Brevet FR2789234A1 — publié le 20000804

Dispositif et procédé de connexion d'une embase à picots sur un boîtier La présente invention a pour objet un dispositif de connexion d'une embase à picots sur un boîtier. Elle a également pour objet un procédé de connexion d'une embase à picots sur un boîtier. Le domaine de l'invention est celui des embases à picots à usage extérieur, notamment celles utilisées avec des boîtiers de géophysique. L'invention peut néanmoins être utilisée dans d'autres domaines car elle procure une facilité de montage appréciable d'une embase sur un boîtier. Les instruments utilisés dans le domaine des études géophysiques sont souvent exposés à des conditions extérieures polluantes. Ces pollutions peuvent être chimiques ou physiques et comporter dans ce cas des agressions par de la poussière, de l'eau, ou de la boue. Il s'agit notamment des études menées dans les déserts, o des grains de sable ou des poussières peuvent s'introduire dans les connexions, et à la longue diminuer leur qualité. Il peut s'agir aussi de connecteurs de géophysique marine. Dans ce cas de plus, I'air salin ambiant est néfaste. Des dispositifs de connexion sont utilisés dans ces domaines, par exemple, pour relier une sonde par un câble à un circuit électronique de traitement. La sonde et le circuit de traitement sont contenus chacun dans un boîtier. Ils sont chacun accessibles électriquement par un connecteur, ou embase. Le câble possède des connecteurs complémentaires à chaque extrémité pour coopérer avec ces embases. Lors du transport vers un site de mesure, la sonde, le boîtier du circuit de traitement et le câble sont séparés. Sur le site, il convient de les relier. Lorsque les connecteurs sont montés, l'environnement extérieur polluant ne peut pas endommager ni l'intérieur de la sonde, ni celui du boîtier du circuit de traitement, ni les embases elles- mêmes. En effet, ces montages sont hermétiques. Par contre lors du transport ou du montage, les embases peuvent être abîmées et devoir être changées. Autrement, il peut être prévu de remplacer une embase par une autre, d'un autre type. Dans ce cas, lors de l'enlèvement et du remplacement des embases, I'intérieur de la sonde et ou du boîtier du circuit de traitement peuvent être soumis à la pollution de l'environnement de l'étude géophysique. Dans ce cas, des connexions ultérieures du câble avec la sonde ou avec le circuit de traitement peuvent être détériorées, ou être de moins bonne qualité. Dans l'état de la technique, une embase destinée à recevoir un connecteur d'extrémité d'un câble est directement connectée à un circuit contenu à l'intérieur d'un boîtier. Par exemple, I'embase est connectée à une plaquette de circuit imprimé qui est montée dans un fond d'un boîtier. L'embase comporte une partie extérieure de connexion qui déborde en surface supérieure du boîtier. Le boîtier comporte un couvercle percé et placé à sa surface supérieure. Le couvercle percé est fixé à la partie supérieure du boîtier. Ce couvercle est muni d'une ouverture permettant le passage de la partie extérieure de connexion de l'embase. L'embase est fixée sur la partie du couvercle située à l'intérieur du boîtier. Ce couvercle laisse sortir la partie extérieure, par exemple d'un ou deux centimètres. Cette excroissance présentée par cette partie extérieure à la surface supérieure du boîtier constitue une des faiblesses de l'embase qui conduit à sa détérioration. Dans tous les cas, le couvercle pour des raisons d'étanchéité est fixé à la surface supérieure du boîtier de sorte qu'en cas de démontage il faut déposer le couvercle du boîtier, désolidariser les picots de l'embase des réceptacles du circuit imprimé, démonter l'embase, récupérer le couvercle, replacer une autre embase, la connecter et la visser en replaçant le couvercle. A chaque démontage, il est nécessaire d'effectuer toutes ces opérations. Un premier problème inhérent à cette méthode est que l'enchaînement de ces étapes est fastidieux et long. Un deuxième problème, critique pour une utilisation lors d'études géophysiques, est le fait que lors du démontage, I'intérieur du boîtier est soumis aux conditions polluantes de l'environnement d'utilisation, car le couvercle est ôté