Brevet FR2626416A1 — publié le 19890728

L'invention concerne un connecteur électrique articulé destiné à connecter électriquement des circuits électroniques entre les plaquettes à circuits et à permettre aux plaquettes à circuits d'être déplacées angulairement et positionnées l'une par rapport à l'autre. Un connecteur électrique articulé est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 632 475. Les parties de contacts mâles ou à languettes de contacts électriques se trouvant dans un premier boitier diélectri- que sont enclenchées électriquement avec des parties de contacts femelles ou à douilles de contacts électriques se trouvant dans un second boîtier diélectrique qui est monté de façon à pouvoir pivoter sur le premier boîtier afin que les boîtiers puissent être déplacés l'un par rapport à l'autre lorsque les contacts électriques sont connectés électriquement à des plaquettes à circuits respectives de façon à leur permettre d'être positionnées angulairement l'une par rapport à l'autre. Les parties de contacts à languettes ont une largeur uniforme sur leur longueur, avec une extrémité avant arrondie pour leur permettre d'être positionnées à l'intérieur des plaques parallèles et espacées des parties de contacts à douilles. Le positionne- ment des parties de contacts à languettes à l'intérieur des parties de contacts à douilles est difficile car la surface de contact entre ces parties de contacts est très grande, de même que le coefficient de frottement entre elles, en particulier lorsqu'un grand nombre de contacts est utilisé. De plus, le mouvement de pivotement des parties de contacts est entravé par suite de cette grande surface de contact et de ce coefficient de frottement élevé. Si le coefficient de frottement est réduit par une diminution des forces d'enclenchement des parties de contacts à douilles sur les parties de contacts à languettes, ceci permet aux parties de contacts à languettes d'être plus aisément positionnées dans les parties de contacts à douilles et facilite le mouvement des unes par rapport aux autres; cependant, la résistance électrique entre les parties de contacts est augmentée, ce qui a pour résultat des problèmes de corrosion qui sont indésirables pour des circuits électro- niques. Un tel agencement est donc indésirable. Un autre connecteur électrique articulé est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 657 320, dans lequel les évidements du boîtier diélectrique dans lequel sont disposées les parties de contacts à douilles sont dimensionnés de façon appropriée afin de solliciter les parties de contacts à douilles dans le sens de l'enclenchement avec les parties de contacts à languettes, ce qui augmente le coefficient de frottement entre elles et rend difficile de positionner les parties de contacts à languettes dans les parties de contacts à douilles et de faire pivoter les parties de contacts les unes par rapport aux autres. L'objectif de l'invention est de proposer un connecteur électrique articulé qui résout les problèmes des connecteurs électriques articulés décrits ci-dessus et qui réduit la pression de contact exercée par les parties de contacts à douilles sur les parties de contacts à languet- tes pendant leur insertion et leur séparation mutuelles, maintient un degré élevé de fiabilité pendant l'utilisation et satisfait les besoins d'une plus grande densité de composants sur les plaquettes à circuits. Conformément à l'invention, un connecteur électrique articulé, destiné à établir une connexion électrique sur les zones conductrices de plaquettes à circuits séparées pour interconnecter leurs circuits électroniques et pour permettre aux plaquettes à circuits d'être déplacées angulairement l'une par rapport à l'autre, comprend un premier élément de connecteur et un second élément de connecteur possédant des moyens de pivotement par lesquels les éléments de connecteur sont montés de façon pivotante l'un par rapport à l'autre afin de pouvoir être déplacés angulairement l'un par rapport à l'autre, et des contacts électriques à languettes, situés dans le premier élément de connecteur, sont disposés électriquement et de façon mobile dans des contacts électriques à douilles situés dans le second élément de connecteur. Des parties de contacts à languettes comportent des segments extérieurs enclenchés électriquement entre des premiers éléments de contacts opposés des parties des contacts à douilles lorsque les éléments de connecteur sont dans une première position et les parties de contacts à languettes comportent des segments intérieurs enclenchés électriquement entre des seconds éléments de contact opposés des parties de contacts à douilles lorsque les éléments de connecteur sont dans une seconde position. Les parties de contacts à douilles comportent des éléments de contact à basse pression et à haute pression. Les éléments de contact à basse pression permettent