Brevet FR2648665A1 — publié le 19901221

La présente invention concerne un système de connexion. Elle concerne en particulier un système pour connecter un accessoire sur un circuit imprimé. On entend par le terme accessoire tout élément capable de transmettre ou d'exploiter un signal électrique. A titre d'exemple on peut citer un faisceau de fils électriques1 un autre circuit imprimé, etc. De nombreux systèmes de connexion ont déjà été proposés. Ils comprennent le plus généralement un circuit imprimé ainsi qu'un bottier en matériau électriquement isolant ouvert sur une face. Ce boîtier est fixé au circuit par l'une de ses faces latérales et comporte des premiers éléments conducteurs, par exemple des broches, destinés à être connectés par l'une de leurs extrémités à certaines pistes conductrices du circuit imprimé. L'autre extrémité de ces éléments débouche à l'intérieur du bottier. Enfin, ces systèmes comprennent un élément mâle qui a une forme complémentaire de celle du bottier. Cette partie comporte des seconds éléments électriquement conducteurs (par exemple des alvéoles) liés à l'accessoire à connecter, qui sont destinés à venir respectivement en contact avec les premiers éléments, par embottement de la partie mâle dans le bottier. Il est relativement courant de devoir utiliser sur un méme circuit imprimé plusieurs systèmes de connexion, par exemple pour y rattacher des accessoires de types différents. Aussi, il est indispensable de pouvoir différencier les systemes les uns des autres afin d'éviter toute erreur de connexion. Dans ce but, on a proposé de réaliser un certain nombre de bottiers présentant un ou plusieurs ergots dirigés vers l'intérieur du bottier, les bottiers étant tous différents les uns des autres. Un élément male déterminé ne peut être introduit dans un bottier que s'il présente des rainures aptes à coopérer avec les ergots. On évite ainsi. toute erreur de connexion. Toutefois, le prix de revient de tels systèmes est relativement élevé puisqu'il faut produire un nombre important de pièces. différentes. La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient. Dans cette optique, elle propose un système de connexion dont un élément est standard, ce qui en réduit notablement le cout de production. Ce système permet par ailleurs d'éviter les erreurs de connexion ainsi que le font les systèmes existants. Ce système de connexion, du type comprennent un circuit imprimé comportant des pistes conductrices, un boîtier en matériau électriquement isolant ouvert sur une face, en contact avec le circuit par l'une de ses faces latérales et comportant des premiers éléments électriquement conducteurs destinés à être connectés par l'une de leurs extrémités à certaines pistes du circuit, la seconde extrémité débouchant à l'intérieur du bottier et un élément mâle comportant des seconds éléments électriquement conducteurs, destinés à venir respectivement en contact avec lesdits premiers éléments, par embottement de l'élément mâle dans le boîtier est caractérisé en ce qu'au moins une partie de la face du bottier en contact avec le circuit est formée de languettes susceptibles de se déformer élastiquement selon une direction sensiblement perpendiculaire à ladite face et en ce que le circuit imprimé comporte sélectivement des trous dans la région prévue pour recevoir ledit bottier, pour autoriser sélectivement la pénétration des languettes dans les trous du circuit de sorte que les languettes en regard d'un trou et aptes à pénétrer dans celui-ci, puissent libérer l'espace interne dudit boitier tandis que les autres languettes font saillie à l'ineérieur du bottier et que l'élément mâle est muni de rainures de forme adaptée pour recevoir lesdites autres languettes. Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives - la mise en place du bottier sur le circuit provoque l'engagement desdites languettes dans les trous - l'embottement de l'élément male dans le boitier provoque l'engagement desdites languettes dans les trous - lesdits premiers et seconds éléments électriquement conduc- teurs sont répartis symétriquement de part et d'autre du plan perpendiculaire audit circuit imprimé et parallèle à la direction d'engagement de l'élément mâle dans le boîtier, les éléments symétriques étant interconnectés deux à deux et ledit élément mâle présente des rainures sur deux de ses faces opposées, les rainures étant disposées deux à deux symétriquement par rapport à l'axe transversal de l'élément mâle parallèle à la direction d'engagement de celui-ci dans le bottier de façon à autoriser un embottement dudit élément mâle dans le boîtier par retournement à 1800 de l'élément mâle. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente en vue de face le boîtier d'un système de connexion conforme à l'invention, une partie de circuit imprimé étant représentée en coupe - la figure 2 est une vue en coupe du même bottier coupé par le plan Il-Il de la figure 1 - la figure 3 est une vue de face du même boitier fixé au circuit et dans lequel est emboîté un élément mâle -la figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figure 3 - les figures SA et 58 illustrent le principe de fonctionnement d'une variante du système de l'invention - la figure 6 est une vue de face d'une autre variante de ce système, - les figures 7a et 7b représentent une autre variante du système conforme à la présente invention. Le bottier 1 représenté aux figures 1 et 2 annexées est un élément constitutif d'un système de connexion conforme à l'invention. Ce bottier 1 a une forme sensiblement parallèlépipè- dique et est réalisé en matériau électriquement isolant, par exemple en matière plastique moulée. La face constituant le fond du bottier est numérotée 11 alors que ses quatres faces latérales portent les références 10, 12, 16 et 16'. Le boltier est ouvert sur la face opposée à la paroi de fond 11. Des éléments électriquement conducteurs formés par des broches métalliques 4 traversent la paroi de fond 11. Elles sont coudées de telle manière que la partie 40 débouchant à l'intérieur du boîtier est sensiblement parallèle aux faces 10 et 12 alors que la partie débouchant à l'extérieur 40' est parallèle à la paroi de fond 11. Ces broches sont destinées à être connectées par leur extrémité 40' à certaines pistes conductrices d'un circuit imprimé 3, représenté en coupe à la figure 1. Cette connexion peut être réalisée par exemple par soudure. Le nombre de broches 4 est choisi en fonction de la nature et/ou du nombre d'accessoires à connecter au système de l'invention. La face latérale 12 du boitier est destinée à venir en contact avec le circuit imprimé 3. Une partie de cette face 12 est formée de languettes 120, 120' parallèles entre elles, formées d'un corps 122 et d'une tete 14 qui s'étend vers l'extérieur du boitier. On comprendra plus loin dans la description l'utilité de telles languettes. Par ailleurs, la face 12 comporte également des plots déformables élastiquement 15. Enfin, le bottier est muni, de chaque côté des faces 16 et 16', de plots 13 et 13' traversés respectivement par un trou 130, 130'. D'autre part, le circuit imprimé 3 comporte dans la région prévue pour recevoir le bottier 1, des trous 30. Le bottier est engagé sur le circuit imprimé 3 dans le sens des flèches v de la figure 1 de sorte que la face 12 ainsi que la base des plots 13 et 13' viennent en contact avec celui-ci. On a représenté à la figure 3, le bottier 1 fixé sur le circuit 3. Lors de la fixation, les plots 15 s'engagent dans des trous non représentés par déformation élastique, puis reviennent dans leur position initiale. On réalise ainsi une sorte d'encliquetage du boîtier sur le circuit. Cette fixation est complétée en engageant dans les trous 130 et 130' des plots 13, 13', des rivets 6. De cette manière, le boîtier est parfaitement ancré sur le circuit. Lors de cette mise en place, les têtes 14 des languettes 120 qui se trouvent en regard des trous 30 s'engagent dans ceux-ci en libérant l'espace intérieur du boitier. Au contraire, -les autres languettes 120' dont la tête