement en C, dont les parois d'extrémité font face aux parois d'extrémité de la première portion centrale 2, de façon à laisser une fente 9 en correspondance d'une première paire de celle-ci, tandis que la seconde paire est liée sans discontinuité et constituée par la zone latérale 7 de l'élément 1. La longueur de la se- conde portion 8 est supérieure à celle des ailettes élastiques 3 de façon à dépasser vers le bas par un bord 10 d'appui pour l'élément de contact 1. Dans la paroi principale de dos de la seconde portion 8 est découpée une ailette élastique 11 re- pliée vers l'extérieur. L'élément de contact électrique 1, dans la zone centrale constituée par les portions 2 et 8, présente une section transversale sensiblement rectangulaire. Des parois correspondant aux petits côtés de cette dernière partent vers le haut, en vis-à-vis, deux portions 13 en four- chette, munies chacune d'une fente centrale 14 propre à re- cevoir un conducteur électrique (non représenté) pour la réa- lisation d'une connexion électrique connue du type à entail- lage d'isolant. La figure 5 représente un groupe 16 de connexion électrique entre un circuit imprimé 17 et une bande 18 (indiquée en trait interrompu) de conducteurs électriques isolés. Ce groupe de connexion 16 comprend une paire de blocs de con- nexion électrique 19 et 20 réalisés avantageusement en maté- riau isolant par moulage, et recevant respectivement une mul- tiplicité d'éléments de contact électrique femelle 1 disposés côte à côte et une multiplicité d'éléments de contact élec- trique mâles21; en particulier, les éléments de contact électrique mâle 21 présentent une première portion formant tige 22, encastrée dans une paroi de base 23 du bloc de con- nexion 20, et sortant vers le haut, tandis qu'inférieurement cette portion formant tige 22 est d'une seule pièce avec une portion horizontale 24, logée dans un espace libre inférieur du bloc de connexion 20, et se prolongeant encore, avec un décalage axial par rapport à la portion formant tige 22, par une autre portion formant tige 26, tournée vers le bas, et propre à pénétrer dans un trou 27 du circuit imprimé 17, auquel elle est reliée par soudage de façon connue et non représentée. Ce bloc de connexion 20 porte une multiplicité de tels éléments de contact électrique mâles21 disposés avec leur portion formant tige 26 en sens opposés par rapport à un plan médian dans lequel sont alignées les portions formant tige 22, avec un espacement longitudinal réduit, de l'ordre de 2 mm. Le bloc de connexion 19 présente donc une multipli- cité de cavités 29 disposées côte à côte, dans lesquellessont logés respectivement des éléments de contact électrique fe- melles1, le bord inférieur 10 de la seconde portion 8 de ceux- ci s'appuyant sur une paroi de base 31 du bloc 19, et la paroi verticale 5 s'appuyant sur un décrochement interne 32 de la cavité 29, tandis que l'ailette élastique 11 s'enclenche dans une fente 33 d'une paroi frontale 34 du bloc 19, de fa- çon à empêcher l'extraction de l'élément de contact 1 hors de la cavité 29. La cavité 29 présente donc des parois laté- rales d'appui pour les portions 2 et 8 et pour les portions formant fourchette 13. Le bloc de connexion 20 présente donc une large cavité centrale 36 qui est propre à recevoir le bloc de connexion 19 de façon que la paroi de base 31 de ce dernier s'appuie sur la paroi de base 23 du bloc 20. La liaison entre les deux blocs 19 et 20 est stable grâce à une dent 38 qui fait saillie intérieurement d'une paroi frontale 39 du bloc 20 et qui se verrouille sur une portion corres- pondante 40 du bloc 19. De cette façon, comme illustré à la figure 5, les portions formant tige 22 des éléments de contact électrique mâles21 se logent entre les ailettes élastiques 3 des éléments de contact électrique femelles1, établissant ainsi la connexion électrique entre le circuit imprimé 17 et le ruban 18 de conducteurs. Le bloc de connexion 19 présente donc un appendice externe 41 de positionnement et de polari- sation, qui s'enfile dans un trou 42 du circuit imprimé 17, tandis que le bloc de connexion 20 présente un appendice 43 à extrémité entaillée de façon à être élastique, qui s'enfile dans un trou correspondant (non visible) du circuit imprimé 17. Dans les figures 6 à 8 est illustrée une seconde forme de réa- lisation, indiquée par la référence 1',d'un élément de con- tact électrique femelle selon la présente invention, laquelle diffère de celle de la figure 1 essentiellement par la con- figuration différente de la zone de liaison du câble électri- que:il n'y a plus les deux portions formant fourchette 13, mais du côté supérieur de la paroi d'extrémité de la seconde por- tion 8 part, en une seule pièce vers le haut, une portion 44 comportant, essentiellement comme connu en soi, une première paire et une seconde paire d'ailettes espacées 