Brevet FR2778503A1 — publié le 19991112

La présente invention a pour objet un dispositif de connexion électrique à commutateur. De façon plus précise l'invention concerne un dispositif de connexion électrique qui permet également d'assurer une fonction de commutation électrique et qui est utilisable notamment mais non exclusivement pour assurer la connexion possible entre un dispositif portatif à antenne par exemple un radiotéléphone et un élément de connexion par exemple monté dans un véhicule automobile et relié à l'antenne de ce véhicule automobile. On connaît bien sûr le développement très important des radio- téléphones qui sont bien sûr équipés d'une antenne propre et qui pour leur fonctionnement sont alimentés par une pile ou une batterie. Dans le cas o l'utilisateur du radiotéléphone est dans son véhicule automobile il est bien sûr intéressant de connecter son radiotéléphone au circuit du véhicule automobile et principalement à une antenne du véhicule automobile afin d'assurer les meilleures qualités possibles de transmission entre le radiotéléphone et l'extérieur. Pour ce faire, le radiotéléphone est équipé d'un élément de connexion comprenant une embase et le véhicule automobile est équipé d'un élément de connexion comprenant une fiche qui est reliée à l'antenne du véhicule automobile. On comprend que lorsque le radiotéléphone est utilisé de façon autonome il est nécessaire que l'antenne propre du radiotéléphone soit reliée au circuit de traitement du radiotéléphone et que lorsque le radiotéléphone est connecté à l'antenne du véhicule automobile il est nécessaire que la liaison avec l'antenne propre du radiotéléphone soit interrompue et qu'une liaison soit établie entre les circuits de traitement internes au radiotéléphone et l'antenne du véhicule automobile. Il est également souhaitable pour obtenir un fonctionnement optimisé du radiotéléphone branché sur l'antenne du véhicule automobile que l'antenne propre du radiotéléphone soit reliée à la masse du radiotéléphone. Il va cependant de soi qu'un dispositif de connexion à commutation pourrait être utilisé dans d'autres contextes que celui qui a été décrit précédemment dans la mesure o il s'agit de réaliser soit une connexion entre un câble coaxial et les circuits d'un appareil portatif soit une connexion entre ces mêmes circuits de traitement de l'appareil portatif et une antenne propre à cet appareil. Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de connexion électrique à commutateur constitué par une embase et une fiche qui permet effectivement de passer d'une liaison interne à un appareil auquel est connectée l'embase à une liaison externe lorsque l'embase de l'appareil est relié à une fiche externe. Pour atteindre ce but, selon l'invention, le dispositif de connexion à commutateur comprenant une embase notamment destinée à être montée sur un appareil portatif équipé d'une première antenne et une fiche notamment destinée à être reliée à une deuxième antenne, ladite embase étant apte à être connectée à ladite fiche se caractérise en ce que ladite embase comprend un conducteur axial notamment destiné à être relié à un circuit dudit appareil portable, un premier conducteur cylindrique sensiblement coaxial audit conducteur axial isolé dudit conducteur axial et notamment destiné à être relié à ladite première antenne; un deuxième conducteur cylindrique notamment ledit premier conducteur cylindrique et isolé de celui-ci, ledit deuxième conducteur cylindrique étant destiné à être relié à la masse dudit appareil portatif; et un organe de commutation électrique élastique dont une première extrémité est solidaire du premier conducteur cylindrique et dont la deuxième extrémité, au repos, est en contact avec ledit conducteur axial et en ce que ladite fiche comprend un premier conducteur axial creux apte à coopérer avec le conducteur axial de l'embase et étant entouré par un manchon isolant et ledit conducteur creux étant relié à ladite deuxième antenne, et un deuxième conducteur cylindrique sensiblement coaxial audit conducteur creux et entourant celui-ci, relié au blindage de ladite deuxième antenne par quoi, lorsque ladite fiche est engagée dans ladite embase, le conducteur creux de la fiche entre en contact élastique avec le conducteur axial de l'embase et le manchon isolant écarte la deuxième extrémité de l'organe de commutation, et ledit deuxième conducteur cylindrique de la fiche entre en contact électrique avec au moins ledit deuxième conducteur cylindrique de l'embase. On comprend que grâce aux dispositions de l'invention, lorsque l'embase n'est pas connectée à la fiche, la position de l'organe de commutation est telle que le conducteur axial est relié au premier conducteur cylindrique de la fiche ce qui assure la liaison