aux extrémités extérieures des parties de contacts à languettes d'être insérées dans les parties de contacts à douilles sous une faible force d'insertion lorsque l'on fait pivoter les éléments de connecteur l'un par rapport à l'autre et ils appliquent une faible pression de contact sur les extrémités extérieures des parties de contacts à languettes lorsque les éléments de connecteur sont dans une première position. Les éléments de contacts à haute pression s'enclenchent électriquement avec des sections intérieures des parties de contacts à languettes et appliquent une pression de contact élevée sur les portions intérieures des parties de contacts à languettes lorsque les éléments de connecteur sont dans une seconde position, les éléments de contact à basse pression étant toujours enclenchés électriquement avec les extrémités extérieures des parties de contacts à languettes. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'éléments de connecteur électrique d'un connec- teur électrique articulé, avant que ces éléments soient reliés de façon articulée l'un à l'autre pour intercon- necter des plaquettes à circuits; - la figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de l'élément de connecteur à languettes de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de l'élément de connecteur à douilles de la figure 1; - la figure 4 est une vue en plan de dessus de l'élément de connecteur à douilles; la figure 5 est une vue partielle en perspective d'une plaque de la partie de contact à douilles montrant les éléments de contact à basse pression et à haute pression; - la figure 6 est une vue en plan de dessus montrant une partie des plaques de la partie de contact à douilles et l'écartement des éléments de contacts à basse pression et à haute pression; et - la figure 7A à 7C sont des coupes transver- sales du connecteur électrique articulé montrant les éléments de connecteur dans une première position, dans une position intermédiaire et dans une seconde position. Comme montré sur la figure 1, un élément 1 de connecteur électrique à languettes et un élément 2 de connecteur électrique à douilles sont représentés avant d'être reliés de façon articulee, l'un à l'autre, pour former un connecteur électrique articulé HEC tel que montré sur les figures 7A-à 7C. Les éléments de connecteur 1, 2 sont accouplés de façon articulée au moyen d'axes courts 4 faisant saillie de surfaces intérieures de parois latérales 3 d'un boîtier diélectrique la, lesquels axes sont disposés dans des évidements 6 ménagés dans des surfaces extérieures de parois latérales 5 d'un boîtier diélectrique 2a. Ceci permet aux éléments de connecteur 1, 2 d'être déplacés angulairement l'un par rapport à l'autre. Des contacts électriques à languettes 7 sont fixés dans des rainures espacées 12 du boîtier la au moyen de pointes 7a. Des contacts électriques à douilles 8, dont le nombre correspond a celui des contacts à languettes 7, comportent des parties de contacts à douilles 8a disposées dans des rainures espacées 2b du boîtier 2a et des broches passent dans des trous 19 et sortent du boîtier 2a, tandis que des pieds 18 sont emmanchés à force dans des trous 20 du boîtier 2a pour y fixer ainsi les contacts à douilles 8. Des broches 9 des contacts à languettes 7 font saillie vers l'extérieur du boîtier la. Par conséquent, les broches 9, 10 sont disposées dans des trous de plaquettes à circuits lia, llb et sont connectées électriquement à des circuits conducteurs respectifs de ces plaquettes. Des éléments de montage (non représentés) sont prévus sur les éléments de connecteur 1, 2 pour leur montage sur les plaquettes lla, llb avant que les broches 9, 10 soient soudées aux circuits conducteurs. La figure 2 montre plus clairement la partie de contact à languette 7b d'un contact à languette 7 qui se présente sous la forme d'une plaque. L'extrémité extérieure 13 de la partie de contact à languette 7b présente une surface droite 15, une surface inclinée 16 et une surface arrondie 17. La section ou portion intérieure 13' de la partie de contact à languette 7b présente des surfaces parallèles 14, 14', la surface 14 étant reliée à la surface 16 et étant parallèle à la surface 15. Les surfaces 14, 14', 15, 16 et 17 sont des bords de la partie 7b de contact à languette et sont chanfreinées des deux côtés, sur leur longueur (figure 2). L'aire de l'extrémité extérieure 13 est inférieure à celle de la section intérieure 13'. Les figures 3 à 6 montrent plus clairement la partie de contact à douille 8a du contact à douille 8 et cette partie comprend des plaques opposées et espacées 21 qui sont reliés par leurs extrémités inférieures à une partie 8b (figure 4). A leurs extrémités intérieures, les plaques 21 sont parallèles entre elles, de la broche 10 au pied 18; à partir de la broche 10, elles convergent l'une vers l'autre jusqu'à des éléments de contact 22 à basse pression