est placée en regard de la matière du circuit 3 se déforment élastiquement vers l'intérieur du boitier de sorte que la tête 14 fait saillie dans celui-ci (figures 3 et 4). Aux figures 3 et 4 est représenté également un élément mâle 2 de forme complémentaire de celle du bottier et engagé dans celui-ci. Cet élément mâle 2 comporte des éléments électriquement conducteurs non représentés, en l'espèce des alvéoles conçus pour recevoir les extrémités 40 des broches 4. Ces éléments sont raccordés électriquement à l'accessoire à connecter sur le circuit. On comprend aisément à la lecture des figures 3 et 4 que l'élément mâle 2 ne peut être engagé dans le bottier 1 que parce qu'il comporte des rainures 20 et 21 de forme adaptée et placées de façon à pouvoir recevoir les languettes 120' qui font saillie à l'intérieur de celui-ci. On a réalisé ainsi un système de connexion qui permet d'éviter toute erreur de manipulation. Le bottier est donc un élément standard qui peut être fabriqué en grande série, à un coût peu élevé. On a illustré aux figures 5A et 5B le principe de fonctionnement d'une variante du système de l'invention. Selon cette variante, en position de repos, c'est-à-dire lorsque le bottier n'est pas fixé au circuit 3, les languettes sont déformées vers l'intérieur du bottier de manière que leur corps 126 et leur tête 14 se situent à l'intérieur de celui-ci. Par ailleurs, l'élément mâle comporte en plus des rainures prévues pour recevoir les languettes, un pan coupé 22. Lors de l'engagement de l'élément mâle 2 dans le boîtier 1 dans le sens de la flèche 7 de la figure SA, le pan coupé 22 de l'élément mâle tend à repousser les languettes qui se situent en regard des trous 34 à l'intérieur de ceux-ci. Les autres languettes (c'est-à-dire celles qui ne se trouvent pas en regard d'un trou) restent dans leur position de repos et sont recouvertes par les rainures de l'élément mâle. Dans la variante illustrée à la figure 6, l'élément mâle 2, qui a été représenté en traits pointillés, comporte sur deux de ses faces opposées des rainures aptes à coopérer avec les languettes 120'. Les rainures sont réparties symétriquement par rapport à l'axe horizontal transversal Y de l'élément mâle. Ainsi, les rainures 20' et 23' sont symétriques l'une par rapport à l'autre. Il en est de même pour les rainures 21' et 22'. Ainsi, l'élément mâle peut être engagé dans le bottier dans un sens ou dans l'autre. Ceci peut être utile lorsque l'encombrement occasionné par des accessoires déjà connectés sur le circuit rend impossible l'ajout d'un nouvel accessoire. De cette façon, par retournement de l'élément mâle à 1800, on peut diriger le nouvel accessoire dans une direction où l'espace est libre. De plus, afin d'assurer une connexion adéquate des broches 4 du bottier 1 avec les alvéoles de l'élément mâle 2, ceux-ci (broches et alvéoles) sont répartis symétriquement de part et d'autre du plan vertical X-X' et les éléments symétriques sont interconnectés deux à deux. Ainsi, les broches 4' sont interconnectées ensemble. I1 en est de même pour les broches 4". De cette façon, même en cas de retournement de l'élément mâle, la connection de l'accessoire sur le circuit est effectué dans de bonnes conditions. On va maintenant évoquer les dispositions représentées sur les figures 7a et 7b. On a représenté sur la figure 7a un circuit imprimé principal 3, un boîtier de connecteur I et un circuit imprimé auxiliaire 2, tenant lieu d'élément mâle selon la dénomination utilisée précédemment, enfiché dans le boitier 1, et incliné par exemple d'environ 250 par rapport au circuit 3. On a représenté sur la figure 7b le même circuit imprimé principal 3 pourvu d'un composant â0 qui empêche le placement du circuit auxiliaire 2 comme représenté sur la figure 7a. Pour éviter cette difficulté, comme représenté sur la figure 7b, on peut tourner le boitier 1 de 1800 autour d'un axe perpendiculaire au circuit 3. Le circuit auxiliaire 2 reste enfiché dans le boîtier I et occupe la même position relative par rapport au