entre le conducteur d'antenne du dispositif portatif et les circuits de traitement de ce même dispositif dans le cas o le dispositif de connexion est utilisé avec un appareil à antenne. En revanche lorsque la fiche est engagée dans l'embase, l'organe de commutation est écarté et le dispositif lié à la fiche, notamment l'antenne d'un véhicule automobile, est relié au circuit de l'appareil portatif alors que le blindage de l'antenne est relié à la masse de l'appareil portatif. De préférence le dispositif se caractérise en ce que la première extrémité de l'organe de commutation est solidaire du premier conducteur cylindrique et sa deuxième extrémité au repos est en contact avec ledit conducteur axial et en ce que lesdits moyens mécaniques isolants comprennent un manchon isolant entourant ledit premier conducteur axial creux. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, l'extrémité libre du deuxième conducteur cylindrique de la fiche est conformée, lorsque la fiche est engagée dans l'embase, pour entrer en contact électrique avec simultanément lesdits premier et deuxième conducteurs cylindriques de l'embase. On comprend que grâce à ce mode perfectionné de réalisation du dispositif de connexion à commutateur on a réalisé une liaison entre le premier conducteur cylindrique relié à la masse du dispositif portatif et le deuxième conducteur cylindrique qui est lui relié au blindage de l'antenne externe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appraîtront mieux 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 d'ensemble d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention appliqué au cas d'un radiotéléphone et d'une antenne de véhicule automobile; la figure 2 est une vue en coupe verticale de l'embase du dispositif de connexion; la figure 3 est une vue en coupe axiale de la fiche du dispositif de connexion à commutateur; et la figure 4 montre une variante de réalisation de l'embase. Sur la figure 1 on a représenté très schématiquement un véhicule automobile 10 équipé d'une antenne propre A2 reliée à une fiche fixe 14 par un conducteur d'antenne 16. Sur cette même figure, on a représenté schématiquement un radiotéléphone 18 qui est équipé de son antenne propre A1. Sur cette figure, on a également fait apparaître schématiquement une embase 20 destinée à être connectée à la fiche 14 du véhicule automobile lorsque le radiotéléphone 18 doit être utilisé dans celui-ci. En se référant tout d'abord à la figure 2, on va décrire un premier mode préféré de réalisation de l'embase du dispositif de connexion à commutateur. Sur cette figure, on a représenté le circuit imprimé 22 de l'appareil portatif, par exemple le radiotéléphone 18 comme représenté sur la figure 1. Ce circuit imprimé 22 comporte sur sa face supérieure 22a un certain nombre de métallisation et pistes conductrices et notamment une première piste 24 qui est reliée à la masse M du dispositif portatif une deuxième piste 26 qui est reliée électriquement à l'antenne propre du dispositif portatif A1 et un trou métallisé 28 relié à une piste conductrice réalisée sur la face inférieure 22b du circuit imprimé. La piste conductrice 30 est reliée électriquement aux circuits de traitement du dispositif portatif par exemple du radiotéléphone pour permettre les fonctions d'émission et de réception du radiotéléphone. L'embase proprement dite 20 est constituée par un conducteur axial 32 qui comporte une portion externe cylindrique 34 une portion inférieure cylindrique 36 qui est engagée dans le trou métallisé 26, et une partie médiane 38 présentant un diamètre externe supérieur au reste du conducteur axial 32. Autour du conducteur axial 32, on trouve un premier conducteur cylindrique 40 coaxial au conducteur axial 32. Mécaniquement, une bague isolante 42 relie le premier conducteur cylindrique 40 au conducteur axial 32. Le premier conducteur cylindrique 40 est électriquement relié à la piste conductrice 26 qui est elle-même reliée à l'antenne A1. L'embase 20 comporte également un deuxième conducteur cylindrique 44 qui est sensiblement coaxial au conducteur axial 32 et qui entoure le premier conducteur cylindrique 40. Mécaniquement le deuxième conducteur cylindrique 44 est relié au premier conducteur cylindrique 40 par l'intermédiaire d'une deuxième bague isolante 46. Dans l'exemple de réalisation considéré, le conducteur cylindrique externe 44 est relié électriquement à la piste conductrice 24 c'est-à-dire à la masse M de l'appareil portatif par exemple du radiotéléphone. Comme le montre la figure 2, le premier conducteur cylindrique de connexion 40 est équipé d'un organe de commutation 50 qui comporte une première portion cylindrique 52 solidaire de la face interne du conducteur cylindrique 40 de manière à assurer une continuité