Brevet FR2733370A1 — publié le 19961025

La présente invention concerne un connecteur électrique pour le raccordement d'un bloc d'alimentation en énergie électrique d'un appareil dont le fonctionnement nécessite la présence d'une carte à circuit(s) intégré(s) à contact, aussi appelée carte à mémoire électronique, raccordée à un circuit de lecture-écriture de l'appareil. L'invention concerne notamment un téléphone portable, également appelé radiotéléphone, dont l'autonomie, pour être renouvelée, nécessite de faire appel à un bloc d'alimentation, réalisé sous la forme d'une batterie d'accumulateurs, que l'utilisateur remplace régulièrement par un nouveau bloc d'alimentation préalablement rechargé. L'accès à un réseau de radiotéléphone nécessite également que l'utilisateur soit identifié au moyen d'une carte à mémoire électronique qui est introduite ou mise en place dans le téléphone par l'utilisateur, les plages alignées de contact de la carte étant reliées à un circuit de lecture-écriture du téléphone. La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un connecteur électrique pour le raccordement du bloc d'alimentation en énergie électrique qui permet de réaliser un téléphone particulièrement compact et qui permet notamment d'associer, de la manière la plus adjacente possible, le connecteur électrique pour la batterie à un élément de raccordement électrique de la carte, et ceci afin d'éviter des liaisons électriques de trop grandes longueur entre le circuit d'alimentation et le circuit de traitement de l'appareil. Dans ce but l'invention propose un connecteur électrique du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que le connecteur comporte une série de lames de contact-batterie parallèles agencées dans un support en matériau isolant et qui comportent chacune une extrémité de contact qui fait saillie hors du plan d'une face supérieure plane du support pour coopérer avec des plots agencés en vis-à-vis dans une face correspondant du bloc d'alimentation, et en ce que le support comporte des moyens pour son positionnement par rapport au boîtier en matériau isolant d'un élément de raccordement électrique de la carte qui comporte une série de lame de contactcarte portées par le boîtier et dont chacune comporte une extrémité de contact avec une plage de contact de la carte. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le support des lames de contact-batterie est réalisé moulé en une seule pièce avec le boîtier des lames de contact-carte - le support des lames de contact-batterie est réalisé sous la forme d'un élément rapporté dans un logement du boîtier des lames de contact-carte - le support des lames de contact-batterie et le boîtier des lames de contact-carte comportent des moyens pour leur positionnement relatif sur un élément de l'appareil électrique, notamment sur une carte à circuit imprimé - le boîtier comporte une face plane de contact parallèle au plan de la carte, et les lames de contactcarte s'étendent parallèlement à la direction des plages de la carte, chaque lame de contact-carte comprenant une première extrémité incurvée de contact avec l'une des plages de la carte faisant saillie hors du plan de la face plane de contact du boîtier, une branche médiane de liaison de la lame au boîtier et une seconde extrémité de raccordement de la lame de contact-carte à un circuit de traitement du dispositif lecture-écriture - le support comporte une face plane supérieure du support, et chaque lame de contact-batterie comporte une première extrémité incurvée de contact avec l'un des plots du bloc d'alimentation faisant saillie hors du plan de la face supérieure du support, une branche médiane de liaison de la lame au support et une seconde extrémité de raccordement de la lame de contact-batterie à un circuit d'alimentation de l'appareil - la face plane de contact du boîtier est située verticalement en retrait par rapport à la face plane supérieure du support - les lames de contact-batterie s'étendent parallèlement aux lames de contact-carte - le connecteur comporte un groupe de lames parallèles de contact-batterie, l'élément de raccordement électrique comporte deux groupes de lames parallèles et alignées de contact-batterie, et l'une des groupes des lames de contact-carte est aligné transversalement avec le groupe de lames de contact-batterie - le support est emboîté élastiquement dans le logement du boîtier - le boîtier et le support comportent des pions qui s'étendent verticalement à l'opposé des faces plane supérieure et de contact pour être reçus dans des trous correspondants d'une carte à circuit imprimé - le support des lames de contact-batterie est muni d'un couvercle dont la face supérieure constitue ladite face supérieure plane hors de laquelle font saillie les extrémités libres incurvées de contact des lames de contact-batterie, et le