Brevet FR2763432A1 — publié le 19981120

"Connecteur électrique de type vertical et les contacts de celui-ci" Contexte de l'invention L'invention concerne des connecteurs électriques, plus particulièrement un connecteur électrique de type vertical et les contacts de celui-ci, les contacts ayant des portions broche verticales qui forment une seule rangée parallèle à une plaque postérieure verticale d'un boîtier de contacts. Les connecteurs USB (Universal Serial Bus) sont employés couramment dans l'industrie informatique pour des applications de transmission du signal. La figure 1 représente un ensemble de connecteurs USB conventionnels, sous forme d'un ensemble de connecteurs électriques de type vertical, qui comprend une prise 1 et une fiche 2 connectée à la prise 1 pour une transmission de données. La prise 1 comprend en général un boîtier de contacts 11 dans lequel sont montés des contacts 111, et une enveloppe 12 qui entoure le boîtier de contacts 11. L'enveloppe 12 est formée à la presse à partir d'une plaque conductrice pour former un corps d'enveloppe rectangulaire, et a une extrémité antérieure ouverte 121 permettant l'introduction de la prise 2. Comme le montre la figure 2, le boîtier de contacts 11 est formé avec quatre cavités pour contact en forme de L contenues dans un plan vertical de celui-ci. En particulier, le boîtier de contacts 11 possède quatre cavités horizontales d'accouplement lla qui sont alignées verticalement, et quatre cavités verticales de broche ilb qui s'étendent à partir de chaque cavité horizontale d'accouplement lla respective et sont alignées horizontalement selon un sens longitudinal du boîtier de contacts 11. Chacun des quatre contacts 111 a globalement une forme de L, et possède une section d'accouplement 11la disposée dans une cavité d'accouplement lla correspondante, et une section broche lllb disposée dans une cavité de broche llb correspondante. L'ensemble de connecteurs USB conventionnels présente les inconvénients suivants: les cavités de broche llb sont alignées horizontalement selon un sens longitudinal du boîtier de contacts 11. Les cavités de broche l1b adjacentes contenant les sections broche lllb doivent être placées à un écartement respectif fixe afin conserver entre-elles une distance appropriée permettant de minimiser les interférences de signal entre les sections broche 1llb et de maintenir une bonne qualité de transmission du signal. De plus, afin d'aligner verticalement les sections d'accouplement 1lla et d'aligner horizontalement les sections broche lllb, le contact 111 correspondant à la plus élevée des sections d'accouplement 11la doit être plus long que les autres contacts 111. Par conséquent, le boîtier de contacts 11 a une dimension longitudinale relativement élevée (environ 20 à 22 mm). La taille de l'enveloppe 12 qui recouvre le boîtier de contacts 11 augmente donc en correspondance. La configuration qui en résulte est une prise de connecteur USB relativement longue qui occupe davantage de surface sur un circuit imprimé. Résumé de l'invention L'objectif de la présente invention est par conséquent de fournir un connecteur électrique qui occupe moins de surface lorsqu'il est monté sur un circuit imprimé. En particulier, l'objectif principal de la présente invention est de fournir un connecteur électrique de type vertical possédant des contacts montés sur un boîtier de contacts de sorte que les portions broche des contacts forment une seule rangée parallèle à une plaque postérieure verticale du boîtier de contacts. Un autre objectif de la présente invention est de fournir des contacts conducteurs destinés à être montés sur un boîtier de contacts d'un connecteur électrique, de sorte que les portions broche des contacts conducteurs puissent former une seule rangée parallèle à une plaque postérieure verticale du boîtier de contacts. Selon le premier aspect de l'invention, un connecteur électrique comprend un boîtier de contacts et une pluralité de contacts. Le boîtier de contacts comprend un corps central ayant une surface antérieure et une surface postérieure, une plaque support de contacts, et une plaque d'alignement de broches. Le corps central est formé avec une pluralité d'ouvertures pour contact. La plaque support de contacts s'étend vers l'avant à partir de la surface antérieure du