du boîtier. Des réceptacles de picots du connecteur sont eux aussi soumis à l'environnement polluant. Dans ce cas, pendant cette longue intervention, ni le boîtier ni le connecteur n'assurent leur fonction de protection. En outre, pour des raisons d'étanchéité ces boîtiers peuvent être remplis de gaz pour créer une surpression et améliorer ainsi l'étanchéité. L'invention a pour objet de permettre de monter et de démonter rapidement une embase sans trop risquer de polluer l'intérieur d'un boîtier. Ceci est d'autant plus important que dans le domaine des études géophysiques, ce type d'intervention n'est pas rare. Ce résultat est obtenu dans l'invention en réalisant, dans un couvercle d'un boîtier, une ouverture prévue pour laisser pénétrer la partie arrière et tous les picots de I'embase à l'intérieur du boîtier. Cette ouverture est assez étroite pour retenir par ses rebords une collerette de fixation de l'embase. De cette façon, les picots de I'embase dépassant de la partie arrière de l'embase pénètrent dans le boîtier et viennent jusqu'au contact de métallisations, ou de réceptacles, aménagés sur un circuit imprimé placé en regard de cette ouverture, contre un fond de ce boîtier. La solution consiste donc à prévoir le montage de l'embase par l'avant du couvercle et donc la fixation de l'embase à l'extérieur du couvercle. Le montage et le démontage sont aisés. Il suffit de dévisser les vis de la collerette de l'embase fixées à la surface extérieure du couvercle. En tirant ensuite sur le corps de l'embase, les picots se déconnectent. On peut éventuellement alors immédiatement fermer le trou par un couvercle de fermeture ou par une autre embase du même type qui vient prendre la place de la première. Un détrompage s'avère alors nécessaire pour assurer le bon positionnement et la mise en correspondance des métallisations ou réceptacles et des picots de l'embase. De plus, un moyen d'antiparasitage est, dans ce type d'application, couramment utilisé. L'invention a donc pour objet un dispositif de connexion comportant - une embase munie de picots, d'un corps d'embase pour maintenir les picots, et d'une collerette de fixation solidaire de ce corps, - un boîtier ouvert par une ouverture, et un rebord d'ouverture pour recevoir la collerette de fixation de l'embase, - dans un fond du boîtier opposé à cette ouverture, un circuit avec des métallisations pour entrer en contact avec des picots de l'embase, caractérisé en ce que l'embase est fixée par l'avant et à l'extérieur du couvercle, et comporte - des tubes de ferrite entourant chacun un picot, - une plaque de rétention munie d'une pluralité d'orifices engagés sur les picots de l'embase, et - au moins un pion de guidage, protubérant de la plaque de rétention et orienté vers des reliefs du circuit pour guider l'insertion de l'embase dans le boîtier. L'invention concerne également un procédé de montage d'une embase à picots sur un circuit contenu dans un boîtier ouvert par une telle ouverture. La solution selon l'invention consiste donc à placer des tubes de ferrite autour des picots maintenus dans le corps de l'embase. On maintient ensuite les tubes de ferrite autour des picots par une plaque de rétention perforée d'un orifice à l'endroit de chaque picot. La plaque possède par ailleurs au moins un pion de centrage permettant alors de servir de détrompeur et de guide pour l'introduction et le guidage des picots de l'embase dans les réceptacles en assurant un détrompage efficace. En agissant ainsi, on peut se permettre de choisir des ferrites cylindriques non parfaitement ajustées au diamètre des picots, car elles sont quand même maintenues autour des picots par la plaque de rétention. Ces ferrites sont alors d'une part moins chères, et en fait plus faciles à mettre en place sur les picots. L'invention a alors également pour objet un procédé de montage d'une embase à picots à l'extérieur d'un boîtier, cette embase à picots étant connectable à un circuit muni de métallisations contenu dans un fond de ce bottier, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - on enfile des tubes de ferrite autour de chaque picot, - on réalise une plaque de rétention comportant un plateau avec une pluralité d'orifices et au moins un pion de centrage, - on engage les picots de l'embase dans les orifices de la plaque de rétention, - on réalise une ouverture dans une surface supérieure du boîtier, - on engage en même temps tous les picots de l'embase et le pion de centrage de cette plaque de rétention dans cette ouverture jusqu'à la connexion des picots et des métallisations selon un positionnement prédéterminé; et on fixe l'embase sur la face supérieure du boîtier. 