et des éléments de contact 23 à haute pression; et, à partir des éléments de contact 22, 23, les plaques 21 divergent l'une de l'autre ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 6. Les éléments de contact 22 sont placés en opposition l'un à l'autre dans une portion inférieure des plaques 21 et ils sont légèrement espacés vers l'intérieur des éléments de contact 23 qui sont également opposés l'un à l'autre dans une portion supé- rieure des plaques 21. Les éléments de contact 22, 23 sont des saillies incurvées, allongées, dirigées vers l'inté- rieur, et leurs extrémités intérieures sont situées au centre des plaques 21. Comme montré sur la figure 6, l'écartement Si, entre les éléments de contact 22, est supérieur à l'écarte- ment S2 entre les éléments de contact 23. Par conséquent, les éléments de contact 22 sont des éléments de contact à basse pression tandis que les éléments de contact 23 sont des éléments de contact à haute pression. La figure 7A montre la position des éléments de connecteur 1, 2 lorsqu'ils ont été reliés l'un à l'autre de façon articulée et électriquement, les axes courts 4 étant logés dans les évidements 6 et les extrémités extérieures 13 des parties de contact à languettes7a étant disposées entre les plaques 21 des parties de contact à douille 8a en enclenchement électrique entre seulement les éléments de contact 22 à basse pression. Par conséquent, avant que les éléments de connecteur 1, 2 soient reliés l'un à l'autre de façon articulée et électriquement, ils sont disposés comme montré sur la figure 7A, mais espacés l'un de l'autre; ils sont ensuite reliés l'un à l'autre comme décrit ci-dessus, les plaquettes à circuits lla, llb étant parallèles entre elles. Le fait que les extrémités extérieures 13 des parties de contact à languettes 7b soient connectées uniquement aux éléments de contact & basse pression 22 lorsque les éléments de connecteur 1, 2 sont reliés de façon articulée l'un à l'autre a pour résultat une faible force d'insertion, ce qui facilite l'insertion des extrémités extérieures 13 entre les éléments de contact 22 à basse pression et la connexion électrique des éléments de connecteur 1, 2 l'un a l'autre. Dans cette position (figure 7A), les sections intérieures 13' des parties de contact à languettes 7b ne sont pas disposées entre les éléments de contact 23 à haute pression, mais les surfaces obliques 16 peuvent être enclenchées avec les éléments de contact 23, et les éléments de contact 22 sont logés à l'intérieur de la circonférence des axes 4. La surface lc du boîtier la porte contre la surface 2d du boitier 2a afin de maintenir les plaquettes lla, llb parallèles entre elles. Comme montré sur la figure 7B, la plaquette lla et l'élément de connecteur 1 sont déplacés dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la plaquette llb et un élément de connecteur 2 au moyen des axes 4, ce qui amène les surfaces obliques 16 à déplacer par action de came les éléments de contact 23 vers l'extérieur afin que les éléments de contact 23 à haute pression puissent s'enclen- cher électriquement avec les sections intérieures 13' des parties de contacts à languettes 7b pendant le mouvement des sections extérieures 13' dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport aux éléments de contact 23 jusqu'à ce que la surface lb du boîtier la porte contre la surface 2c du boitier 2a lorsque les éléments de connecteur 1, 2 arrivent à 90 comme montré sur la figure 70. Par conséquent, les éléments de contact 23 s'enclenchent électriquement avec les sections intérieures 13' des parties de contacts à languettes 7b d'environ 10 jusqu'à '. La pression de contact des éléments de contact 23 à haute pression sur les parties de contacts à languettes 7b est donc accrue, ce qui a pour résultat un degré élevé de fiabilité de contact entre eux. Les éléments de contact 22 sont toujours enclenchés avec les extrémités extérieures 13 des parties de contacts à languettes 7b. Si l'on souhaite déconnecter les éléments de connecteur 1, 2, on les dispose comme montré sur la figure 7A, car les éléments de contact à basse pression situés sur les extrémités extérieures 13 des parties de contact à languettes7b rendent alors moins difficile de retirer les parties de contacts à languettes 7b des parties de contacts à douilles 8a. Le mouvement des parties de contacts à languettes 7b le long des éléments de contact 22, 23 nettoie aussi les surfaces entre eux, ce qui améliore notablement la connexion électrique. Comme décrit, un connecteur électrique articulé comprend des éléments de connecteur électrique reliés de façon articulée l'un à l'autre au moyen d'axes situés sur un élément de connecteur et disposés dans des évidements de l'autre élément de connecteur, et des parties de contacts électriques à languettes du premier élément de connecteur sont enclenchées électriquement dans des parties de