corps, et est dotée d'une pluralité de cavités pour contact s'étendant horizontalement qui sont étagées verticalement et sont perpendiculaires à la surface antérieure du corps. Les cavités pour contact correspondent respectivement aux ouvertures pour contact. La plaque d'alignement de broches s'étend vers l'arrière à partir de la surface postérieure du corps, et est dotée d'une pluralité d'encoches qui forment une rangée horizontale parallèle à la surface postérieure du corps. Chacun des contacts comprend une portion broche verticale retenue dans une encoche correspondante, une portion d'accouplement horizontale logée dans une cavité pour contact correspondante, et une portion de retenue située entre la portion broche et la portion d'accouplement et fixant le contact sur le corps au niveau de l'ouverture pour contact correspondante. Selon un second aspect de l'invention, un contact conducteur pour connecteur électrique comprend une portion broche verticale, une portion d'accouplement horizontale, et une portion de retenue située entre la portion broche et la portion d'accouplement. La portion de retenue comprend une section plaque horizontale et une section plaque verticale qui s'étend à partir de la section plaque horizontale. La portion broche a un bord supérieur relié à un bord postérieur de la section plaque horizontale. La portion d'accouplement a un bord postérieur relié à un bord antérieur de la section plaque verticale. De préférence, la portion d'accouplement comprend une bande de contact élastique recourbée, et une extension de décalage qui relie la portion de retenue et la bande de contact élastique. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la description détaillée ci-après des modes de réalisation préférés qui fait référence aux dessins joints, dont: la figure 1 est une vue en perspective représentant une prise et une fiche d'un connecteur électrique USB conventionnel; la figure 2 est une vue schématique illustrant la manière dont les contacts sont disposés dans la prise du connecteur électrique USB conventionnel représenté dans la figure 1; la figure 3 est une vue éclatée en perspective du premier mode de réalisation préféré d'un connecteur électrique de type vertical selon la présente invention; la figure 4 est une vue en perspective avec coupe locale d'un boîtier de contacts du premier mode de réalisation préféré; la figure 5 est une vue d'arrière schématique illustrant la manière dont les contacts sont montés dans le boîtier de contacts de la figure 4 selon la présente invention; la figure 6 est une vue d'arrière en perspective du premier mode de réalisation préféré représenté assemblé; la figure 7 est une vue éclatée en perspective du second mode de réalisation préféré d'un connecteur électrique de type vertical selon la présente invention; la figure 8 est une vue d'arrière schématique illustrant la manière dont les contacts sont montés dans le boîtier de contacts du second mode de réalisation; et la figure 9 est une vue d'arrière en perspective du second mode de réalisation préféré représenté assemblé. Description détaillée des modes de réalisation préférés Avant de décrire plus en détails la présente invention, il faut noter que des éléments similaires sont repérés par les mêmes numéros de référence dans tout l'exposé. Les figures 3, 4, 5 et 6 représentent le premier mode de réalisation préféré d'un connecteur électrique de type vertical selon la présente invention, sous forme d'une prise de connecteur USB 3 qui comprend un boîtier de contacts 40, un ensemble de contacts 50 monté dans le boîtier de contacts , et une enveloppe conductrice 30 qui entoure le boîtier de contacts 40. Le boîtier de contacts 40 est intégralement formé d'un matériau isolant, et comprend un corps central de préférence sous la forme d'une plaque postérieure verticale 41, une plaque verticale de support de contacts 43 qui s'étend vers l'avant à partir de la plaque postérieure 41, et une plaque horizontale d'alignement de broches 42 qui s'étend vers l'arrière à partir de la plaque postérieure 41. La plaque postérieure 41 est formée avec une pluralité d'ouvertures pour contact 411. Dans le premier mode de réalisation, il y a quatre ouvertures pour contact 411a, 411b, 411c, 411d. Comme le montre la figure 4, chaque ouverture pour contact est délimitée