Brevet FR2791184A1 — publié le 20000922

Connecteur femelle et procédé de montage de ce connecteur. La présente invention a pour objet un connecteur femelle. Elle a également pour objet un procédé de montage de ce connecteur femelle entre un câble et un circuit imprimé. Elle trouve plus particulièrement son utilisation dans le domaine des applications téléphoniques et informatiques. Elle y permet notamment de réaliser une connexion entre un câble et un circuit imprimé. La connexion réalisée est une connexion électrique. Une connexion électrique réalisée entre un câble et un circuit imprimé est actuellement réalisée par l'intermédiaire de deux éléments. Les deux éléments sont d'une part une fiche mâle et d'autre part une prise femelle, l'une fixée sur le câble, I'autre fixée sur le circuit imprimé. Plus généralement on parlera d'un connecteur et de son connecteur complémentaire. Ces deux éléments sont reliés mécaniquement et électriquement au moment de la 1 5 connexion. La réalisation de ce type de connexion nécessite donc de fixer un de ces éléments sur un câble, de fixer l'autre élément sur le circuit imprimé, et enfin de connecter ces deux éléments ensemble pour obtenir la connexion électrique. Par exemple le connecteur femelle est monté sur le circuit imprimé sur lequel il est soudé. Il présente alors un réceptacle pour recevoir une fiche mâle. La fiche mâle est fixée et connectée solidement à l'extrémité du câble. Le connecteur femelle et la fiche mâle peuvent être connectés ensemble de manière réversible. Ce type de connecteur présente un problème principal. Le problème principal est celui du nombre d'opérations à réaliser pour obtenir la connexion entre le câble et le circuit imprimé. A l'emploi, ce type de connexion est donc peu pratique. Un problème secondaire est celui de la taille du connecteur. La miniaturisation d'une manière générale conduit à des fabrications plus complexes que pour des pièces de taille plus grande. Dans le cas présent, le problème est doublé car il y a deux éléments à fabriquer. L'invention propose, pour résoudre ces problèmes, un connecteur unique permettant de réaliser cette connexion. L'intérêt de l'invention réside dans le fait qu'elle propose un connecteur moins gros et donc moins cher pour relier un câble et un circuit imprimé. Cet avantage résulte du fait que le connecteur n'est constitué que d'un seul élément. Par ailleurs le procédé de montage de l'invention est plus pratique car il ne contient que deux étapes fixation du connecteur sur le câble et fixation immédiate du connecteur câblé sur le circuit imprimé. La solution proposée par l'invention consiste à concevoir un connecteur comportant deux entrées. Une première entrée permet d'accueillir un câble, la deuxième entrée permet d'introduire un chant d'un circuit imprimé. Un tel connecteur comporte alors, dans des alvéoles reliant les deux entrées, des contacts. Les contacts possèdent deux extrémités. Une première extrémité dépasse dans une cavité de la première entrée, et une deuxième extrémité dépasse dans une cavité de la deuxième entrée. Dans la cavité de la première entrée, on peut introduire un câble, de préférence non complètement dénudé. Dans la cavité de la deuxième entrée, on peut introduire un circuit imprimé possédant des métallisations sur une bordure. Une première extrémité des contacts vient au contact des brins du câble. Une deuxième extrémité des contacts s'appuie sur les métallisations. Ainsi la connexion entre le circuit imprimé et le câble est réalisée. A titre de perfectionnement, le connecteur comporte des dispositifs antitraction permettant de retenir le câble en place. Il comporte également des dispositifs permettant de réaliser une connexion auto-dénudante des brins isolés du câble. Cette connexion auto-dénudante est de préférence réalisée par le rapprochement d'un des dispositifs anti- traction vers la première extrémité des contacts. La deuxième entrée a une cavité en forme de mâchoire. Un mors inférieur de cette mâchoire soutient un circuit imprimé dont les métallisations sont alors maintenues contre des languettes de la deuxième extrémité des contacts. L'invention concerne donc un connecteur femelle caractérisé en ce qu'il comporte un corps comportant une première entrée acceptant des brins d'un câble, une deuxième entrée en forme de mâchoire acceptant une bordure d'un circuit imprimé, des alvéoles dans ce