Brevet FR2771834A1 — publié le 19990604

La présente invention a pour objet un dispositif de connexion électrique pour coopérer avec un support électronique mobile, notamment des cartes à mémoire électronique, et un lecteur de cartes à mémoire électronique utilisant ledit dispositif de connexion électrique. Les cartes à mémoire électronique sont utilisées dans un nombre de plus en plus important de cas pour par exemple donner accès à certains locaux ou pour obtenir certaines prestations ou encore pour effectuer certains règlements. Les cartes à mémoire électronique sont constituées essentiellement par un corps plat parallélépipède rectangle dans lequel est inséré un module électronique qui comporte sur sa face externe des plages externes de contact électrique. Pour utiliser ces cartes, il est nécessaire d'insérer celles-ci dans un lecteur de cartes qui permet d'établir une liaison électrique entre les différentes plages de contact externes de la carte et les circuits électroniques du lecteur. Ces connexions électriques servent d'une part à l'alimentation électrique du circuit intégré de la carte et, d'autre part, à la transmission vers et hors de la carte d'un certain nombre d'informations et d'instructions. Compte-tenu de la grande diversité des utilisations de ces cartes, les lecteurs de cartes doivent pouvoir prendre à leur tour différentes configurations selon l'utilisation de cette carte. Il est donc intéressant de pouvoir disposer de lecteurs de cartes présentant des configurations différentes selon l'utilisation qui en est faite, ces lecteurs de cartes devant le plus souvent avoir une épaisseur aussi réduite que possible et être également d'un coup aussi réduit que possible. Un lecteur de cartes doit en particulier comporter un dispositif de connexion électrique qui consiste en un certain nombre de lames conductrices flexibles qui sont disposées de telle manière que chaque lame vienne au contact électrique d'une des plages externes de contact électrique de la carte lorsque celle-ci est insérée dans le lecteur. Ces contacts électriques flexibles sont, bien sûr, destinés à être raccordés électriquement à différents composants électroniques du lecteur permettant de réaliser en particulier la lecture d'informations contenues dans la carte ou l'écriture d'informations en vue d'exécuter un certain nombre d'opérations, ces contacts servant également à l'alimentation électrique de la carte. On comprend qu'il est intéressant de disposer d'un dispositif de connexion électrique qui présente un taux d'intégration aussi poussé que possible dans le lecteur et qui soit susceptible d'être utilisé dans des configurations différentes du lecteur, celui-ci pouvant comporter un boîtier particulier adapté à sa fonction. Il existe d'autres cas, en dehors des lecteurs, o il est nécessaire d'établir une connexion électrique avec un support électronique mobile muni d'au moins une plage externe de contact électrique. C'est par exemple le cas des clés électroniques. Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de connexion électrique notamment pour cartes à mémoire électronique qui présente ce taux d'intégration élevé. Pour atteindre ce but, le dispositif de connexion électrique se caractérise en ce qu'il comprend: une plaque de matériau isolant comportant une première face et une deuxième face munie d'au moins un évidement, au moins un élément de connexion électrique en forme de lame conductrice élastique; chaque élément de connexion électrique comportant une zone de contact avec une des plages externes de contact dudit support et une extrémité de fixation, au moins un plot de connexion électrique, chaque plot de connexion étant disposé sur la première face de ladite plaque à proximité d'un évidemment; et au moins une piste conductrice réalisée sur la première face de la carte pour relier électriquement ledit plot de connexion à au moins une borne de contact, chaque élément de connexion électrique étant fixé sur un plot de connexion électrique par son extrémité de fixation, la portion de contact de chaque élément de connexion faisant saillie dans la deuxième face de ladite plaque en traversant un évidement. On comprend que grâce au dispositif de connexion électrique selon l'invention, dans le cas d'un lecteur de cartes, les contacts électriques flexibles de connexion électrique avec la carte, sont directement montés sur la plaque isolante du circuit imprimé qui reçoit elle-même au moins une partie des composants électroniques du lecteur de cartes. On s'affranchit ainsi complètement de la nécessité de prévoir une structure mécanique particulière comportant les lames élastiques de contact électrique, cette structure devant être rapportée et reliée électriquement aux composants électroniques du lecteur. On comprend qu'ainsi, on simplifie la structure du lecteur et on peut réduire très sensiblement l'épaisseur de celui-ci du fait de la suppression de la structure mécanique du dispositif de connexion électrique. Un autre objet de l'invention est de fournir un lecteur de cartes à mémoire électronique qui utilise le dispositif de connexion électrique du type défini ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. la description se réfère aux figures annexées sur lesquelles: la figure 1 est une vue éclatée simplifiée du dispositif de connexion électrique dans le cas de plusieurs contacts électriques; la figure 2 est une vue en perspective montrant les lames conductrices élastiques montées sur la plaque du circuit imprimé; la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif de connexion électrique complet; la figure 4 est une vue éclatée d'un lecteur de cartes à mémoire électronique utilisant le dispositif de connexion électrique des figures 1 à 3; la figure 5 est une vue en coupe verticale longitudinale d'un lecteur de cartes à mémoire électronique conforme à celui qui est représenté sur la figure 4; et La figure6 est une vue en coupe verticale d'une clé électronique utilisant le dispositif de connexion. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on va décrire le principe du dispositif de connexion électrique appliqué au cas des cartes à mémoire électronique. Ce dispositif comporte une plaque 12 de matériau isolant du type utilisé pour les circuits imprimés. Cette plaque présente une résistance mécanique suffisante. Dans cette plaque 12 on ménage des évidements tels que 14 dont la position correspond à celle des plages externes de contact électrique de la carte à mémoire électronique. Selon la configuration la plus fréquente, ces évidements 14 sont donc disposés selon une matrice de dimension 2 x 4. Sur la figure 1, on a donc représenté les évidements 14.1 à 14.8. Ces évidements sont destinés à recevoir chacun une partie d'un élément de connexion électrique portant la référence générale 16. Chaque élément de connexion électrique est constitué par une lame élastique d'un matériau conducteur, par exemple du cuivre ou du laiton. Cet élément de connexion 16 comporte une première extrémité de connexion et de fixation 18, une zone intermédiaire pliée 20 constituant une zone de contact avec les plages externes de la carte à mémoire électronique et une extrémité libre 22 également sensiblement plane. En regard de chaque évidemment 14 on trouve un plot de connexion électrique portant la référence 24. Chaque plot de contact 24 est destiné à recevoir l'extrémité de fixation 18 de l'élément de connexion correspondant. Lorsque la partie de fixation.18 a été soudée sur le plot 24, la partie coudée de contact électrique 20 traverse l'évidement 14 correspondant et fait saillie hors de la face inférieure de la plaque 12. Lorsque la lame 16 n'est pas déformée l'extrémité libre 22 est en appui sur la face supérieure de la plaque 12. On a représenté sur la figure 2 les différents éléments de connexion électrique 14 soudés sur les plots de la plaque isolante 12. On comprend que grâce à cette disposition particulière la plaque isolante de circuit imprimé 12 remplit une double fonction. D'une part, elle sert de support mécanique et de support de positionnement pour les différents éléments de connexion électrique 16, d'autre part, elle remplit également sa fonction de circuit imprimé dans la mesure o il est possible, comme on l'expliquera ultérieurement, de réaliser des pistes conductrices pour relier les plots de contact 24 à différents composants électroniques également montés sur la plaque 12 et constituant les circuits du lecteur dans lequel est intégré le dispositif de connexion électrique. De préférence, on prévoit également dans la plaque isolante 12, deux évidements additionnels 26 et 28 dans lesquels sont montés des éléments élastiques en forme de lame conductrice tels que 30 et 32 qui servent de contact de détection de fin de course pour la carte à mémoire électronique lorsque celle-ci est introduite dans le lecteur de carte. Ces lames conductrices 30 et 32 sont également soudées en partie sur des plots conducteurs tels que 34 et 36 qui sont également reliés à des pistes conductrices réalisées sur la plaque de circuit imprimé. On comprend que lorsque la carte à mémoire électronique est introduite dans le lecteur, comme on l'expliquera ultérieurement, l'épaisseur de la carte provoque le soulèvement de la zone de contact 20 de chaque élément de connexion 16. Du fait de l'élasticité de la lame et du fait que les extrémités terminales 22 ne sont pas solidaires de la plaque de circuit imprimé, on obtient effectivement un bon contact électrique avec pression entre les éléments de connexion électrique 16 et les plages externes de connexion de la carte à mémoire électronique. Sur la figure 3, on a représenté plus en détail, la plaque de circuit imprimé 12, les lames conductrices flexibles 16 fixées sur leurs plots de contact et différentes pistes conductrices telles que 40, 42 et 44 qui permettent de relier les différents éléments de contact électrique à des plages de connexion 45 de composants électroniques qui seront montés sur le circuit imprimé 12. En se référant maintenant aux figures 4 et 5, on va décrire un exemple de réalisation d'un lecteur de cartes à mémoire électronique à partir d'un dispositif de connexion électrique 10 du type décrit précédemment. Sur la figure 4, on a représenté le dispositif de connexion électrique 10 formé par la plaque de circuit imprimé 12 avec ses lames flexibles de contact électrique 16 et différents composants électroniques A, B, C qui sont reliés entre eux et/ou au contact électrique 16 par des pistes conductrices réalisées sur la plaque isolante 12 par