45 et 46, pour la liaison par agrafage respectivement au conducteur et à la gaine isolante d'un câble électrique (non représenté). En outre les portions centrales 2 et 8 sont reliées entre elles sans discontinuité en une seule pièce dans les zones latéra- les 7 et 7' de l'élément de contact électrique femelle 1', et seule existe une fente 9' dans la paroi d'extrémité conti- guë entre les ailettes élastiques 3, laquelle est recourbée vers le bas et formée de deux portions côte à côte, indiquée par Ia référence 5'. A la figure 9 est illustré un groupe de connexion 16' qui reçoit de tels éléments de contact électrique femelles1' et qui diffère du groupe de connexion 16 sensiblement par la seule forme différente du bloc de connexion 19' qui reçoit les éléments de contact femelles1' et qui présente un rebord externe 40' de verrouillage pour la dent 38 du bloc 20. En effet, les cavités multiples 29' qui reçoivent les éléments de contact électrique femelles1' disposés côte à côte, avec un espacement longitudinal approprié de 2 mm, présentent une forme de cuvette sensiblement parallélépipédique ouverte seu- lement en haut. L'élément de contact électrique femelle 1' s'appuie sur les parois latérales de la cavité 29' et est arrêté par son bord inférieur 10 sur la paroi de base 31 du bloc de connexion 19'. A la figure 10 est illustrée une troisième forme de réalisa- tion d'un élément de contact électrique femelle miniaturisé conforme à l'invention et indiqué par le numéro de référence 1", qui diffère de l'élément 1 précédemment décrit seulement par la configuration différente de la zone de raccordement supérieure. L'élément de contact ne présente plus les por- tions formant fourchette 13, mais de la paroi d'extrémité de la première portion centrale 2, à l'opposé de la section 5, une ailette en forme de lance 48 part vers le haut et est repliée à 90 vers l'extérieur. Comme on le voit à la figure 11, cette ailette est propre à s'introduire de façon ondulée dans un trou correspondant 49 d'un circuit imprimé 50 dispo- sé perpendiculairement au circuit imprimé 17. La liaison entre les deux circuits imprimés 17 et 50 est ainsi réalisée par un groupe de connexion 16", qui comprend le bloc de connexion déjà décrit pour le groupe de connexion 16 et un bloc de connexion 19" qui présente une multiplicité de cavités 29" avantageusement espacées de 2 mm, pour recevoir les éléments de contact électrique femelle 1". Le bloc de connexion 19" diffère du bloc de connexion 19 de la figure 5 sensiblement par la seule configuration différente de la zone supérieure, qui est pratiquement absente du fait qu'il n'est pas néces- saire de loger des portions de l'élément de contact électri- que 1" au-dessus des portions centrales 2 et 8,et présente deux parois latérales espacées 51 ayant chacune un côté fron- tal 52 perpendiculaire à la paroi de base 31 et qui sert de plan d'appui latéral pour le circuit imprimé 50. Ce bloc de connexion 19" présente lui aussi un appendice 41", disposé parallèlement à la paroi de base 31, et propre à se loger comme élément de positionnement et de référence dans un trou 53 du circuit imprimé 50. Les parois latérales 51 présentent en outre des décrochements d'extrémités 54, opposés au côté frontal 52, et propres à coopérer par encliquetage avec la dent 38 du bloc de connexion 20, pour le verrouillage par détente entre les blocs de connexion 20 et 19". A la figure 12 est illustrée une quatrième forme de réalisation d'un élément de contact électrique femelle miniaturisé confor- me à la présente invention, indiqué par le numéro de référence 1'''. Il diffère de l'élément de contact électrique de la figure 10 par le seul fait que l'ailette en forme de lance 48 est verticale et parallèle au plan de la surface d'extré- mité de la portion centrale 2, en sens opposés à la paroi ver- ticale 5. Dans ce cas, comme on le voit à la figure 13, la liaison par un groupe de connexion 16''' est réalisée entre le circuit imprimé 17 et le circuit imprimé 50 disposé paral- lèmement au premier. Le groupe de connexion 16''' présente deux blocs de connexion coopérant mutuellement 19''' et 20''', le bloc de connexion 20''' étant semblable au bloc de connexion 20, sous la seule réserve de l'absence de l'appendice muni de la dent de verrouillage 38, tandis que le bloc de connexion 19''' est semblable au bloc de connexion 19"de la figure 11 dont il diffère seulement par une hauteur supérieure et par les parois latérales 51' qui ne présentent plus un côté fron- tal saillant 52, mais un côté supérieur 56 propre à constituer un appui inférieur pour le circuit imprimé 50. Le verrouil- lage par détente entre les blocs de connexion 19" et 20" se produit au moyen d'une paire de saillies 58 réalisées sur une paroi frontale 59 du bloc 19", quipénètrent par enclique- tage dans des fentes verticales correspondantes 