corps, et des contacts allongés dans les alvéoles du corps de la première entrée à la deuxième entrée, de préférence parallèlement les uns aux autres. L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un connecteur femelle sur un câble et un circuit imprimé. Le connecteur est d'abord connecté à un câble dénudé. Des brins non dénudés du câble sont introduits dans le connecteur, ainsi qu'une partie du câble non dénudé. Le câble non dénudé est maintenu en position dans le connecteur par un premier dispositif mobile, placé en position fermée. Les brins non dénudés sont dénudés par l'intermédiaire d'un deuxième dispositif mobile auto- dénudant qui est aussi déplacé dans une position fermée. Ce dispositif auto- dénudant applique les brins non dénudés contre des dents de la première extrémité d'un contact contenu dans le connecteur. Le câble est ainsi maintenu dans le connecteur, et la connexion entre les brins du câble et les contacts du connecteur est ainsi réalisée. Le connecteur ainsi câblé est alors inséré dans une fenêtre d'un boîtier contenant un circuit imprimé. De préférence, le connecteur câblé est maintenu dans la fenêtre du boîtier par un levier élastique. Au même moment, le circuit imprimé contenu dans le boîtier est introduit dans la deuxième entrée du connecteur. Des languettes à la deuxième extrémité des contacts, dépassant dans la deuxième entrée du connecteur, peuvent venir au contact de métallisations du circuit imprimé. L'invention concerne alors un procédé de montage d'un connecteur femelle reliant un câble et un circuit imprimé caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - on dénude le câble pour faire apparaître des brins conducteurs encore munis de leur gaine isolante; - on introduit le câble, par son extrémité dénudée, dans une première entrée du connecteur; - on déplace une première butée de ce connecteur d'une position ouverte à une position fermée qui contraint le câble contre l'intérieur d'une cavité formée dans cette première entrée, et simultanément on déplace une deuxième butée de ce connecteur d'une position ouverte à une position fermée, qui contraint les brins isolés du câble contre une extrémité de contacts auto-dénudant logés dans ce connecteur; - on engage une mâchoire, formée par une deuxième entrée du connecteur, contre une bordure d'un circuit imprimé; - on contraint une languette à une autre extrémité de chaque contact contre une métallisation du circuit imprimé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: une vue en coupe d'un connecteur femelle selon I'invention - Figures 2a et 2b: des coupes du connecteur femelle respectivement selon des plans de coupe A et B présentés sur la figure 1; - Figure 3: une coupe d'un connecteur selon l'invention mis en place entre un câble et un circuit imprimé; - Figure 4: une représentation d'une forme préférée d'un contact contenu dans le connecteur femelle selon l'invention. Le connecteur femelle de l'invention est présenté sur la figure 1. Le connecteur comporte un corps 1, une première entrée 2, et une deuxième entrée 3. Le corps 1 a, ici, globalement une forme parallèlépipédique. La première entrée 2 s'ouvre sur une face 4 du parallélépipède formé par le corps 1. La deuxième entrée 3 s'ouvre sur une deuxième face 5 du parallélépipède formé par le corps 1, opposée à la face 4. Les deux faces 4 et 5 peuvent être parallèles. La première entrée 2 accepte l'introduction d'un câble 6. Pour réaliser une connexion correcte, le câble 6 est partiellement dénudé, et laisse apparaître des brins 7 de ce câble. Les brins 7 sont de préférence encore munis de leur propre gaine isolante. La deuxième entrée 3 a la forme d'une mâchoire. Cette mâchoire est ouverte. Elle accepte l'introduction d'un circuit imprimé 8. Le circuit imprimé 8 possède des métallisations 9. Ces métallisations 9 sont placées sur la bordure du circuit imprimé qui est introduit dans la mâchoire du corps 1. Le corps 1 possède en outre des alvéoles 10 qui s'étendent entre la première entrée 2 et la deuxième entrée 3. Des contacts 11 sont logés dans les alvéoles 10. Les contacts 11 s'étendent de la première entrée 2 à la deuxième entrée 3. De préférence, le connecteur comporte plusieurs contacts tels que 11. Ceux ci sont de préférence parallèles entre eux dans leurs alvéoles. Pour des raisons d'encombrement des métallisations 9 ou des brins 7, ces alvéoles et contacts peuvent cependant