couvercle comporte des moyens complémentaires pour sa fixation sur le support et sur la carte à circuit imprimé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue de dessus d'un premier mode de réalisation d'un connecteur électrique réalisé conformément aux enseignements de l'invention qui est réalisé en une seule pièce avec l'élément de raccordement d'une carte à mémoire - la figure 2 est une vue de dessous du connecteur de la figure 1 - la figure 3 est une vue latérale selon la flèche F3 de la figure 1 - la figure 4 est une vue latérale de gauche du connecteur illustré sur la figure 2 - les figures 5 à 8 sont des vues similaires à celles des figures 1 à 4 qui illustrent un second mode de réalisation d'un connecteur selon l'invention réalisé moulé en une seule pièce avec l'élément de raccordement;; - les figures 9 à 12 sont des vues similaires à celles des figures 1 à 4 qui illustrent un troisième mode de réalisation d'un connecteur conforme aux enseignements de l'invention qui est réalisé sous la forme d'un élément rapporté dans le boîtier de l'élément de raccordement de la carte - la figure 13 est une vue à plus grande échelle de la figure 10 - la figure 14 est une vue de dessous d'un support isolant du connecteur électrique prévu pour être rapporté dans le boîtier illustré sur la figure 13 et qui est représenté sans ses lames de contact-batterie - la figure 15 est une vue en section selon la ligne 15-15 de la figure 14 - la figure 16 est une vue de dessus du support illustré à la figure 14 - les figures 17 à 19 sont des vues similaires à celles des figures 16 qui illustrent le mode de réalisation simultané en une seule opération de deux supports du type de celui illustré aux figures 14 à 16 - la figure 20 est une vue similaire à celle de la figure 14 qui illustre une variante de réalisation du support isolant - la figure 21 est une vue en section selon la ligne 21-21 de la figure 22 - la figure 22 est une vue de dessous du support illustré sur la figure 20 - la figure 23 est une vue en section selon la ligne 23-23 de la figure 22 - la figure 4 est une vue latérale de gauche du support illustré à la figure 22 - la figure 25 est une vue de dessous d'un couvercle destiné à recevoir le support illustré aux figures 20 à 24 pour constituer un connecteur électrique indépendant destiné à être associé avec un élément de raccordement de la carte à mémoire - la figure 26 est une vue en section selon la ligne 26-26 de la figure 25 - la figure 27 est une vue de dessus du couvercle de la figure 26 - la figure 28 est une vue latérale de gauche du couvercle illustré à la figure 27 - la figure 29 est une vue de dessous qui illustre le support de la figure 20 en position montée dans le couvercle de la figure 25 et avec les lames de contactbatterie - la figure 30 est une vue en section partielle selon la ligne 30-30 de la figure 29 - la figure 31 est une vue de détail de la béquille complémentaire de fixation du connecteur illustré aux figures 29 et 30 - la figure 32 est une vue latérale de droite de la figure 31 ; et - la figure 33 est une vue en section selon la ligne 33-33 de la figure 32. Dans la description qui va suivre, des composants ou parties identiques ou similaires seront désignés par les mêmes chiffres de référence sur toutes les figures. On a représenté aux figures 1 à 4 un composant unique 40 destiné par exemple à équiper un radiotéléphone et dont la fonction est d'assurer d'une part la connexion électrique d'un bloc d'alimentation 42 (voir figure 4) à un circuit d'alimentation (non représenté) de l'appareil et, d'autre part, le raccordement électrique d'une carte C (voir figure 4) à un circuit de lecture-écriture (non représenté) de l'appareil dans la conception monobloc illustrée aux figures 1 à 4, le composant 40 comporte une première partie 44 qui constitue le connecteur électrique de raccordement au bloc d'alimentation 42 et une partie adjacente 46 qui constitue l'élément de raccordement électrique à la carte C. Selon une conception connue, l'élément de raccordement 46 est constitué pour l'essentiel par un boîtier moulé en matière plastique isolante 48 en forme de plaque qui est délimitée par une face plane inférieure 50 d'appui sur une face en vis-à-vis d'une carte à circuit imprimé (non représentée) de l'appareil électrique par l'intermédiaire de pions formant entretoises 52. La plaque 48 est également délimitée par une face supérieure de contact 54. La plaque 48 comporte huit encoches 56A, 56B réalisées sous la forme de deux groupes 56A, 56B alignées deux à deux à travers chacune desquelles fait saillie une extrémité incurvée de contact 58 appartenant à une lame de contact-carte 60 montée, selon une technique connue, dans le boîtier en forme de plaque 48 par sa partie médiane de liaison 62 qui se termine par une extrémité rabattue 64 de raccordement à une piste conductrice de la carte à circuit imprimé de l'appareil. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, la partie 46 constituant l'élément de raccordement, et donc le boîtier en forme de plaque 48 est délimitée transversalement par un bord transversal 59 et par un bord transversal 61 situé dans la zone de raccordement du boîtier 46 avec le connecteur 44. Sur les figures, deux des encoches 56A, 56B ne sont équipées de lames de contact-carte 60. Comme on peut le voir sur la figure 2, les extrémités incurvées de contact 58 des lames de contact-carte font saillie hors du plan de la face de contact 54 pour coopérer lorsque la carte C est en position, avec des plages de contact (non représentées) agencées sur la face en vis-à-vis 66 de la carte C. La partie 44 du composant 40 qui constitue le connecteur électrique de raccordement avec le bloc d'alimentation 42 est constituée par un support en matériau isolant en forme de plaque 68 qui est délimité par une face inférieure d'appui 70 coplanaire à la face inférieure 50 et par une face plane supérieure parallèle 74 qui est décalée par rapport à la face plane de contact 54 de manière que cette dernière soit située verticalement en retrait pour délimiter un logement dans lequel est reçu l'épaisseur de la carte C, entre la face plane de contact 54 et la face de connexion en vis-à-vis 72 du bloc d'alimentation 42 dans laquelle sont agencés des plots (non représentés) de raccordement du bloc 42. Le support en forme de plaque 68 comporte un groupe de quatre encoches parallèles 76 qui sont alignées parallèlement aux encoches 56A, 56B. Le groupe de quatre encoches 76 est alignés transversalement avec le groupe des quatre encoches 56A. Le support en matériau isolant 68 reçoit quatre lames de contact-batterie 80 dont chacune comporte une extrémité libre incurvée de contact électrique 78 qui, comme on peut le voir sur la figure 4, fait saillie audelà de la face plane supérieure 74. Chaque extrémité incurvée 78 est reliée à une extrémité opposée de raccordement 84 par une partie médiane de liaison 82. Lorsque le bloc d'alimentation 42 est en position comme cela est illustré sur la figure 4, les extrémités incurvées de contact 78 sont en contact avec les plots de la face en vis-à-vis 72 du bloc d'alimentation 42, la face 72 délimitant également le logement pour la carte C. Le composant 40 constitue donc un composant unique constitué par un boîtier-support 48-68 réalisé moulé en une seule pièce en matériau isolant dans lequel sont mis en place par exemple par insertion, ou par surmoulage, les lames de contact 60, 80 destinées à assurer le raccordement des plages de la carte C et la connexion électrique des plots du bloc d'alimentation 72. Cette conception est avantageuse en ce qu'elle ne nécessite qu'un seul moule, les deux types de lames 60, 80 pouvant être réalisés au moyen d'un même outil de découpe présentant deux combinaisons pour la découpe et le cambrage des extrémités de raccordement 64, 84. De plus, un équipement de fabrication pour la mise en place des lames de contact 60, 80 dans l'isolant peut être commun au deux types de lames 60, 80. On décrira maintenant le deuxième mode de réalisation illustré aux figures 5 à 8. Comme on peut le voir sur ces figures, le composant unique 40 est également sous la forme d'un boîtiersupport 48-68 réalisé par moulage en une seule pièce. La carte (non représentée sur les figures 5 à 8) est ici prévue pour être reçue dans un évidement 88 formé dans la face supérieure du composant 40 et dont le fond constitue la face supérieure plane de contact au sens de l'invention. Ce deuxième mode de réalisation est particulièrement conçu pour recevoir une carte de petites dimensions qui est disposée dans l'évidement 88 avant la mise en place du bloc d'alimentation 42 (non représenté sur les figures 1 à 8), qui vient ensuite obturer l'évidement 88 lorsqu'il est en place en position de connexion électrique. On décrira maintenant le troisième mode de réalisation illustré de manière générale aux figures 9 à 12. Dans ce troisième mode de réalisation, le support isolant 48 avec ses lames de contact-batterie 80 est réalisé sous la forme d'un élément distinct qui est rapporté dans un logement 90 formé dans la face inférieure 50 d'un prolongement transversal 92 du boîtier 48. La partie 44 du composant 40 constituant l'élément de raccordement avec la carte à mémoire est en tous points identique à celle décrite et représentée aux figures 4 à 8 et elle ne sera pas décrite plus en détails. Le prolongement 92 présente la même épaisseur que le boîtier en forme de plaque 48 et il se présente sous la forme d'une aile transversale qui s'étend depuis un bord 63 du boîtier 48 parallèle au bord 59. Comme on peut le voir sur la figure 13, le logement 90 présente un contour sensiblement rectangulaire et il