Brevet FR2607327A1 — publié le 19880527

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de connexion électrique. La présente invention trouve application, notamment mais non exclusivement, dans l'alimentation des afficheurs à cristaux liquides. La présente invention a pout but principal de proposer un dispositif de connexion électrique permet- tant de relier électriquement deux systèmes généralement plans, d'orientations orthogonales tels qu'un afficheur à cristaux liquides et un circuit imprimé. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de connexion assurant une sol- licitation élastique sur les systèmes à relier afin de maintenir une liaison électrique permanente entre ceux- ci, même si l'ensemble est soumis à des vibrations mécaniques. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de connexion électrique assu- rant une sollicitation élastique sur l'un au moins des systèmes à relier, pour participer au maintien de celui- ci. Le dispositif de connexion électrique confor- me à la présente invention comprend un élément de connexion comportant un empilement de couches de caoutchouc alterna- tivement isolantes et conductrices, adapté pour assurer une liaison électrique avec les systèmes à relier, respectivement au niveau de deux faces orthogonales. On a déjà proposé des dispositifs de con- nexion comprenant un tel élément. La structure des dispositifs de connexion de ce type, jusqu'ici proposés, est illustrée sur la figure 1 annexée. On aperçoit sur la figure 1 un circuit impri- mé 20 et un afficheur à cristaux liquides 30 qui doivent être reliés électriquement. Le dispositif de connexion 50 comprend un support rigide 60, une mâchoire élastique 70 et l'élément de connexion 52. Le support rigide 60 est fixé sur le circuit imprimé 20 par deux vis de fixation 22, 24 venant en prise avec deux écrous 26, 28. Le support rigide 60 comprime l'élément 52 selon une première direction. La mâchoire élastique 70 est maintenue par encliquetage sur le support rigide 60. Elle comprime l'élément 52 selon une seconde direction et permet la fixation mécanique de l'afficheur 30 en pinçant celui-ci. Les dispositifs du type illustré sur la figure 1 ont ren- du de grands services. Néanmoins, ils ne donnent pas en- tière satisfaction. Ces dispositifs sont en effet coûteux. De plus, leur mise en place est délicate et fastidieuse en raison notamment du vissage nécessaire pour assurer la fixation du support 60 et l'encliquetage de la mâchoire élastique 70 sur ce dernier. En outre, la fiabilité des dispositifs illustrés sur la figure 1 laissent parfois à désirer, notamment dans le cadre d'utilisations soumises à vibrations. La présente invention vient maintenant amé- liorer la situation en proposant un dispositif de con- nexion électrique entre deux systèmes, du type comprenant un élément de connection comportant un empilement de couches de caoutchouc alternativement électriquement isolantes et conductrices caractérisé par le fait que l'élément est constitué d'une barrette allongée comprenant une âme en caoutchouc électriquement isolant, de section droite oblongue, revêtue sur au moins deux faces ortho- gonales d'une peau de recouvrement continue constituée, dans le sens de la longueur de la barrette, d'un empile- ment de couches de caoutchouc alternativement isolantes et conductrices, dans lequel l'âme possède une dureté inférieure à la peau de recouvrement. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le dispositif de connexion comprend en outre un support rigide adapté pour être fixé sur l'un des éléments à relier et possédant une feuillure adaptée pour recevoir l'élément de connexion tout en assurant une sollicitation sur celui-ci selon deux directions orthogona- les. De préférence, le support riqide est muni sur l'une des faces de la feuillure d'une nervure qui repose contre l'élément pour solliciter celuici contre l'un des systèmes à relier. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels, la figure 1 qui illustre l'art antérieur ayant déjà été décrite: - la figure 2 représente une vue schématique en coupe d'un dispositif de connexion conforme à la présente invention, - la figure 3 représente une vue schématique en coupe, à échelle agrandie, d'un élément de connexion incorporé au dispositif de connexion conforme à la présente invention, et - la figure 4 représente une vue schématique en coupe d'un système d'affichage incorporant le dispositif de con- nexion électrique conforme à la présente invention. On aperçoit sur la figure 2 annexée un dispositif de connexion électrique comprenant en combi- naison un élément de connexion électrique 152 et un sup- port rigide 160. On aperçoit en outre sur la figure 2 anne- xée, un boîtier 200, un afficheur à cristaux liquides plan 210, un circuit imprimé 220 et une boîte à lumière 230. L'élément de connexion 152 est représenté en échelle agrandie sur la figure 3. L'élément de connexion 152 est constitué d'une barrette allongée comprenant une âme 154 et une peau de recouvrement 