être disposés en éventail. Selon les figures 1, 2a et 2b, dans une variante préférée le connecteur comporte trois alvéoles 10, et trois contacts 11. Un contact 11 est représenté sur la figure 4. Le contact 11 a une forme allongée. Dans un exemple, le contact 11 a une forme plane. Il possède deux extrémités par rapport à cet allongement. A une première extrémité 12, le contact 11 possède une mortaise 13 et un bout dénudant 14. Dans un exemple préféré, le bout dénudant 14 est composé de deux dents 14.1 et 14.2. Les deux dents 14.1 et 14.2 sont alignées et percent l'âme du brin conducteur par son centre. A une deuxième extrémité 15 du contact 11, celui-ci présente une languette 16. La languette 16 est courbée en retour de I'allongement reliant la première extrémité 12 et la deuxième extrémité 15. La languette 16 est élastique, et peut être essentiellement mobile dans le plan formé par le contact 11. Le contact 11 est logé dans une alvéole 10 du corps 1. Dans cette alvéole 10, il est maintenu en position par la mortaise 13. La mortaise 13 s'engage par exemple dans un tenon réalisé en bout d'une alvéole 10. Dans ce type de réalisation, le contact 10 est glissé depuis la face 5 de la deuxième entrée 3 dans l'alvéole 10 jusqu'à ce que la mortaise s'engage sur le tenon. De plus le serrage du contact est obtenu au moyen d'un ou deux bossages 15.1 réalisés sur les parois latérales du contact 11, de préférence comme montré sur les figures 3 et 4 à l'avant, de manière à ce que le serrage dans l'alvéole 10 se fasse sur une courte distance, lorsque le contact 11 est en grande partie rentré dans l'alvéole 10. Le contact 11 peut également être inclus dans le matériau du corps 1 au cours d'une opération de surmoulage de ce corps. Dans ce cas, l'alvéole se forme naturellement autour du contact 11. Les languettes 16 dépassent dans une cavité 17 formée par la deuxième entrée 3. Les languettes 16 sont courbées. La distance séparant une extrémité basse d'une languette 16 et une mâchoire inférieure 18 de la deuxième entrée 3 est inférieure à l'épaisseur d'un chant du circuit imprimé 8. Ainsi lorsqu'un circuit imprimé 8 est inséré, les languettes 16 sont contraintes contre le circuit imprimé 8. La cavité 17 est délimitée par la mâchoire inférieure 18, une mâchoire supérieure 19 et un rebord 20. Le rebord 20, au fond de la cavité 17, détermine, à l'endroit d'une alvéole, une séparation non intégrale entre la première entrée 2 et la deuxième entrée 3. La mâchoire inférieure 18 sert de support pour laisser reposer le circuit imprimé 8. L'écartement entre les mâchoires supérieure 19 et inférieure 18 est supérieur à l'épaisseur d'un chant d'un circuit imprimé. La mâchoire 19 est ici crénelée par les alvéoles pour permettre l'introduction des contacts 11. La languette courbée 16 d'un contact s'étend au-delà du plan formé par la base de la mâchoire supérieure 19. La première entrée 2 forme également une cavité 21 comportant une partie supérieure 22 et une partie inférieure 23. La cavité 21 possède également des murs latéraux 24. Les murs latéraux 24, la partie supérieure 22 et la partie inférieure 23 délimitent une cavité permettant d'accepter un câble 6. La partie inférieure 23 comporte deux butées mobiles 25 et 26. Les butées mobiles 25 et 26 ont ici un profil triangulaire. Elles sont chacune maintenue par une seule arête au corps 1. La butée mobile 25 est maintenue par une arête 27 et la butée 26 est maintenue par une arête 28. Les arêtes 27 et 28 correspondent à des charnières respectives des butées et 26. Un tel effet de charnière est obtenu en réalisant le corps 1 et les butées 25 et 26 ensemble, dans un matériau plastique, par exemple en polycarbonate. La butée 26 présente la particularité sur une de ses arêtes de comporter des encoches 29. Les encoches 29 sont réalisées sur une arête qui est parallèle à l'arête charnière 28. La butée 25 est un dispositif anti-traction. Ce dispositif permet de maintenir en position le câble 6 dans le corps 1. Le dispositif 26 a pour fonction principale de réaliser la connexion électrique par déplacement d'isolant entre les dents 14.1 et 14.2 des brins 7 du câble 6, mais il sert également de dispositif anti-traction. Avant montage du connecteur sur un câble 6, les charnières 27 et 28 sont en position ouverte, comme représenté sur la figure 1. La figure 3 les montre en position fermée. En position ouverte, les butées 25 et 