60, réalisées dans la paroi frontale adjacente du bloc de connexion 20'''. Les avantages résultant de l'élément de contact électrique femelle miniaturisé selon l'invention ressortent de la des- cription ci-dessus. Cet élément de contact électrique, dans ses différentes configurations illustrées et indiquées par les numéros de référence 1,1',1",1''', présente toujours une seconde portion 8 de section transversale en C, qui est dis- posée côte à c6te à la première portion centrale 2 d'o s'é- cartent les ailettes élastiques 3, permettant aussi des di- mensions relativement réduites de l'élément de contact élec- trique, celui-ci pouvant être disposé dans une multiplicité de cavités placées côte à côte dans un bloc de connexion, avec un espacement réduit de l'ordre de 2 mm, tout en attei- gnant une résistance relativement élevée aux sollicitations et, par conséquent, une garantie de stabilité de forme et de contact correct dans le temps. La partie supérieure de l'élément de contact électrique femelle, comme illustré dans les diverses configurations décrites,peut avoir les formes les plus diverses convenant pour la liaison à des bandes de conducteurs, à des conducteurs agrafés et à des circuits im- primés disposés selon des orientations différentes. Il est clair,enfin, que diverses modifications et variantes peuvent être apportéessans sortir du cadre de l'invention, aux formes de réalisation décrites et illustrées de l'élément de contact électrique femelle miniaturisé et aux blocs de con- nexion électrique et au groupe de connexions électriques com- prenant l'ensemble des blocs dans lesquels sont logés une 1 0 multiplicité d'éléments de contact électrique femelleset mâlescomplémentaires. Revendications 1. - Elément de contact électrique femelle miniaturisé (1,1', 1",1'''), présentant une première portion (2) d'o partent vers le bas deux ailettes élastiques en saillie (3) se fai- sant face et se rapprochant vers leurs extrémités libres in- férieures (4), et propre à recevoir entre les ailettes (3) une portion correspondante formant tige (22) d'un élément de contact électrique mâle ayant une autre portion (26) propre à être fixée à un circuit imprimé (17) , caractérisé en ce qu'il comprend en une seule pièce une seconde portion (8) de section transversale sensiblement en C, faisant face latéra- lement à la première portion (2) et de longueur supérieure à celle de la première portion (2) dans la zone inférieure dudit élément de contact électrique femelle (1,1',1",1''), pour constituer une base d'appui (10). 2. - Elément de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde portion (8) est reliée sans discontinuité à la première portion (2) dans des zones (7) supérieures et latérale pour ledit élément de contact électrique femelle (1,1',1",1'' '). 3. - Elément de contact selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il présente, à la hauteur de ladite zone (7) de liaison entre les première (2) et seconde (8) portions, une section sensiblement rectangulaire. 4. - Elément de contact selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que dans la seconde portion (8) est découpée une ailette élastique (11), propre à bloquer l'élé- ment de contact électrique femelle (1,1',1",1''') dans un bloc isolant correspondant (19,19',19",19''') 5. - Elément de contact selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend, vers le haut, sans discontinuité, une troisième portion (13,44,48) pour la liai- son électrique à des câbles (18) ou à des circuits imprimés (50). 6. Elément de contact selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite troisième portion (13,44,48) prolonge l'une au moins des zones latérales d'extrémités dudit élément de contact (1,1',1",1'''). 7. - Bloc de connexion électrique (19,19',19",19'''), carac- térisé en ce qu'il comprend une multiplicité de logements (29,29',29",29''') pour une multiplicité d'éléments de con- tact électrique femelle (1,1',1",1''') selon l'une des reven- dications précédentes, et propre à s'accoupler avec un second bloc de connexion électrique (20,20') logeant une multiplici- té desdits éléments de contact électrique mâle (21). 8. - Bloc de connexion électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits éléments de contact électrique femelle (1,1',1",1''') sont disposés côte à côte, avec un écartement longitudinal de l'ordre de 2 mm. 9. - Groupe de connexion électrique (16,16',16",16'''), carac- térisé en ce qu'il comprend une paire de blocs d'accouplement mutuel (19,19',19",19''';20,20') selon l'une des revendications 7 et 8. 10. - Groupe selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'un au moins desdits blocs d'accouplement mutuel (19,19',19", 19''';20,20') présente au moins un appendice de positionnement (41,43,41') dans une ouverture correspondante (42,53) dudit circuit imprimé (17,50).