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 I1: une représentation schématique d'une embase à picots et d'un boîtier selon l'invention muni d'une ouverture laissant passer tous les picots de l'embase à picots; Figure 2: une représentation schématique d'une coupe de cet ensemble boîtier, ouverture du boîtier et embase selon un plan de coupe AA présenté sur la figure 1. Selon les figures 1 et 2, le dispositif de connexion de l'invention comporte une embase 1 à picots, monté sur une surface supérieure 2 d'un boîtier 3. Dans la pratique, la surface supérieure 2 peut être un couvercle monté sur le boîtier 3. La plaque de surface supérieure du couvercle 2 est ainsi fixée par des vis sur une partie supérieure 4 du boîtier 3. Le boîtier 3 contient un circuit électronique 5 placé sur un fond 4.1 du boîtier opposé à la partie supérieure 4. Le circuit 5 est en général un circuit imprimé. Il possède des métallisations 6. Des picots 7 de l'embase 1 viennent au contact des métallisations 6 lors du montage de l'embase 1 sur la surface supérieure 2. Dans la pratique les métallisations 6 sont réalisées sous la forme d'un arrangement de réceptacles conducteurs qui reçoivent les picots 7. Ces réceptacles ont une forme tubulaire tronquée permettant d'accueillir le diamètre des picots 7. La surface supérieure 2 possède une ouverture 8. Les picots 7 de l'embase 1 traversent ensemble la surface supérieure 2 par l'ouverture 8. L'embase 1 peut être reliée directement à une fiche connectée à un câble multibrin. De préférence l'embase 1 possédera, tourné vers l'extérieur un connecteur muni de broches maâles 9.1 ou femelles 9.2. Dans ce cas, le câble multibrin sera muni d'un connecteur complémentaire à raccorder sur ces broches. Le raccordement est tel que chaque brin du câble peut être relié, dans l'embase 1, à un picot 7 relié électriquement à une broche 9.1 ou 9.2. L'embase 1 comporte un corps à partir duquel s'étend d'une part une extension 10 en forme de cylindre tronqué. L'extension 10 forme une virole permettant le guidage du connecteur dans l'ouverture 8. De l'autre côté du corps, l'embase comporte une extension également cylindrique 11. L'extension 11 protubérante protège les broches 9.1 et 9.2. Elle peut être munie de moyens d'ancrage du connecteur complémentaire du câble de raccordement. L'extension 10 forme un tube tronqué d'un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre de l'ouverture 8 de la surface supérieure 2. Le corps de l'embase I comporte en outre une collerette 12, ici représentée sensiblement carrée, qui déborde et entoure continûment l'extension tubulaire 10. Le débordement est suffisant pour que la collerette 12 ne puisse pas passer dans l'ouverture 8 mais pour qu'elle s'appuie au contraire sur des rebords de l'ouverture 8. La collerette 12 est alors fixée à la surface supérieure 2 par des fixations, préférentiellement grâce à des vis 19 qui passent dans des réservations ménagées dans la collerette 12. Ces fixations sont de préférence l'unique moyen de rétention de l'embase 1 sur la surface supérieure 2. Néanmoins l'embase 1 peut être fixé par d'autres moyens que ces vis à la surface supérieure 2. Elle peut par exemple être maintenue par un verrou élastique. De préférence, à la liaison entre la collerette 12 et le rebord de l'ouverture 8, on met en place un joint d'étanchéité, par exemple dans une gorge non représentée sur une face de la collerette 12 en contact avec la surface supérieure 2. Des ferrites tubulaires 13 sont placées autour des picots 7. Ces ferrites 13 constituent un moyen d'antiparasitage de signaux électriques transmis par les picots 7. Pour des raisons économiques, le diamètre interne de ces tubes de ferrite 13 n'est pas ajusté au diamètre externe des picots 7. Le diamètre interne des