électrique entre ces deux pièces. L'élément de commutation 50 comporte également une partie élastiquement déformable de forme générale tronconique et munie de fentes pour permettre sa déformation élastique comme on l'expliquera ultérieurement. Au repos, la portion tronconique 54 de l'organe de commutation 50 est en contact avec la portion 38 de diamètre accru du conducteur axial 32. On comprend que dans cette position on réalise ainsi une liaison électrique entre le premier conducteur cylindrique 40 et le conducteur axial 32. En d'autres termes, dans l'exemple de réalisation considéré on réalise ainsi une connexion électrique entre la piste conductrice 26 et la piste conductrice 30 c'est-à-dire une liaison entre l'antenne A1 du radiotéléphone et ses circuits de traitement. Dans le mode de réalisation décrit précédemment, le circuit imprimé 22 est du type double face. On ne sortirait pas de l'invention si on utilisait un circuit imprimé simple face dans lequel toutes les métallisations seraient réalisées sur la face supérieure 22a. Cela imposerait de réaliser une métallisation supplémentaire pour le conducteur axial 32 mais permettrait d'éviter le trou métallisé 28. En se référant maintenant à la figure 3, on va décrire un mode préféré de réalisation de la fiche fixe du dispositif de connexion à commutateur. Cette fiche comporte un corps isolant 60 muni d'un évidement axial 62 pour recevoir le conducteur d'antenne et son contact femelle 64. Le corps isolant 60 se termine par un manchon isolant 66 qui entoure le contact 64. La fiche 14 comporte également un élément externe de connexion 68 qui est relié électriquement par 69 au blindage de l'antenne A2. Selon un mode préféré de réalisation l'élément de connexion externe 68 de la fiche 14 est réalisé avec deux viroles concentriques et réalisés en matériau conducteur respectivement référencées 70 et 72. Un interstice 74 étant laissé entre le viroles conductrices 70 et 72. Les viroles 70 et 72 comportent des bords libres 70a et 72a de largeur accrue et une bague conductrice 74 est interposée entre les bords libres 70a et 72a des deux viroles constituant le conducteur externe 68 de la fiche. On réalise ainsi un conducteur externe cylindrique 68 dont l'extrémité présente certaines propriétés de déformabilité. On comprend que lorsque l'on veut connecter l'appareil portatif équipé de l'embase 20 sur l'antenne externe A2 reliée à la fiche 14 on engage l'embase 20 sur la fiche 14 de telle manière que le manchon isolant 66 de la fiche pénètre dans l'espace annulaire 80 disposé entre le conducteur axial 32 et le premier conductrice cylindrique 40 et que le bord libre 70a, 72a du conducteur externe 68 pénètre dans l'espace annulaire 82 s'étendant entre les conducteurs cylindriques 40 et 44. Lors de l'enfoncement de la fiche 14 dans l'embase 20 le manchon isolant 66 agit sur la partie élastiquement déformable 54 de l'organe de commutation 50 écartant ainsi son bord libre 54a de la portion 38 du conducteur axial 32. On interrompt ainsi la liaison électrique entre le conducteur axial 32 et le premier conducteur cylindrique 40. Simultanément un contact électrique est établi entre le conducteur central 64 de la fiche et le conducteur axial 32. De plus, lors de l'introduction de la fiche 32 dans l'embase 20 les bords libres 70a et 72a des viroles constituant le conducteur externe de la fiche 14 viennent en contact respectivement avec la face interne 40a du conducteur cylindrique 44 et la face externe 40b du conducteur cylindrique 40. Ce double contact électrique réalise une liaison électrique entre la piste conductrice 26 et la piste conductrice 24. On obtient ainsi la mise à la masse de l'antenne A1 du dispositif portatif qui est équipé de l'embase 20. La figure 4 montre une variante de réalisation de l'embase qui porte la référence 20'. L'embase 20' est constituée par une partie de connexion 80 qui est engagée à force dans une partie support 82. La partie de connexion 80 présente la même structure que sur la figure 2 à l'exception des parties inférieures 32a du conducteur axial 32, 40c du premier conducteur cylindrique 40 et 44c du deuxième conducteur cylindrique 44. Plus précisément les extrémités inférieures 32a et 40c font saillie en dessous des bagues isolantes 42 et 46 et l'extrémité inférieure 44c présente une épaisseur réduite pour former un épaulement 84. La partie support 82 comprend un conducteur axial 86, un premier conducteur cylindrique 88 solidaire du conducteur axial par une première bague isolante 90 et un deuxième conducteur cylindrique 92 solidaire du premier conducteur cylindrique 88 par une deuxième bague isolante 94. Le deuxième conducteur cylindrique 92 fait saillie au-dessus de la bague isolante 94 et il comporte un épaulement 96 