circuit 3 pour conserver les mêmes liaisons électriques avec celui-ci. Il en résulte que la face 200 du circuit auxiliaire 2 dirigée vers le circuit 3 selon la figure 7a, est dirigée à l'opposé de ce circuit 3 selon la figure 7b. La condition nécessaire pour que le boîtier I autorise un tel retournement, les rainures prévues sur le circuit 2 restant inchangées, est que les languettes de détrompage 120 soient disposées symétriquement par rapport au plan XX' perpendiculaire au circuit 3 et parallèle à la direction d'engagement du circuit 2 dans le bottier I. On notera que l'inclinaison du circuit auxiliaire 2 en regard du circuit principal 3, par exemple d'environ 25 , permet de limiter I'encombrement du système par rapport à une implantation du circuit auxiliaire 2 qui serait perpendiculaire au circuit principal 3. Cette disposition est particulièrement intéressante lorsque le système est intégré à un tableau de bord dans lequel la place disponible est limitée. Le système conforme à la présente invention permet de faciliter l'implantation par robotisation et limite le problème de stockage. REVENDICATIONS 1. Système de connexion du type comprenant un circuit imprimé (3) comportant des pistes électriques conductrices, un boîtier en matériau électriquement isolant (1) ouvert sur une face, en contact avec le circuit (3) par l'une de ses faces latérales (12) et comportant des premiers éléments électriquement conducteurs (4) destinés à être connectés par l'une de leurs extrémités à certaines pistes du circuit (3j, la seconde extrémité débouchant à l'intérieur du bottier et un élément mâle (2) comportant des seconds éléments électriquement conducteurs, destinés à venir respectivement en contact avec lesdits premiers éléments (4), par emboîtement de l'élément mâle (2) dans le boitier caractérisé en ce qu'au moins une partie de la face (12) du bottier (1) en contact avec le circuit (3) est formée de languettes (T20, 120!) susceptibles de se déformer élastiquement selon une direc- tion sensiblement perpendiculaire à ladite face (12) et en ce que le circuit imprimé comporte sélectivement des trous (30) dans la région prévue pour recevoir ledit bottier (1), pour autoriser sélectivement la pénétration des languettes (120, 120') dans les trous (30) du circuit (3) de sorte que les languettes (120) en regard d'un trou (30) et aptes à pénétrer dans celui-ci, puissent libérer l'espace interne dudit bottier (1) tandis que les autres languettes (120') font saillie à l'intérieur du bottier et que l'élément mâle (2) est muni de rainures (20, 21) de forme adaptée pour recevoir lesdites autres languettes (120'). 2. Système selon la revendicat. n 1, caractérisé en ce que la mise en place du bottier (1) sur le circuit (3) provoque l'engagement desdites languettes (120) dans les trous (30). 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'emboitement de l'élément mâle (2) dans le boîtier (1) provoque l'engagement desdites languettes (120) dans les trous (30). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits premiers et seconds éléments électriquement conducteurs sont répartis symétriquement de part et d'autre du plan (X, X') perpendiculaire audit circuit imprimé (3) et parallèle à la direction d'engagement de l'élément mâle (2) dans le boîtier (1), les éléments symétriques étant interconnectés deux à deux et en ce que ledit élément mâle (2) présente des rainures (20', 21', 22', 23') sur deux de ses faces opposées, les rainures étant disposées deux à deux symétriquement par rapport à l'axe transversal (Y) de l'élément mâle (2) parallèle à la direction d'engagement de celui-ci dans le boîtier (1) de façon à autoriser un embottement dudit élément mâle (2) dans le bottier (1) par retournement à 1800 de celui-ci. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par ie fait que les languettes de détrompage (120) sont disposées symétriquement par rapport au plan XX' perpendiculaire au circuit (3) et parallèle à la direction d'engagement de l'élément male (2) dans le boîtier (l).