tubes de ferrite 13 est légèrement plus large que le diamètre des picots 7. Il peut même être variable. Les tubes de ferrite 13 ne couvrent que partiellement la longueur des picots 7. Ils laissent libre une extrémité de ces picots pour entrer en contact avec les réceptacles 6. Une plaque de rétention 14 maintient les tubes de ferrite 13 autour des picots 7 au contact du fond du corps d'embase 1. Le contact des tubes de ferrite 13 avec le fond du corps de l'embase 1 pourrait également être assuré par une fixation de colle. Dans ce cas les tubes de ferrite 13 seraient collés au fond de l'embase 1, ou à la plaque de rétention 14. La plaque de rétention 14 possède des orifices 15. La plaque de rétention 14 possède autant d'orifices 15 qu'il y a de picots 7. Le diamètre des orifices 15 peut être plus grand que le diamètre des picots 7 mais plus petit que le diamètre extérieur des tubes 13. La disposition des orifices 15 correspond au placement des picots 7 sur l'embase 1. Les orifices 15 sont engagés sur les picots 7. Il existe en principe une position unique de la plaque de rétention 14 par rapport aux picots 7. La plaque de rétention 14 comporte par exemple une surface ronde perforée. Les rebords de la plaque de rétention 14 viennent alors au contact de l'intérieur de l'extension tubulaire 10. La plaque de rétention 14 pourrait être maintenue au corps de l'embase 1 en étant par exemple collée sur le rebord intérieur de l'extension 10. La plaque de rétention 14 pourrait également être maintenue au corps de l'embase 1 en étant simplement collée à une extrémité libre des tubes de ferrites 13. De préférence, la plaque de rétention 14 est simplement contrainte élastiquement sur un rebord intérieur de l'extension 10 de l'embase 1. De préférence, elle peut également être maintenue par frottement des picots 7 dans les orifices 15. L'ensemble corps 1 d'embase, tubes de ferrite 13, et plaque de rétention 14 constitue alors une pièce unique. Cet ensemble peut donc être également solidaire. La plaque de rétention 14 possède des pions de centrage 17 sur une face opposée à sa face en contact avec les tubes de ferrite 13. Les pions de centrage 17 forment des extensions de guidage. Ces extensions de guidage sont protubérantes par rapport à la plaque de rétention 14. Elles sont orientées perpendiculairement au plan formé par la plaque de rétention 14. Selon la figure 1, il y a trois pions de centrage 17. Il peut néanmoins y avoir plus ou moins de trois pions de centrage 17. Les pions de centrage 17 tendent à s'encastrer dans des reliefs 18 ménagés dans le circuit 5, ou dans le fond 4.1 du boîtier en regard de l'ouverture 8. Il existe une position unique d'encastrement des pions de centrage 17 dans les reliefs 18 du circuit 5. Cette position unique est par exemple obtenue par une distribution irrégulière des pions de centrage 17. Elle permet de garantir une position correcte de l'ensemble embase 1, picots 7 et plaque de rétention 14 sur le circuit 5. En variante, la virole 10 se prolonge assez vers le bas pour qu'un chant 20 de cette virole vienne coopérer avec une rainure circulaire 21 réalisée dans le circuit 5 ou dans le fond 4.1 du boîtier 3. La hauteur de la virole et la profondeur de la rainure 21, de même que les hauteurs des pions de centrage 17 et des reliefs 18 sont alors prévues pour anticiper la pénétration des picots 7 dans les réceptacles 6 et servir efficacement de guidage. En pratique, la hauteur 22 de la virole 10 est au moins supérieure à la moitié de la hauteur 23 qui sépare la surface supérieure 2 du fond 4.1 du boîtier ou du circuit imprimé 5. De ce fait la protubérance 24 des picots hors de la virole 10 est réduite, de façon à réduire en même temps leur fragilité. La présente invention est également caractérisée par un procédé de montage qui permet de connecter rapidement une embase à picots 1 sur un circuit 5 contenu dans un boîtier 3. Une étape du procédé de montage consiste à réaliser une plaque de surface supérieure 2 pouvant s'adapter sur le boîtier 3 contenant le circuit 5. La surface supérieure 2 est perforée d'une ouverture 8. On réalise aussi une embase 1 qui possède des picots 7 destinés à traverser la surface supérieure 2 du boîtier 3. Des tubes