156. L'âme 154 est réalisée en caoutchouc électri- quement isolant. Elle possède une section droite oblongue Le sens de la longueur de l'élément 152 est illustré par la flèche référencée 151 sur la figure 3. La peau de recouvrement 156 est constituée, dans le sens de la longueur de l'élément 152, d'un empile- ment de couches de caoutchouc alternativement électrique- ment conductrices et électriquement isolantes. Sur la figure 3 on a référencé 157C les couches de la peau 156 qui sont électriquement conductrices et 157I, les couches de la peau 156 qui sont électriquement isolantes. La peau 156 recouvre l'âme 154 sur au moins deux faces orthogonales. Plus précisément encore selon la représentation préférentielle donnée sur les figures annexées, la peau 156 recouvre l'âme 154 sur trois faces orthogonales. Ainsi, chacune des couches 157 de la peau 156 a une section droite en "U". Selon l'invention la dureté de l'âme 154 est inférieure à la dureté de la peau de recouvrement 156. De façon avantageuse la dureté de l'âme 154 est comprise entre 30 et 50 shores en étant de préfé- rence de l'ordre de 40 shores, tandis que la dureté de la peau de recouvrement 156 est comprise entre 60 et 80 shores en étant de préférence de l'ordre de 70 shores. Ainsi l'élément de connexion électrique 152 conforme à la présente invention peut, par déformation de l'âme 154, supporter des efforts de compression élevés, tout en assurant une liaison électrique parfaitement fiable avec des systèmes reposant contre cette peau 156, même si l'ensemble est soumis à des vibrations intenses et continues. Le support rigide 160 est formé d'une bar- rette en matière plastique. On en voit la section droite sur la figure 2. Le support rigide 160 comprend une feuillure 162 de section quadrangulaire destinée à recevoir l'élément 152. Sur la figure 2 on a référencé 163 et 165 les deux faces de la feuillure 162. Les largeurs de ces faces 163, 165 qui déter- minent la hauteur et l'épaisseur de la feuillure 162 sont inférieures à la hauteur et à l'épaisseur de l'élément 152 dé telle sorte que ce dernier émerge de la feuillure 162. A l'utilisation l'une des grandes faces laté- rales de la peau 156 repose contre la grande face 163 de la feuillure. La face d'extrémité de l'élément 152 qui est dépourvue de peau 156 repose contre la petite face 165 de la feuillure. Par ailleurs, le support rigide 160 est muni sur sa grande face 163 d'une nervure longitudinale 164 qui repose contre la face latérale associée de la peau 156 pour solliciter l'élément 152 contre l'un des systèmes à relier. Le support rigide 160 peut être fixé sur l'un des systèmes à relier 220 par tout moyen classique approprié. Selon l'illustration donnée sur la figure 2 annexée, le support rigide 160 est fixé par bouterrollage reférencé 168, sur un circuit imprimé 220. La feuillure 162 débouche sur la face 167 du dispositif rigide 160 portant les tétons de bouterrol- lage 168. Ainsi en position assemblée, l'élément 152 est pincé, dans le sens de son épaisseur, entre la grande face 163 de la feuillure et le circuit imprimé 220. Une solli- citation est de ce fait exercée sur l'élément de connexion 152 (dans le sens illustré par la flèche référencée I) pour garantir un contact électrique fiable entre cet élément 152 et le circuit imprimé 220. Par ailleurs, une sollicitation est exercée sur le dispositif rigide 160 et l'élément de connexion 152 dans une seconde direction illustrée par les flèches référencées II, par des languettes 202 prévues sur le bottier 200. Ces languettes 202 sont solidaires des faces latérales 201 du boîtier 200. Elle s'étendent vers l'intérieur du bottier en direction de la face avant 203 de celui-ci. Les languettes 202 viennent reposer contre une face arrière 169 du support rigide 160, opposée à celle sur laquelle débouche la feuillure 162. Pour assembler l'ensemble illustré sur la figure 2 on procède comme suit: L'afficheur 210 est introduit dans le boîtier 200 et vient reposer contre la face avant 203 de celui-ci, en regard d'une fenêtre 204 ménagée dans la face avant 203. L'élément 152 est placé dans la feuillure 162 du dispositif rigide 160 et ce dernier est fixé sur le circuit imprimé 220. L'élément 152 est alors en con- tact électrique avec le circuit imprimé 220. Ensuite, le circuit imprimé 220 équipé de l'élément 152 et du dispositif 160 est introduit dans le boîtier 200 et poussé en regard de l'afficheur 210. La peau de recouvrement 156 vient en contact élec- trique avec l'afficheur. L'élément 152 assure l'intercon- nexion entre le circuit imprimé 220 et l'afficheur 210 par l'intermédiaire des couches conductrices 157 C de la peau 156. Le dispositif rigide 160, l'élément 152 et le circuit imprimé 220 sont maintenus par les languettes 202. L'élément 152 est sollicité selon la seconde direc- tion II. Grâce aux dispositions de la présente invention, l'afficheur 210 et le circuit imprimé 220 étant orthogonaux, on libère l'espace arrière de l'affi- cheur 210. Cet espace peut de ce fait recevoir un