26 n'entravent pas l'intérieur de la cavité 21. Selon une caractéristique préférée de l'invention, la connexion d'un câble dans un tel connecteur est réalisée par le déplacement des butées 25 et 26 d'une position ouverte à une position fermée. En position fermée, les butées 25 et 26 exercent respectivement une contrainte sur le câble 6 et les brins 7, et effectuent en même temps un dénudage des brins. La butée 25 possède deux faces 27.1 et 27.2 adjacentes par l'arête 27. En position ouverte, la face 27.1 est parallèle à la partie inférieure 23. En position fermée, la face 27.2 devient parallèle à la partie inférieure 23, et s'appuie sur une bordure 23.1 de la partie inférieure 23. De même, la butée 26 possède deux faces 28.1 et 28.2 adjacentes par l'arête 28, qui s'orientent de la même façon que la butée 25 dans les positions ouverte ou fermée. De plus les butées 25 et 26 sont solidaires de la partie inférieure 23 de telle sorte que les arêtes 27 et 28 soient les arêtes les plus proches du rebord 20 séparant la cavité 20 de la cavité 17. Figure 2b, les encoches 29 de la butée 26 ont une forme de demi- cercle. Ces encoches 29 sont adaptées à recevoir chacune un brin 7 du câble 6. Le demi-cercle formé par les encoches 29 a par exemple un rayon égal à celui des brins 7 du câble 6. En regard des encoches 29, les alvéoles comportent un réceptacle, par exemple lui aussi en demi-cercle pour recevoir un brin 7. La figure 2b montre un brin 7 avec sa gaine isolante 7.1 et son âme conductrice 7.2 engagée dans ces encoches et réceptacles. Figure 3, le corps 1 du connecteur est destiné à être installé dans une fenêtre 30 d'un boîtier 31 contenant le circuit imprimé 8 sur lequel le connecteur doit être monté. Le corps 1 possède un levier élastique 32 sur une face supérieure, ou inférieure. La face supérieure du corps 1 est matérialisée par la mâchoire supérieure 19 et la partie supérieure 22. Les métallisations 9 du circuit imprimé 8 doivent donc être en vis à vis avec la fenêtre 30 du boîtier 31 contenant le circuit imprimé 8. Les métallisations 9 peuvent également être portées par une languette rigide dépassant du circuit imprimé, qui serait de largeur plus étroite que la fenêtre 30. Le montage de ce connecteur, selon l'invention, sur un câble 6 d'une part, et sur un circuit imprimé 8 d'autre part ne nécessite que la réalisation de deux étapes principales. Une première étape consiste à monter le câble 6 dans le connecteur. Dans ce but, on dénude le câble 6 sur une longueur de quelques millimètres, préférentiellement 5 à 10 millimètres. Les brins 7 contenus dans le câble 6 sont apparents. Les brins 7 ne sont pas dénudés, les gaines 7.1 enveloppent les âmes 7.2. On introduit le câble 6 et les brins 7 par l'extrémité dénudée dans la première entrée 2 du corps 1 du connecteur. Afin de réaliser une connexion correcte, dans un exemple, on écrase légèrement à la main le câble 6, afin de placer les brins 7 dans un même plan, parallèles entre eux. Ainsi les brins 7 sont introduits dans la cavité 21 de la première entrée 2. Chaque brin 7 est inséré entre les extrémités des dents 14.1 et 14.2 de chaque contact 11 contenu dans le corps 1 du connecteur. Le décalage des dents 14.1 et 14.2 sert en partie de guide pour les brins 7. Le câble est ensuite maintenu en position à l'intérieur de la cavité 21 par la rotation de la butée 25. La butée 25 est placée dans une position fermée. La butée 25 est contrainte contre le câble 6 et est retenue par la partie inférieure 23 de la première entrée 2. Ensuite, ou en même temps, la connexion électrique réelle entre les brins 7 et les contacts 11 est réalisée par la rotation de la butée 26. La butée 26 vient appliquer ses encoches 29 contre les brins 7. La pression exercée par la butée 26 qui est contrainte contre ces brins est telle que les brins 7 sont dénudés localement par des bords acérés des dents 14.1 et 14.2. Ces brins viennent ainsi en contact électrique avec les contacts 11. La connexion est dite auto-dénudante ou à déplacement d'isolant. Ces opérations réalisées constituent la première étape du montage. Un connecteur a ainsi été câblé. Au cours de la deuxième étape, le connecteur câblé est monté sur un circuit imprimé 8. Figure 3, le circuit imprimé 8 est situé dans un boîtier 31 possédant une fenêtre 30. Une bordure du circuit imprimé 8 est en attente en porte-à-faux près de cette fenêtre. Les métallisations 