contacts électriques à douilles de l'autre élément de connecteur. Des broches des contacts à languettes et des contacts à douilles sont connectées électriquement à des plaquettes à circuits respectives afin que ces plaquettes soient parallèles ou dans une première position l'une par rapport à l'autre lorsque le premier élément de connecteur est relié de façon articulée à l'autre élément de connec- teur et que les extrémités extérieures des parties de contacts à languettes soient enclenchées électriquement entre des éléments de contact à basse pression des parties de contacts à douilles. Les plaquettes à circuits et les éléments de connecteur qu'elles portent sont déplacées entre eux afin que les plaquettes à circuits soient à angle droit ou dans une seconde position et que des sections intérieures des parties de contacts à languettes soient enclenchées électriquement entre des éléments de contacts à haute pression des parties de contacts à douilles. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au connecteur électrique articulé décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique articulé comprenant des premier et second éléments de connecteur (1, 2) ayant des boîtiers diélectriques (la, 2a), des contacts électri- ques à languettes (7) fixés dans le boîtier (la) et des contacts électriques à douilles (8) fixés dans le boîtier (2a), des parties de terminaison (9, 10) des contacts à languettes (7) et des contacts à douilles (8) pour établir une connexion électrique sur des plaquettes à circuits (lla, llb), des axes (4) d'un premier élément (1) de connecteur étant disposés dans des évidements (6) de l'autre élément (2) de connecteur pour un montage articulé du premier élément de connecteur sur l'autre élément de connecteur, les parties de contacts à languettes (7b) des contacts à languettes (7) étant enclenchées électriquement entre des parties de contact à douilles (8a) des contacts à douilles (8), le connecteur étant caractérisé en ce que les parties de contacts à languettes (7b) comportent des extremités extérieures (13) enclenchées électriquement entre des éléments de contact (22) à basse pression des parties de contacts à douilles (Sa), lorsque les plaquettes à circuits sont dans une première position l'une par rapport à l'autre, et les parties de contacts à languettes comportent des sections intérieures (13') enclenchées électriquement entre des éléments de contact (23) à haute pression des parties de contacts à douilles (8a) lorsque les plaquettes à circuits sont dans une seconde position l'une par rapport à l'autre. 2. Connecteur électrique articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des extrémités extérieures (13) des parties de contacts à languettes (7a) présente une surface oblique (16) située entre des surfaces parallèles extérieure et intérieure (14, ) qu'elle relie entre elles, et une surface arrondie (17) située entre, et reliant, la surface parallèle intérieure (15) et une autre surface (14') parallèle à la surface extérieure (14). 3. Connecteur électrique articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de contacts à douilles (8a) sont des plaques opposées et espacées (21) et les éléments de contact (22, 23) sont des saillies arrondies allongées, dirigées vers l'intérieur, adjacentes aux extremités avant des plaques (21). 4. Connecteur électrique articulé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments de contact (23) à haute pression sont situés dans la portion supérieure des plaques (21) et les éléments de contact (22) à basse pression sont situés dans la portion inférieure des plaques (21). 5. Connecteur électrique articulé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les éléments de contact (22) à basse pression sont disposés vers l'inté- rieur par rapport aux éléments de contact (23) à haute pression. 6. Connecteur électrique articulé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les extrémités intérieures des éléments de contact (22, 23) sont situées au centre des plaques (21). 7. Connecteur électrique articulé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les plaques (21) comportent des sections parallèles arrière, des sections intermédiaires convergentes et des sections avant divergen- tes, les éléments de contact (22) à basse pression étant situés sur les sections convergentes et les éléments de contact à haute pression étant situés à la jonction des sections convergentes et divergentes. 8. Connecteur électrique articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boitiers (la, 2a) ont des surfaces (lb, 2c) qui portent l'une contre l'autre pour placer les plaquettes (lia, llb) dans la seconde position. 9. Connecteur électrique articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boîtiers (la, 2a) ont des surfaces (lc, 2d) qui portent l'une contre l'autre pour placer les plaquettes (lla, llb) dans la première position.