réflec- teur 230 illustré schématiquement sur la figure 2 pour permettre, en association avec une source lumineuse non représentée, un éclairage optimum de l'afficheur 210. On va maintenant décrire le mode de réalisa- tion illustré sur la figure 4. On distingue sur cette figure 4 un boîtier 200, un afficheur à cristaux liquides plan 210, deux circuits imprimés 220 A et 220 B, perpendiculaires à l'afficheur 210, un circuit imprimé auxiliaire 225 parallèle à l'afficheur 210 et perpendiculaire aux cir- cuits imprimés 220A, 220B, un réflecteur 230 placé en arrière de l'afficheur 210 entre les circuits imprimes 220 A, 220B, une source lumineuse 235 associée au ré- flecteur, deux éléments 152 A, 152 B assurant une inter- connexion entre l'afficheur 210 et l'un des circuits imprimés 220 A ou 220 B respectivement et deux dispositifs rigides 160A, 160B, portant les éléments 152 A, 152 B respectivement. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4, le dispositif rigide 160 A comporte deux feuillures 162 A, 162 B. La feuillure 162 A reçoit l'élément 152 A précité qui assure une interconnexion entre le circuit 220 A et l'afficheur 210. La feuillure 162 B reçoit un élément de connexion auxiliaire 152 C (similaire à celui illustré sur la figure 3 qui assure une interconnexion entre les circuits imprimés 220 A et 225. La figure 4 montre par ailleurs que les dispositifs rigides 160 A, 160 B qui exercent des sollici- tations selon deux directions orthogonales sur les éléments 152 A, 152 B, 152 C, peuvent être fixés sur les cicuits imprimés à l'aide de tétons 168 de rivetage ou bouterrollage, venus de moulage ou à l'aide de moyens séparés. Ces derniers peuvent d'ailleurs venir en prise avec le réflecteur 230 et non point avec les circuits imprimés 220 A ou 220 B, comme illustré sur la gauche de la figure 4. Selon un mode de réalisation préférentiel, mais non limitatif, la hauteur h de l'élément 152 est comprise entre 4 et 10 immen étant de préférence de l'ordre de 6,5 rmmn, l'épaisseur E1 de la peau de recouvrement 156 est comprise entre 0,2'et 0,6mm en étant de préférence de l'ordre de 0,4mm., tandis que l'épaisseur c2 de l'âme 154 est comprise entre 0,5 et 1 mn en étant de préférence de l'ordre de 0,7mm. De façon classique en soi l'élément de connexion 152 peut être réalisé en élastomère statifié du type caoutchouc silicone ou équivalent. Le pas de l'empilement des couches 157 I, 157 C est inférieur au pas des conducteurs prévus sur l'afficheur 210 et sur les circuits imprimés 220A, 220B. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion électrique entre deux systèmes, du type comprenant un élément de connexion (152) comportant un empilement de couches de caoutchouc alternativement électriquenent isolantes et conductrices, caractérisé par le fait que l'élément est constitué d'une barrette allongée comprenant une âme (154) en caoutchouc électri- quement isolant, de section droite oblongue, revêtue sur au moins deux faces orthogonales d'une peau de recouvrement (156), continue, constituée dans le sens de la longueur, d'un empilement de couches de caoutchouc alternativement isolantes et conductrices,dans lequel l'âme (154) possède une dureté inférieure à la peau de recouvrement (156). 2.Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la peau de recouvrement (156), en section droite, a la forme d'un U et recouvre l'âme (154) sur trois faces. 3. Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un support rigide (160) adapté pour être fixé sur l'un des éléments à relier et possédant une feuillure (162) adaptée pour recevoir l'élément de connexion (152) tout en assurant une sol- licitation sur celui-ci selon deux directions orthogona- les. 4. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le support rigide (160) est muni sur l'une des faces de la feuillure (162) d'une nervure qui repose contre l'élément (152) pour solliciter celui-ci contre l'un des systèmes à relier. 5. Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la dureté de l'âme (154) est comprise entre et 50 shores en étant de préférence de l'ordre de 40 shores. 6. Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la dureté de la peau de recouvrement (156) est comprise entre 60 et 80 shores en étant de préférence de l'ordre de 70 shores. 7. Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'épaisseur(E2)de l'âme (154) est comprise entre 0,5 et 1 millimètre en étant de préférence de l'ordre de 0,7 millimètre, tandis que l'épaisseur(E1) de la peau de recouvrement (156) est de l'ordre de 0, 2 à 0,6 millimètre en étant de préférence de l'ordre de 0,4 millimètre. 8. Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la hauteur (h) de l'élément (152) est com- prise entre 4 et 10 mn en étant de préférence de l'ordre de 7 mn. 9. Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 8 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé par le fait que le support rigide (160) vient en prise avec des languettes élastiques (202) solidaires d'une paroi d'un boîtier.