Brevet FR2665029A1 — publié le 19920124

La présente invention concerne un connecteur électrique pour cartes à mémoire électronique du type comportant sur une de ses faces principales une pluralité de plages de contact électrique alignées parallèlement à la direction d'introduction de la carte dans un dispositif de lecture-écriture et un bord transversal antérieur perpendiculaire à la direction d'introduction de la carte, le connecteur comportant un cadre support présentant une première et une deuxième faces planes parallèles et une pluralité de conducteurs électriques en forme de lames déformables élastiquement s'étendant parallèlement à la direction d'introduction de la carte, chaque lame de contact comprenant une portion d'extrémité incurvée faisant normalement saillie au-delà de la première face pl Lne sur laquelle coulisse la carte pour être en contact avec l'une des plages de la carte lorsque cette dernière est en position de lecture, chaque lame de contact s'étendant parallèlement à la direction d'introduction de la carte. Un connecteur électrique de ce type est par exemple décrit dans la demande de brevet français n O 88 13988 du 26 octobre 1988. Lors de 1 Yintroduction de la carte dans le connecteur, les portions d'extrémité incurvées des lames de contact coopèrent d'abord avec le bord antérieur de la carte qui en provoque la déflection élastique depuis leur position normale en saillie au-delà de la phase de coulissement de la carte La suite de la course d'introduction de la carte jusqu'à ce qu'elle atteigne sa position finale de lecture, se traduit par un frottement prolongé des zones convexes bombées des portions d'extrémité des lames de contact sur la face en regard de la carte. Ces chocs et frottements répétés lors de chaque introduction et de chaque extraction d'une carte provoquent très rapidement une usure de la portion d'extrémité incurvée des lames de contact, la qualité de la connexion établie entre la carte et le dispositif de lecture-écriture s'en trouvant rapidement affecté, notamment du fait de la disparition très rapide du revêtement de dorure qui est généralement prévu sur ces portions d'extrémité. Afin de remédier à cet inconvénient, l'inven- tion propose un connecteur électrique du type mentionné plus haut, caractérisé en ce qu'il comporte une barre de commande de la position des portions d'extrémité incurvées des lames de contact qui est montée mobile par rapport au cadre entre une première position de repos dans laquelle les portions d'extrémité de contact sont effacées en-deçà de la première face plane du cadre et une position de lecture dans laquelle les portions d'extrémité de contact font saillie au-delà du plan de la première face, et des moyens de commande des déplacements de la barre de commande en fonction de la position de la carte par rapport au cadre. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion: la barre de commande s-étend perpendiculai- rement à la direction des lames de contact et coopère avec les extrémités libres en forme de bec de chaque lame qui prolongent les portions d-extrémité incurvées; la barre de commande est sollicitée élastiquement vers sa position normale de repos et les moyens de commande agissent à l'encontre de l'effort élastique de rappel de la barre de commande; la barre de commande est reliée à un levier de commande monté pivotant sur le cadre support autour d-un axe perpendiculaire à la direction d'introduction de la carte et parallèle aux faces du cadre, une came de commande étant prévue sur le levier pour coopérer avec le bord transversal de la carte lorsque celle-ci atteint la fin de sa course d'introduction dans le dispositif de lecture- écriture et pour provoquer le pivotement du levier dans le sens correspondant au déplacement de la barre de commande vers sa position de lecture; le levier de commande est un levier basculant autour d-un axe central, la barre de commande et la came de commande étant agencées chacune respecti- vement au voisinage de 1-une des deux extrémités du levier; le levier comporte deux longerons parallèles reliés entre eux par la barre de commande et qui s-étendent de part et d'autre d'un groupe de lames de contact parallèles; l'axe central d'articulation comporte deux pivots qui s'étendent latéralement vers l'extérieur depuis le longeron et qui sont reous respectivement dans deux logements correspondants du cadre formant paliers d'articulation; les moyens de rappel élastique comportent au moins un ressort de compression reçu dans un logement du cadre et qui agit sur l'extrémité libre du levier au voisinage de laquelle est agencée la came de commande; le levier agit sur un commutateur électrique de détection de la fin