9 du circuit imprimé 8 entrant en contact avec le connecteur sont placées à la bordure du circuit imprimé 8 en vis-à-vis de la fenêtre. Les mâchoires 18 et 19 de la deuxième entrée 3 sont destinées à entourer le circuit imprimé 8. Dans ce but, on abaisse le levier élastique 32 afin de permettre l'introduction du corps 1 dans la fenêtre 30 du boîtier. En variante, le levier élastique 32 comporte une rampe d'abaissement automatique. L'introduction du corps 1 est telle que la mâchoire 18 est placée sous le circuit imprimé 8, et que la mâchoire 19 est placée au-dessus. Le levier 32 est ensuite relâché de manière à maintenir en position le connecteur câblé autour du circuit imprimé 8. Un verrou réalisé par un décrochement 33 du levier 32 prend appui sur un bord de la fenêtre 30. Les languettes 16 des contacts 11 sont poussées par l'épaisseur du circuit imprimé 8 vers le haut. Ce mouvement contraint les languettes 16 contre les métallisations 9. La connexion est ainsi réalisée entre un câble 6 et un circuit imprimé 8. REVENDICATIONS 1 - Connecteur femelle caractérisé en ce qu'il comporte un corps (1) comportant une première entrée (2) acceptant des brins (7) d'un câble (6), une deuxième entrée (3) en forme de mâchoire acceptant une bordure d'un circuit imprimé (8), des alvéoles (10)dans ce corps, et des contacts (11) allongés dans les alvéoles du corps de la première entrée à la deuxième entrée, de préférence parallèlement les uns aux autres. 2 - Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un contact comporte une partie auto-dénudante (14) dans la première entrée, et une languette élastique (16) dans la deuxième entrée. 3 - Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie auto-dénudante comporte deux dents (14.1, 14.2) légèrement décalées de part et d'autre d'un plan formé par le contact. 4 - Connecteur femelle selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce qu'une languette de contact a une forme courbée, et s'étend au-delà d'un plan formé par un mors supérieur (19) de la mâchoire de la deuxième entrée. - Connecteur femelle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les contacts comportent une mortaise (13) pour être maintenus dans leurs alvéoles respectives. 6 - Connecteur femelle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux butées mobiles (25, 26) d'un même côté de la première entrée, chacune maintenue par une arête (27, 28) au corps du connecteur, une arête formant une charnière autour de laquelle une butée peut tourner 7 - Connecteur femelle selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une première butée est à arêtes planes, une deuxième butée présente sur une de ses arêtes des encoches (29), et les alvéoles comportent également des réceptacles en regard des encoches de la deuxième butée en position de basculement. 8 - Connecteur femelle selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps comporte un levier (32) avec un verrou élastique (33) pour s'engager dans une fenêtre (31) d'accès à un circuit imprimé. 9 - Connecteur femelle selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les contacts comportent, de préférence à une extrémité, un bossage (15.1) pour être maintenus dans les alvéoles. - Procédé de montage d'un connecteur femelle reliant un câble et un circuit imprimé caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: on dénude le câble pour faire apparaître des brins conducteurs encore munis de leur gaine isolante; - on introduit le câble, par son extrémité dénudée, dans une première entrée du connecteur; - on déplace une première butée de ce connecteur d'une position ouverte à une position fermée qui contraint le câble contre l'intérieur d'une cavité formée dans cette première entrée, et simultanément on déplace une deuxième butée de ce connecteur d'une position ouverte à une position fermée, qui contraint les brins isolés du câble contre une extrémité de contacts auto-dénudant logés dans ce connecteur; - on engage une mâchoire, formée par une deuxième entrée du connecteur, contre une bordure d'un circuit imprimé; - on contraint une languette à une autre extrémité de chaque contact contre une métallisation du circuit imprimé. 11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape suivante: - on appuie sur un levier élastique externe du connecteur pour introduire ou retirer le connecteur dans une fenêtre d'un boîtier contenant un circuit imprimé.