comporte un fond 94 dans lequel sont agencées quatre fenêtres alignées 96 permettant le passage des extrémités incurvées 78 des lames de contact-batterie 80. La face supérieure du boîtier 48 dans laquelle est formé l'évidement 88 qui reçoit la carte constitue également la face supérieure du prolongement 92 et elle est parallèle au fond 94 du logement 92. Comme on peut le voir sur la figure 13, le fond 94 du logement 90 comporte deux tétons cylindriques en relief 96 pour le positionnement et le sertissage ultérieur du support 68 des lames de contact-carte 80. Les bords latéraux opposés 98 du logement 90 comportent également chacun un ergot 100 qui s'étend transversalement au-dessus du fond 94. On a représenté aux figures 14 à 16 le mode de réalisation du support en matériau isolant 68 qui porte les lames de contact-batterie 80 (non représentées aux figures 13 à 16). Le support 68 présente un contour rectangulaire complémentaire de celui du logement 90 et il est réalisé sous la forme d'une plaque comportant deux trous traversant 102 dont chacun reçoit un téton 96. Les bords latéraux opposés 104 du support 68 comportent chacun une patte transversale 106 prévue pour être insérée par emboîtement élastique, chacune endessous d'un ergot 100 du logement 90 pour coopérer au maintien en position du support 68 dans son logement 90, notamment avant l'opération de sertissage à chaud des tétons 96. A titre de variante, les ergots 100 peuvent être réalisés par sertissage à chaud après mise en place du support 68 dans son logement 90. En position montée, la face inférieure 70 du support 68 est sensiblement en affleurement avec la face inférieure d'appui 50 du boîtier 48. Selon une conception particulièrement avantageuse, et comme on l'a représenté aux figures 17 à 19, il est possible de réaliser simultanément par moulage, puis par insertion latérale des lames de contact 80 (non représentées sur les figures 13 à 19), deux connecteurs électriques 44 qui sont reliés entre eux "tête-bêche" par une zone sécable 106. Cette conception permet de réaliser un assemblage des lames de contact-batterie 80 dans un support double 68, avant fracture de la zone 106, selon la même technique que celle permettant l'insertion des lames de contact 60 et au moyen d'un outillage identique. Les lames de contact 80 sont ici identiques aux lames de contact 60 par leurs extrémités de raccordement 84, 64, les lames pouvant toutefois présenter des capacités différentes de déformation élastique dans leur partie fonctionnelle de raccordement, par l'utilisation de poinçons différents dans les outillages de pliage et de cambrage des lames, préalablement à leur insertion. On décrira maintenant le troisième mode de réalisation d'un connecteur de raccordement d'un bloc d'alimentation qui est illustré aux figures 20 à 30. Dans ce mode de réalisation, le connecteur 44 est réalisé sous la forme d'un composant discret distinct de celui de l'élément de raccordement pour la carte à mémoire qui est lui-même réalisé selon une conception connue, par exemple décrite et représentée dans la demande de brevet français n"9315633 au contenu de laquelle on pourra se reporter, et qui possède ses moyens propres de positionnement précis sur une carte à circuit imprimé, par exemple aux moyens de pions du type des pions 52. Le connecteur 44 est pour l'essentiel constitué par un support 68 qui porte les lames de contact 80 dont la conception est identique à celle illustrée aux figures 14 à 16. La face inférieure 70 comporte ici deux pions 108 et 110 qui sont prévus pour être reçus dans des trous correspondants d'une plaque à circuit imprimé pour assurer le positionnement relatif précis du connecteur électrique 44 de raccordement à la batterie par rapport à un connecteur de raccordement électrique à la carte à mémoire. Le support 68 qui porte les lames de contactbatterie 80 (non représentées aux figures 20 à 24 ) est prévu pour être monté dans un logement 90, dont la conception est identique à celle du logement 90 illustré sur la figure 13, et qui est formé dans la face inférieure 112 d'un couvercle 114 qui complète le connecteur 44. Au voisinage de son bord transversal 116, la face inférieure 112 du couvercle 114 comporte une zone en retrait 118 dans laquelle font saillie deux tétons 120 pour le montage par sertissage à chaud d'une béquille 122 d'appui et de fixation complémentaire du connecteur de batterie 44 sur une plaque à circuit imprimé. Comme on peut le voir aux figures 29 à 33 la béquille d'appui 122 est une pièce en métal découpée et pliée qui comporte une plaque principale 124 qui est reçue dans la partie en retrait 118 et qui comporte deux trous 126 dans lesquels sont reçus les tétons 120. La plaque 124 se prolonge par deux pattes repliées 128 qui sont prévues pour prendre appui, comme les extrémités repliées de raccordement 84 des lames de contact-batterie 80 sur la face en vis-à-vis de la plaque à circuit imprimé. Comme on peut le voir sur la figure 30, et selon une conception connue, chaque lame de contact 80 est ici réalisée en forme d'épingle à cheveux et elle présente une portion encastrée entre les parties en vis-à-vis du support 68 et du couvercle 114. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique (44) pour le raccordement d'un bloc (42) d'alimentation en énergie électrique d'un appareil dont le fonctionnement nécessite la présence d'une carte à mémoire électronique (C) raccordée à un circuit de lecture-écriture de l'appareil, caractérisé en ce que le connecteur (44) comporte une série de lames (80) de contact-batterie parallèles agencées dans un support en matériau isolant (68) et qui comportent chacune une extrémité (76) de contact qui fait saillie hors du plan d'une face supérieure plane (74) du support (68) pour coopérer avec des plots conducteurs agencés en vis-à-vis dans une face correspondante du bloc d'alimentation (42), et en ce que le support (68) comporte des moyens pour son positionnement par rapport au boîtier (48) en matériau isolant d'un élément (46) de raccordement électrique de la carte à mémoire (C) qui comporte une série de lames (80) de contact-carte portées par le boîtier (48) et dont chacune comporte une extrémité (58) de contact avec une plage de contact de la carte (C). 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (68) des lames de contact-batterie (80) est réalisé moulé en une seule pièce avec le boîtier (48) des lames de contact-carte (60). 3. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (68) des lames de contact-batterie (80) est réalisé sous la forme d'un élément rapporté dans un logement (90) du boîtier (48, 92) des lames de contact-carte (60). 4. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (68) des lames de contact-batterie (80) et le boîtier des lames de contactcarte comportent des moyens (108, 110) pour leur posi tionnement relatif sur un élément de l'appareil électrique, notamment sur une carte à circuit imprimé. 5. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (48) comporte une face plane de contact (54) parallèle au plan de la carte (C), et en ce que les lames de contact-carte (60) s'étendent parallèlement à la direction des plages de la carte, chaque lame de contactcarte comprenant une première extrémité incurvée (58) de contact avec l'une des plages de la carte (C) faisant saillie hors du plan de la face plane de contact (54) du boîtier (48), une branche médiane (62) de liaison de la lame (60) au boîtier (48) et une seconde extrémité (54) de raccordement de la lame de contact-carte (60) à un circuit de traitement du dispositif lecture-écriture. 6. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (48) comporte une face plane supérieure (74) du support (48), et en ce que chaque lame de contactbatterie (80) comporte une première extrémité incurvée (78) de contact avec l'un des plots du bloc d'alimentation (42) faisant saillie hors du plan de la face supérieure (74) du support (48), une branche médiane (82) de liaison de la lame (80) au support (48) et une seconde extrémité (74) de raccordement de la lame de contactbatterie (80) à un circuit d'alimentation de l'appareil. 7. Connecteur électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la face plane (54)de contact du boîtier (48) est située verticalement en retrait par rapport à la face plane supérieure (74) du support (68). 8. Connecteur électrique selon l'une quelconques des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les lames de contact-batterie (80) s'étendent parallèlement aux lames de contact-carte (60). 9. Connecteur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le connecteur comporte un groupe de lames parallèles de contact-batterie (80), en ce que l'élément de raccordement électrique comporte deux groupes de lames parallèles et alignées de contactcarte (60), et en ce que l'un des groupes des lames de contact-carte est aligné transversalement avec le groupe de lames de contact-batterie. 10. Connecteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support (48) est emboîté élastiquement dans le logement (90) du boîtier (68). 11. Connecteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le boîtier (48) et le support (68) comportent des pions (52, 108, 110) qui s'étendent verticalement à l'opposé des faces plane supérieure (74) et de contact (54) pour être reçus dans des trous correspondants d'une carte à circuit imprimé. 12. Connecteur électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que le support (48) des lames de contact-batterie (80) est muni d'un couvercle (114), et en ce que le couvercle (114) comporte des moyens complémentaires (122) pour sa fixation sur le support (48) et sur la carte à circuit imprimé.