correspondant à l'épaulement 84 de la partie de connexion 80, pour réaliser un emmanchement serré. Lorsque la partie de connexion 80 est engagée dans la partie support 82, on réalise une connexion électrique entre les conducteurs axiaux 32 et 86, entre les premiers conducteurs cylindriques 40 et 88 et entre les deuxièmes conducteurs cylindriques 44 et 92. De préférence, les éléments conducteurs 86, 88 et 92 sont réalisés en un élastomère conducteur de l'électricité et les bagues isolantes 90 et 94 sont également réalisées en élastomère. Ainsi, il existe une possibilité de déplacement axial de cet ensemble lors de l'enfoncement de la fiche, ce qui permet de protéger le circuit imprimé proprement dit. Dans ce cas; le circuit imprimé est simple face. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion à commutateur comprenant une embase (20) notamment destinée à être montée sur un appareil portatif équipé d'une première antenne (A1) et une fiche notamment destinée à être reliée à une deuxième antenne ladite embase (14) étant apte à être connectée à ladite fiche, caractérisé en ce que ladite embase (20) comprend: - un conducteur axial (32) notamment destiné à être relié à un circuit dudit appareil portable, - un premier conducteur cylindrique (40) sensiblement coaxial audit conducteur axial (32) isolé dudit conducteur axial et notamment destiné à être relié à ladite première antenne; - un deuxième conducteur cylindrique (44) entourant ledit premier conducteur cylindrique (40) et isolé de celui-ci, ledit deuxième conducteur cylindrique étant notamment destiné à être relié à la masse dudit appareil portatif; - et un organe de commutation électrique élastique (50) dont une première extrémité (52) est solidaire d'un des deux éléments constitués par le premier conducteur cylindrique (40) et le conducteur axial et dont la deuxième extrémité (54) au repos est en contact avec l'autre desdits deux éléments (32) et en ce que ladite fiche (14) comprend: - un premier conducteur axial (64) creux apte à coopérer avec le conducteur axial de l'embase, ledit conducteur creux étant notamment destiné à être relié à ladite deuxième antenne, - un deuxième conducteur cylindrique (68) sensiblement coaxial audit conducteur creux et entourant celui-ci, notamment destiné à être relié au blindage de ladite deuxième antenne; et - des moyens isolants mécaniques pour écarter la deuxième extrémité de l'organe de commutation de sa position de repos lorsque ladite fiche est engagée dans ladite embase, par quoi, lorsque ladite fiche est engagée dans ladite embase, le conducteur creux de la fiche entre en contact élastique avec le conducteur axial de l'embase et le manchon isolant écarte la deuxième extrémité de l'organe de commutation, et ledit deuxième conducteur cylindrique de la fiche entre en contact électrique avec au moins ledit deuxième conducteur cylindrique de l'embase. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première extrémité (52) de l'organe de commutation est solidaire du premier conducteur cylindrique (40) et sa deuxième extrémité (54) au repos est en contact avec ledit conducteur axial (32) et en ce que lesdits moyens mécaniques isolants comprennent un manchon isolant (66) entourant ledit premier conducteur axial creux. 3. Dispositif de connexion à commutation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre dudit deuxième conducteur cylindrique (68) de la fiche est conformé, lorsque la fiche (14) est engagée dans l'embase (20), pour entrer en contact électrique avec simultanément lesdits premier (40) et deuxième (44) conducteurs cylindriques de l'embase. 4. Dispositif de connexion à commutation selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit deuxième conducteur cylindrique (68) de la fiche (14) est constitué par deux viroles cylindriques (70, 72) coaxiales séparées par une fente cylindrique, et par une bague conductrice (74) interposée entre les deux viroles à proximité de leur bord libre (70a, 72a). 5. Dispositif de connexion à commutation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit organe de commutation (50) comprend une première portion (52) sensiblement cylindrique solidaire de la face interne du premier conducteur cylindrique (40) de l'embase et une portion tronconique déformable (54) dont le bord libre, au repos, est en contact avec ledit conducteur axial (32) de l'embase. 6. Dispositif de connexion à commutation selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit conducteur axial (32) de l'embase (20 comprend une première portion cylindrique (34) apte à coopérer avec le premier conducteur creux (64) de la fiche (14) et une portion élargie (38) avec laquelle le bord libre de la portion tronconique (54) de l'organe de commutation (50), au repos, est en contact.