par des parois supérieure et inférieure 4110, 4111, et des parois latérales gauche et droite 4112, 4113. Les parois supérieure et inférieure 4110, 4111 sont plus longues que les parois latérales gauche et droite 4112, 4113. Les parois 4110, 4111, 4112, 4113 de chaque ouverture pour contact 411a, 411b, 411c, 411d sont distinguées des parois des autres contacts dans les dessins par l'adjonction du suffixe correspondant a, b, c, d. Les deux ouvertures pour contact supérieures 411a, 411b sont plus courtes que les deux ouvertures pour contact inférieures 411c, 411d. La paroi inférieure 4111a de l'ouverture pour contact supérieure 411a est prolongée par une ouverture auxiliaire 412 formée dans la paroi droite 4113a. La paroi inférieure 4111d de l'ouverture pour contact inférieure 411d est prolongée par une ouverture auxiliaire 414 formée dans la paroi gauche 4112d. Chacune des ouvertures pour contact 411a, 411b, 411c, 411d est dotée d'une fente de retenue 4114a, 4114b, 4114c, 4114d comprenant des encoches opposées d'un même côté de l'ouverture. Les fentes de retenue 4114a, 4114b dans les ouvertures pour contact 411a, 411b sont disposées sur les parois droites 4113a, 4113b et les fentes de retenue 4114c, 4114d dans les ouvertures pour contact 411c, 411d sont disposées sur les parois gauches 4112c, 4112d. La plaque de support de contacts 43 est disposée sur un côté de l'ouverture pour contact 411a, 411b, 411c, 411d et est dotée d'une pluralité de cavités pour contact s'étendant horizontalement 431 qui sont étagées verticalement et de préférence alignées verticalement. Les cavités pour contact 431 sont perpendiculaires à la plaque postérieure 41. Dans le premier mode de réalisation, il y a quatre cavités pour contact 431 qui correspondent respectivement aux ouvertures pour contact 411a, 411b, 411c, 411d. Les fentes de retenue 4114c, 4114d dans les ouvertures pour contact 411c, 411d sont décalées par rapport au plan des cavités pour contact 431 et ne se trouvent donc pas dans ce plan. Dans le premier mode de réalisation, l'ensemble de contacts 50 comprend quatre contacts 50a, 50b, 50c, 50d. Chaque contact de l'ensemble de contacts 50 est entièrement formé par travail à la presse d'une plaque conductrice, et comprend une portion broche verticale 52a, 52b, 52c, 52d retenue dans une encoche respective 421 de la plaque d'alignement de broches 42, une portion d'accouplement horizontale 51 logée dans une cavité pour contact 431 correspondante de la plaque de support de contacts 43, et une portion de retenue 53a, 53b, 53c, 53d située entre les portions broche 52a, 52b, 52c, 52d respectives et la portion d'accouplement 51 et fixant le contact sur la plaque postérieure 41 dans l'ouverture pour contact 411a, 411b, 411c, 411d correspondante. Les portions de retenue 53a, 53b, 53c, 53d comprennent de préférence des barbes 534 qui s'engagent dans les fentes de retenue 4114 des ouvertures pour contact 411a, 411b, 411c, 411d correspondantes. Les portions broche 52a, 52b, 52c, 52d des contacts a, 50b, 50c, 50d ont des longueurs différentes. La portion broche 52a du contact 50a, dont la portion de retenue 53a est maintenue dans l'ouverture supérieure pour contact 411a, a la plus grande longueur, alors que la portion broche 52d du contact 50d, dont la portion de retenue 53d est maintenue dans l'ouverture inférieure pour contact 411d, a la plus petite longueur. Les extrémités libres des portions broche 52a, 52b, 52c, 52d sont alignées entre-elles. La portion de retenue 53a, 53b, 53c, 53d de chaque contact 50a, 50b, 50c, 50d comprend une section plaque horizontale 531a, 531b, 531c, 531d qui vient en butée avec la paroi inférieure 4111a, 4111b, 4111c, 4111d de l'ouverture pour contact 411a, 411b, 411c, 411d correspondante. La section plaque horizontale 531a du contact supérieur 50a est disposée dans une ouverture auxiliaire 412, et la section plaque horizontale 531d du contact inférieur 50d est disposée dans une ouverture auxiliaire 414. Une section plaque verticale 532a, 532b, 532c, 532d s'étend de la section plaque horizontale respective 531a, 531b, 531c, 531d entre les parois supérieure et inférieure 4110, 4111 de l'ouverture pour contact 411a, 411b, 411c, 411d respective pour maintenir fermement la portion de retenue 53a, 53b, 53c, 53d respective dans l'ouverture pour