de la course d'introduction de la carte au moyen d'une patte transversale dont une face coopère avec un élément de déclenchement du commutateur électrique qui est disposée sensiblement à l'extrémité du levier au voisinage de laquelle est agencée la came de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue de dessus d'un connecteur électrique réalisé conformément aux enseigne- ments de 1-invention et qui est représenté sans son couvercle; la figure 2 est une vue en section selon la ligne 2-2 de la figure 1 le connecteur étant représenté avec une carte introduite en position de lecture; la figure 3 est une vue partielle similaire à celle de la figure 2 représentant le connecteur sans carte; et la figure 4 est une vue de détail en section selon la ligne 4-4 de la figure 1. La conception générale du connecteur électri- que dont les principaux composants sont représentés sur les figures correspond à celle de celui décrit et représenté dans la demande de brevet français n O 88 13988 au contenu de laquelle on pourra se reporter pour une description détaillée de sa conception, de sa structure et de son procédé de réalisation. Le connecteur électrique comprend un cadre support 10 de forme générale rectangulaire qui comprend une ouverture sensiblement rectangulaire 12 dans laquelle sont agencés des conducteurs électriques en forme de lames élastiques déformables 14 qui s'étendent parallèlement à la direction d'introduction I d'une carte à mémoire électronique C dont on a représenté la silhouette en traits mixtes à la figure 1- Une fente F d-introduction de la carte C est délimitée partiellement dans la face supérieure 20 du cadre support 10. La fente F est délimitée latéralement par deux portions de guidage 22 et est complétée par un couvercle de fermeture 18 représenté aux figures 2 à 4. Chaque lame de contact 14 comporte une partie principale 24 qui relie une première portion d-extrémité incurvée 26 à une seconde extrémité libre 28 qui permet le raccordement électrique à un circuit de traitement (non représenté). La seconde extrémité libre 28 est reliée à la partie principale 24 par une portion de liaison 30 sur laquelle est surmoulé le matériau plastique constitutif du cadre support 10 lors de la réalisation du connec- teur- En l'absence de cartes et s'il n'était pas prévu une barre de commande selon les enseignements de l'invention, l'extrémité incurvée 26 de chaque lame 14 occuperait la position 26 ' représentée en pointillés à la figure 2 dans laquelle elle fait saillie verticale- ment au-delà de la face supérieure plane 20 du cadre support 10. Les lames élastiques 14 sont conçues de façon à pouvoir exercer un effort élastique de contact, selon une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la face 20, qui soit particulièrement élevé et pouvant atteindre par exemple 0,5 Newton par point de contact sur la carte à mémoire C lorsque cette dernière est dans sa position de lecture. Conformément à l'invention, le connecteur comporte une barre 32 de commande de la position des portions d'extrémité incurvées de contact 26 des lames 14. La barre 32 est une barre transversale de section en forme de T (voir figures 2 et 3) qui s'étend selon une direction perpendiculaire à la direction d'introduction I de la carte. Chacune des branches opposées 34 de la barre en forme de T est susceptible de coopérer par sa face inférieure avec une extrémité en forme de bec 36 qui prolonge la portion d'extrémité incurvée 26 de chaque lame de contact 14 selon une direction sensiblement confondue avec celle des portions principales 24. La barre de commande 32 relie entre eux deux longerons longitudinaux parallèles 38 de manière à constituer un levier de commande 40 des déplacements de la barre de commande 32. Chacun des longerons 38 comporte un pivot 42 qui s'étend latéralement vers l'extérieur et qui est reçu dans un logement correspondant 44 du cadre support dans lequel il est emboîté élastiquement et qui forme un palier d'articulation pour définir l'axe de bascule- ment X-X du levier de commande 40. Conformément aux normes en vigueur au moment de l'invention, le nombre total de contacts sur la carte est inférieur ou égal à seize et le cadre représenté à la figure 1 correspond à ce nombre maximal de 16. Les deux longerons 38 s'étendent de part et d'autre d'un groupe de lames de contact 14 depuis la barre de commande 32 jusqu'à une traverse complémen- taire opposée 46 qui complète la structure du levier. Le levier 40 est conçu de manière à être situé en totalité dans l'épaisseur du cadre support 10 délimité par sa face supérieure 20 et sa face inférieure plane opposée 48. Le levier 40 occupe normalement sa position de repos représentée aux