de ferrite 13 sont placés autour de chaque picot 7 dépassant de l'embase 1. Ensuite pour assurer le maintien des tubes de ferrite autour des picots 7, lors des montages et démontages d'une embase 1 sur cette surface supérieure 2, les tubes de ferrite 13 sont maintenus par une plaque de rétention 14 engagée sur les picots 7 de l'embase 1. La plaque de rétention 14 est également perforée de plusieurs orifices 15. Les orifices 15 sont disposés de manière à pouvoir accepter les picots 7 de l'embase 1. La plaque de rétention 14 possède des pions de centrage 17. La plaque de rétention 14 est enfilée autour de chaque picot 7 contre les tubes de ferrite 13 de manière à ce que les pions de centrage de guidage 17 soient protubérants. Pour maintenir la position de la plaque de rétention 14 par rapport aux tubes de ferrite 13 et par rapport à I'embase 1, la plaque de rétention 14 peut être forcée contre une extension 10 de l'embase 1, et ou collée à cette extension 10. L'embase 1 ainsi assemblée avec les tubes de ferrite 13 et la plaque de rétention 14 peut alors être montée sur la surface supérieure 2. L'ensemble est accroché au boîtier 3, sur la surface supérieure 2 de ce boîtier 3 par l'intermédiaire de fixations 19. Ces fixations 19 peuvent être des vis. Pour assurer le bon positionnement de l'ensemble ainsi formé, les pions de centrage 17 viennent au contact de reliefs 18 du circuit 5. La position des pions de centrage 17 dans leurs reliefs correspondants 18 du circuit 5 permet d'assurer l'engagement des picots 7 dans les réceptacles 6 de picots placés sur le circuit 5. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de connexion comportant - une embase (1) munie de picots (7), d'un corps d'embase pour maintenir les picots, et d'une collerette (12) de fixation solidaire de ce corps, - un boîtier (3) ouvert par une ouverture (8), et un rebord d'ouverture pour recevoir la collerette de fixation de l'embase, - dans un fond du boîtier (4.1) opposé à cette ouverture, un circuit (5) avec des métallisations (6) pour entrer en contact avec des picots de l'embase, caractérisé en ce que l'embase est fixée par l'avant et à l'extérieur du couvercle, et comporte - des tubes (13) de ferrite entourant chacun un picot, - une plaque de rétention (14) munie d'une pluralité d'orifices (15) engagés sur les picots de l'embase, et -au moins un pion de guidage (17), protubérant de la plaque de rétention et orienté vers des reliefs (18) du circuit pour guider l'insertion de l'embase dans le boîtier. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les diamètres des orifices de la plaque de rétention et les diamètres internes des tubes de ferrite sont égaux ou supérieurs au diamètre des picots de l'embase. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les métallisations du circuit forment un arrangement de réceptacles de picots, et ou en ce que le circuit est un circuit imprimé muni d'un tel arrangement. 4 -Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les diamètres extérieurs des tubes de ferrite sont supérieurs aux diamètres des orifices de la plaque de rétention. - Procédé de montage d'une embase à picots à l'extérieur d'un boîtier, cette embase à picots étant connectable à un circuit muni de métallisations contenu dans un fond de ce boîtier, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - on enfile des tubes de ferrite autour de chaque picot, - on réalise une plaque de rétention comportant un plateau avec une multitude d'orifices et des pions de centrage, - on engage les picots de l'embase dans les orifices de la plaque de rétention, - on réalise une ouverture dans une surface supérieure du boîtier, - on engage en même temps tous les picots de l'embase et le pion de centrage de cette plaque de rétention dans cette ouverture jusqu'à la connexion des picots et des métallisations selon un positionnement prédéterminé; et on fixe l'embase sur la face supérieure du boîtier. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on oriente les tubes de ferrite perpendiculairement à la plaque de rétention et ou sur un fond d'un corps d'embase. 7 - Procédé selon l'une des revendications 5 à 6, caractérisé en ce qu'on fixe la plaque de rétention à l'embase, par force.