contact 411a, 411b, 411c, 411d respective. De préférence, les sections plaque verticale 532a, 532b des contacts 50a, 50b viennent en butée respectivement contre les parois latérales droite 4113a, 4113b des ouvertures pour contact 411a, 411b, et les sections plaque verticale 532c, 532d des contacts 50c, 50d viennent en butée respectivement contre les parois latérales gauche 4112c, 4112d des ouvertures pour contact 411c, 411d. En d'autres mots, les sections plaque verticale 532a, 532b, 532c, 532d viennent en butée contre la paroi latérale de l'ouverture pour contact 411a, 411b, 411c, 411d respective sur laquelle se trouvent les fentes de retenue 4114. La portion broche 52a, 52b, 52c, 52d de chaque contact 50a, b, 50c, 50d possède un bord supérieur relié au bord postérieur de la section plaque horizontale 531a, 531b, 531c, 531d respective. Chaque portion d'accouplement 51 possède un bord postérieur relié au bord antérieur de la section plaque verticale 532a, 532b, 532c, 532d. La portion d'accouplement 51 de chaque contact 50a, b, 50c, 50d comprend une bande de contact élastique recourbée 511 qui fait saillie par rapport à la plaque de support de contacts 43 pour améliorer le contact avec une broche d'une fiche de connecteur correspondante (non illustrée). Etant donné que les portions de retenue 53c, 53d des contacts 50c, 50d sont décalées par rapport à la plaque de support de contacts 43, la portion d'accouplement 51 de ceux-ci comprend en outre une extension de décalage 54c, 54d qui est perpendiculaire à la plaque de support de contacts 43 et qui relie les portions de retenue 53c, 53d et la bande de contact élastique 511, compensant ainsi l'espace horizontal entre la section à barbes 534 de la portion de retenue 53c, 53d disposée dans les fentes de retenue 4114c, 4114d et les portions d'accouplement 51 disposées dans les cavités pour contact 431 respectives. De préférence, l'enveloppe 30 est réalisée avec une unité couvercle 31 pour fermer l'extrémité postérieure de celle-ci (voir la figure 6). Les figures 7, 8 et 9 représentent le second mode de réalisation préféré d'un connecteur électrique de type vertical selon la présente invention. Les numéros de référence utilisés dans les figures 3 à 6 sont repris dans les figures 7 à 9 pour désigner des éléments similaires. Les principales différences entre le présent mode de réalisation et le mode de réalisation préféré des figures 3 à 6 réside dans la configuration des ouvertures pour contact 411e, 411f, 411g, 411h et dans la disposition des portions de retenue 53e, 53f, 53g, 53h des contacts 50e, 50f, 50g, h. Comme cela est mieux représenté dans la figure 8, les ouvertures pour contact 411e, 411f, 411g, 411h sont alignées verticalement et ont des tailles et formes similaires. La paroi supérieure 4110e de l'ouverture pour contact supérieure 411e s'étend dans une ouverture auxiliaire 412' formée dans la paroi droite 4113e. La paroi inférieure 4111h de l'ouverture pour contact inférieure 411h s'étend dans une ouverture auxiliaire 414' formée dans la paroi gauche 4112h. Un évidement 41101 est formé dans la paroi supérieure 4110e de l'ouverture auxiliaire 412', et un évidement 41104 est formé dans la paroi inférieure 4111h de l'ouverture auxiliaire 414'. La section plaque horizontale 531e, 531h de la portion de retenue 53e, 53h des contacts correspondants e, 50h vient en butée respectivement contre les évidements 41101, 41114 de la paroi supérieure 4110e et de la paroi inférieure 4111h, dans les ouvertures auxiliaires respectives 412', 414'. Les sections plaque horizontale 531f, 531g des portions de retenue 53f, 53g des contacts f, 50g viennent en butée respectivement contre les évidements 41112, 41103 de la paroi inférieure 4111f et de la paroi supérieure 4111h de l'ouverture pour contact 411f, 411h respective. Les sections plaque horizontale 531e, 531g des portions de retenue 53e, 53g des contacts 50e, 50g viennent en butée respectivement contre les évidements 41101, 41103 de la paroi supérieure respective 4110e, 4110g de l'ouverture pour contact respective 411e, 411g. Les sections plaque verticale 532e, 532f des contacts 50e, 50f viennent en butée respectivement contre la paroi latérale droite 4113e, 4113f de l'ouverture pour contact 411e, 411f respective. Les sections plaque verticale 532g, 532h des contacts 