figures 1 et 3 vers laquelle il est sollicité élastiquement par deux ressorts hélicoï- daux de rappel 50 qui sont reçus dans des logements complémentaires 52 du cadre support 10 et qui coopèrent avec les faces en vis-à-vis 54 de deux pattes latérales d-extrémité 56 qui s'étendent latéralement depuis les longerons 38 dans la zone d'extrémité de la traverse 46. Comme on peut le voir à la figure 3, l'action des ressorts 50 a pour effet de provoquer la rotation dans le sens horaire, en considérant cette figure, du levier 40 autour de son axe X-X Cette position normale de repos est définie par une face de butée 58 formée sur le levier 40 qui coopère avec la face inférieure du couvercle 183 Dans cette position de repos, la barre de commande 32 occupe une position basse dans laquelle les branches 34 sont en appui contre les becs 36 des lames 14 de manière à provoquer l'effacement des portions d'extrémité incurvées 26 en deçà de la face supérieure plane 20 du cadre support 10 sur laquelle vient coulisser une carte C lorsqu'elle est introduite dans le connecteur électrique- Sur la face supérieure de la traverse 46 au voisinage de l'extrémité libre de gauche du levier 40 en considérant les figures, il est prévu une surface en saillie 60 formant came de commande des déplacements en pivotement du levier 40 autour de son axe X-X et donc de la barre de commande 32. La surface de came 60 est inclinée et est prévue pour coopérer avec le bord transversal antérieur 16 de la carte lorsque celle-ci est introduite dans la fente F. Comme on peut le constater à la figure 1 la patte latérale 56 du levier de commande 40 se prolonge latéralement au-delà de la zone du ressort 50 pour constituer une patte de commande 62 du déclenchement d'un commutateur électrique 64 de détection de la fin de course d'introduction de la carte C. Le commutateur 64 peut être de tout type connu et notamment un "micro-switch" étanche de forme parallépipédique rectangle agencé à plat dans un logement complémentaire 66 formé dans le cadre support 10. La commande de l'organe de déclenchement (non représenté) du commutateur 64 est assurée par la patte de commande 62 sur la face inférieure de laquelle peut être prévu un plot 68 formant poussoir de déclenchement. On décrira maintenant le mode de fonctionne- ment du connecteur électrique en se reportant notamment aux figures 2 et 3. Lorsque le connecteur électrique est vide, l'ensemble de ses composants occupe la position représentée à la figure 3 sur laquelle on constate qu'il est possible d-introduire une carte dans la fente F sans que son bord antérieur 16 ni sa face inférieure de coulissement qui coopère avec la face supérieure 20 du cadre support 10 ne viennent rencontrer ni frotter sur les portions d'extrémité incurvées 26 des lames de contact 14 En effet ces portions 26 sont maintenues en position effacée en-deçà de la face 20 par la barre de commande 32 comme cela est illustré à la figure 3. Lorsque l'on introduit une carte C et que celle-ci arrive à proximité de sa fin de course d'introduction, son bord transversal antérieur 16 vient en contact avec la surface de came de commande 60 de manière à provoquer le basculement du levier de commande autour de son axe X-X dans le sens anti-horaire en considérant la figure 3, à l'encontre de l'effort élastique de rappel qui lui est appliqué par les ressorts 50. Ce mouvement de basculement a pour effet de provoquer le déplacement de la barre de commande 32 selon une direction sensiblement verticale jusqu'à ce qu'elle vienne occuper sa position haute de lecture représentée à la figure 2 dans laquelle ses branches 34 ne coopèrent plus avec les becs 36 des lames 14. Au cours de ce pivotement, les lames 14 remontent également en direction de la carte C sous J/effet de leur élasticité propre de manière que leurs portions d'extrémité incurvées 26 viennent en contact avec la face inférieure correspondante de la carte 16. En position de lecture telle que représentée à la figure 2 l'extrémité antérieure de la carte 16 est en appui sur la surface de butée 58, les ressorts 50 ayant pour effet d'assurer un léger pincement de la carte entre la surface 58 et la face inférieure du couvercle 18 pour en assurer un bon maintien en position axiale. Les portions de contact incurvées 26 ne viennent donc "atterrir" sur les plages de contact de la carte pratiquement que lorsque cette dernière est en position de lecture, la longueur de la course de frottement étant ainsi particulièrement courte, de l'ordre d'environ 1 mm, cette course réduite favorisant par ailleurs un "auto-nettoyage" des contacts. La géométrie de la rampe en forme de came 60 qui commande le basculement du levier 40 est conçue de