des dépôts conducteurs. Par exemple, le composant C est un dispositif d'affichage à cristaux liquides qui permet d'afficher des informations en relation avec l'utilisation ou l'état de la carte à mémoire électronique. Sur cette figure, on a également représenté les autres éléments constitutifs du lecteur de carte 50, la carte à mémoire étant référencée 52. Le lecteur de carte comporte une demi-coquille inférieure 54 qui présente un rebord 56 définissant une fente avant d'insertion 58 pour la carte à mémoire électronique 52. Cette demi- coquille inférieure définit également un logement 60 pour l'introduction de la carte à mémoire électronique en position de traitement. Le lecteur comporte aussi une demi-coquille supérieure 62 présentant un rebord 64 qui peut être enclipsé avec le rebord 56 de la demi- coquille inférieure. Comme le montre mieux la figure 5, les deux demi- coquilles comportent des reliefs tels que 66 et 68 qui permettent de solidariser le dispositif de connexion électrique 10 entre les deux demi- coquilles de telle manière que le logement 60 pour la carte à mémoire électronique soit défini par le fond 66 de la demi-coquille inférieure 54 et par la face inférieure de la plaque 12 de circuit imprimé, plaque 12 dans la face inférieure de laquelle font saillie les lames élastiques 16 de contact électrique ainsi que le montre mieux la figure 5. De préférence, la plaque 12 comporte 2n évidements 14, les évidements étant disposés selon une matrice de 2 lignes et n colonnes. En se référant maintenant à la figure 6, on va décrire l'utilisation du dispositif de connexion électrique pour réaliser une clé électronique. Dans ce cas, le dispositif de connexion ne comporte qu'un seul élément flexible de contact. Sur la figure 6, on a représenté le corps 60 de la clé et l'âme 62 de cette clé. L'âme est montée coulissante dans une cavité 64 du corps de la clé. Un mécanisme, non représenté, permet de déplacer l'âme 62 entre une position rentrée dans le corps (hors service) ou dans une position sortie (utilisation). Une partie de la paroi inférieure de la cavité 64 est constituée par le dispositif de connexion électrique 66. Ce dispositif est constitué par un circuit imprimé 68 percé d'un orifice 70. La face inférieure 68a comporte une piste conductrice 72 raccrochée à des circuits 74 fixée sur cette face. Une lame flexible fait saillie hors de l'orifice 70 dans la face supérieure 68b du circuit imprimé. Cette lame élastique 76 prend contact sur la piste conductrice 80 de l'âme 62 de la clé. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion électrique pour coopérer avec un support électronique mobile muni d'au moins une plage externe de contact électrique caractérisé en ce qu'il comprend: une plaque (12) de matériau isolant comportant une première face et une deuxième face munie d'au moins un évidement (14), au moins un élément de connexion électrique (16) en forme de lame conductrice élastique; chaque élément de connexion électrique comportant une zone de contact (20) avec une des plages externes de contact dudit support et une extrémité de fixation (18), au moins un plot de connexion électrique (24), chaque plot de connexion étant disposé sur la première face de ladite plaque à proximité d'un évidement (14); et au moins une piste conductrice (40, 42, 44) réalisée sur la première face de la plaque pour relier électriquement ledit plot de connexion à au moins une borne de contact (45), chaque élément de connexion électrique (16) étant fixé sur un plot de connexion électrique par son extrémité de fixation, la portion de contact de chaque élément de connexion faisant saillie dans la deuxième face de ladite plaque en traversant un évidement. 2. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un composant électronique (A, B, C) fixé sur ladite première face et raccordé à ladite borne de contact (45). 3. Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'évidements (14), une pluralité d'éléments de connexion électrique (16) et une pluralité de pistes conductrices (40, 42, 44). 4. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de connexion électrique (16) comprend une portion plane formant l'extrémité de fixation (18), une portion intermédiaire pliée (20) formant la zone de contact et une deuxième extrémité plane (22) destinée à venir en appui sur la face supérieure de ladite plaque (12) lorsque l'élément de contact électrique n'est pas élastiquement déformé. 5. Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite plaque (12) comporte 2n évidements (14), les évidements étant disposés selon une matrice de 2 lignes et n colonnes. 6. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite plaque isolante (12) comprend un évidement additionnel (26, 28) muni d'un élément de connexion électrique (30, 32) additionnel formant détecteur de fin de course. 7. Lecteur de cartes à mémoire électrique utilisant un dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend: une demi-coquille supérieure (62), une demicoquille inférieure (54) définissant une fente d'introduction (58) d'une carte à mémoire électronique (52) et un logement interne (60) pour recevoir ladite carte; et des moyens pour fixer la plaque isolante (12) dudit dispositif de connexion électrique entre lesdites demi-coquilles.