50g, 50h viennent en butée respectivement contre la paroi latérale gauche 4112g, 4112h de l'ouverture pour contact 411g, 411h respective. Les portions de retenue 53f, 53g des contacts 50f, 50g sont en outre pourvues d'une seconde section plaque horizontale 533f, 533g qui s'étend à partir de la section plaque verticale 532f, 532g et vient en butée respectivement contre un évidement 41102, 41113 de la paroi supérieure 4110f et de la paroi inférieure 4111g de l'ouverture pour contact respective 411f, 411g pour augmenter la zone de contact entre la plaque postérieure 41' et les portions de retenue 53f, 53g afin de monter de manière sûre les contacts 50f, 50g sur le boîtier de contacts 40'. Etant donné que les portions broche 52 des contacts conducteurs 50 forment une seule rangée parallèle à la plaque postérieure 41 du boîtier de contacts 40, le connecteur électrique de cette invention est plus court dans le sens longitudinal (longueur environ 14 mm), occupant ainsi une surface moindre sur un circuit imprimé dans le sens longitudinal que si les portions broche étaient disposées perpendiculairement à la plaque postérieure. Bien que la présente invention ait été décrite en relation avec ce qui est considéré comme étant les modes de réalisation les plus pratiques et préférés, il est clair que cette invention ne se limite pas aux modes de réalisation exposés, mais est destinée à couvrir diverses mises en forme comprises dans l'esprit et la portée de l'interprétation la plus large de manière à inclure également de telles modifications et des dispositions équivalentes. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique comprenant: un boîtier de contacts contenant un corps ayant une surface antérieure et une surface postérieure formées avec une pluralité d'ouvertures pour contact, une plaque de support de contacts s'étendant vers l'avant de la surface antérieure dudit corps et étant dotée d'une pluralité de cavités pour contact s'étendant horizontalement qui sont alignées verticalement et sont globalement perpendiculaires à la surface antérieure dudit corps, lesdites cavités pour contact correspondant respectivement auxdites ouvertures pour contact, et une plaque d'alignement de broches s'étendant vers l'arrière à partir de la surface postérieure dudit corps et étant dotée d'une pluralité d'encoches qui forment une rangée horizontale parallèle à la surface postérieure dudit corps; et une pluralité de contacts, chacun desdits contacts comprenant une portion broche verticale retenue dans une encoche correspondante desdites encoches, une portion d'accouplement horizontale logée dans une cavité pour contact correspondante desdites cavités pour contact, et une portion de retenue située entre ladite portion broche et ladite portion d'accouplement et fixant ledit contact sur ledit corps au niveau de l'une desdites ouvertures pour contact. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, dans lequel lesdites ouvertures pour contact sont de forme rectangulaire et sont délimitées par des parois supérieure et inférieure et des parois latérales gauche et droite, lesdites parois supérieure et inférieure étant plus longues que lesdites parois latérales gauche et droite. 3. Connecteur électrique selon la revendication 2, dans lequel ladite portion de retenue d'au moins l'un desdits contacts comprend une première section plaque horizontale venant en butée contre l'une desdites parois supérieure et inférieure de l'ouverture pour contact correspondante desdites ouvertures pour contact, et une section plaque verticale s'étendant à partir de la première section plaque horizontale entre lesdites parois supérieure et inférieure de l'ouverture pour contact correspondante desdites ouvertures pour contact. 4. Connecteur électrique selon la revendication 3, dans lequel ladite section plaque verticale vient en butée contre l'une desdites parois latérales gauche et droite de l'ouverture pour contact correspondante desdites ouvertures pour contact. 5. Connecteur électrique selon la revendication 3, dans lequel ladite portion de retenue d'au moins l'un desdits contacts comprend en outre une seconde section plaque horizontale s'étendant à partir de ladite section plaque verticale et venant en butée contre l'autre desdites parois supérieure et inférieure de l'ouverture pour contact correspondante desdites ouvertures pour contact. 