manière à ce que l'effort d'insertion de la carte dans le connecteur soit sensiblement constant entre le début de la phase d'attaque de la came 60 par le bord antérieur de la carte et la fin de l'insertion de la carte limitée par une butée mécanique aménagée soit sur le cadre support 10, soit en extrémité de longeron 38. Grâce à cette conception, il est possible de disposer le commutateur de fin de course 64 en position horizontale et de limiter ainsi l'épaisseur du connec- teur tout en rendant le changement d-état du commutateur 64 conforme aux normes de sécurité d'utilisation des cartes à micro-circuit. A titre de variante non représentée il est possible d'incorporer au levier 40 un insert métallique surmoulé en forme de plaque dont des portions pourraient constituer les pattes 56 et 62 De même les ressorts 50 pourraient être remplacés par des languettes élastiques faisant partie de l Jinsert de renfort. REVENDICATIONS 1 Connecteur électrique pour cartes (C) à mémoire électronique du type comportant sur une de ses faces principales une pluralité de plages de contact électrique alignées parallèlement à la direction (I) dintroduction de la carte dans un dispositif de lecture-écriture et un bord transversal antérieur ( 16) perpendiculaire à ladite direction d'introduction, le connecteur comportant un cadre support ( 10) présentant une première ( 20) et une deuxième ( 48) faces planes parallèles et une pluralité de conducteurs électriques en forme de lames déformables élastiquement ( 14) s'étendant parallèlement à la direction d'introduction de la carte, chaque lame de contact comprenant une portion d'extrémité incurvée C:T 6) faisant normalement saillie au-delà de la première face plane carte (C) par rapport au cadre ( 10). 2 Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre ( 32) s'étend perpendicu- lairement à la direction des lames de contact ( 14) et il coopère avec les extrémités libres en forme de bec ( 36) de chaque lame ( 14) qui prolongent lesdites portions d'extrémité incurvées ( 26). 3 Connecteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la barre ( 32) est sollicitée élastiquement vers sa position normale de repos et en ce que lesdits moyens de commande ( 40) agissent à l'encon- tre de J/effort élastique de rappel de la barre de commande ( 32). 4 Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre de commande est reliée à un levier de commande ( 40) monté pivotant sur le cadre support ( 10) autour d'un axe (X-X) perpendiculaire à la direction d'introdu- ction de la carte et parallèle aux faces du cadre, une came de commande ( 60) étant prévue sur le levier pour coopérer avec le bord transversal de la carte lorsque celle-ci atteint la fin de sa course d'introduction dans le dispositif de lecture-écriture et pour provoquer le pivotement du levier ( 40) dans le sens correspondant au déplacement de la barre de commande ( 32) vers sa position de lecture. Connecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le levier de commande ( 40) est un levier basculant autour d'un axe central (X-X), la barre de commande ( 32) et la came de commande ( 60) étant agencées chacune respectivement au voisinage de l'une des deux extrémités du levier. 6 Connecteur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le levier comporte deux longerons parallèles ( 38) reliés entre eux par la barre de commande et qui s'étendent de part et d'autre d'un groupe de lames de contact parallèles ( 14). 7 Connecteur selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 5, caractérisé en ce que J/axe central d'articulation comporte deux pivots ( 42) qui s'étendent latéralement vers l'extérieur depuis lesdits longerons et qui sont reçus respectivement dans deux logements correspondants ( 44) du cadre formant paliers d'articulation 8 Connecteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel élastique comportent au moins un ressort de compression ( 50) reçu dans un logement du cadre et qui agit sur l'extrémité libre du levier au voisinage de laquelle est agencée la came de commande ( 60). 9 Connecteur selon J/une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier de commande agit sur un commutateur électrique ( 64) de détection de la fin de la course d'introduction de la carte. Connecteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le levier comporte une patte transversale ( 62) dont une face coopère avec un élément de déclenchement du commutateur électrique de fin de course ( 64)- 11 Connecteur selon la revendication 10 prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ladite patte ( 62) est disposée sensiblement à l'extrémité du levier ( 40) au voisinage de laquelle est agencée la came de commande ( 60).