6. Connecteur électrique selon la revendication 3, dans lequel ladite portion broche possède un bord supérieur relié à un bord postérieur de ladite première section plaque horizontale, et ladite section d'accouplement possède un bord postérieur relié à un bord antérieur de ladite section plaque verticale. 7. Connecteur électrique selon la revendication 2, dans lequel ledit boîtier de contacts est formé intégralement d'un matériau isolant. 8. Connecteur électrique selon la revendication 1, dans lequel chacun desdits contacts est formé intégralement par travail à la presse d'une plaque conductrice. 9. Connecteur électrique selon la revendication 1, dans lequel ladite portion d'accouplement comprend une bande de contact élastique recourbée qui fait saillie par rapport à ladite plaque de support de contacts. 10. Connecteur électrique selon la revendication 9, dans lequel ladite portion d'accouplement d'au moins l'un desdits contacts dont ladite portion de retenue est décalée par rapport à ladite plaque de support de contacts comprend en outre une extension de décalage qui est perpendiculaire à ladite plaque de support de contacts et qui relie ladite portion de retenue et ladite bande de contact élastique. 11. Connecteur électrique selon la revendication 1, dans lequel lesdites cavités pour contact sont alignées verticalement. 12. Contact conducteur pour connecteur électrique, comprenant une portion broche verticale, une portion d'accouplement horizontale, et une portion de retenue située entre ladite portion broche et ladite portion d'accouplement, ladite portion de retenue comprenant une première section plaque horizontale et une section plaque verticale s'étendant à partir de la première section plaque horizontale, ladite portion broche ayant un bord supérieur relié à un bord postérieur de ladite première section plaque horizontale, ladite portion d'accouplement ayant un bord postérieur relié à un bord antérieur de ladite section plaque verticale. 13. Contact conducteur selon la revendication 12, dans lequel ladite portion de retenue comprend en outre une seconde plaque horizontale s'étendant à partir de ladite section plaque verticale. 14. Contact conducteur selon la revendication 12, dans lequel ledit contact est formé intégralement par travail à la presse d'une plaque conductrice. 15. Connecteur électrique selon la revendication 12, dans lequel ladite portion d'accouplement comprend une bande de contact élastique recourbée. 16. Connecteur électrique selon la revendication 15, dans lequel ladite portion d'accouplement comprend en outre une extension de décalage qui relie ladite portion de retenue et ladite bande de contact élastique. 17. Connecteur électrique comprenant: un boîtier de contacts contenant une plaque postérieure verticale formée avec une pluralité d'ouvertures pour contact, chaque ouverture pour contact comprenant une fente de retenue, une plaque verticale de support de contacts s'étendant vers l'avant à partir de ladite plaque postérieure d'un côté desdites ouvertures pour contact et étant dotée d'une pluralité de cavités pour contact s'étendant horizontalement qui sont alignées verticalement et sont perpendiculaires à ladite plaque postérieure, lesdites cavités pour contact correspondant respectivement auxdites ouvertures pour contact, et au moins l'une desdites cavités pour contact étant disposée dans un autre plan que ladite fente de retenue d'une ouverture pour contact correspondante desdites ouvertures pour contact, et une plaque horizontale d'alignement de broches s'étendant vers l'arrière à partir de ladite plaque postérieure et étant dotée d'une pluralité d'encoches qui forment une seule rangée horizontale parallèle à ladite plaque postérieure; et une pluralité de contacts, chacun desdits contacts comprenant une portion broche verticale retenue dans une encoche correspondante desdites encoches, une portion d'accouplement horizontale logée dans une cavité pour contact correspondante desdites cavités pour contact, et une portion de retenue située entre ladite portion broche et ladite portion d'accouplement, une section de ladite portion de retenue fixant ledit contact dans ladite fente de retenue d'une ouverture pour contact correspondante desdites ouvertures pour contact.