Brevet FR2806218A1 — publié le 20010914

Connecteur d'entrée / sortie du type fiche L'invention concerne un connecteur d'entrée / sortie du type fiche pour l'interconnexion d'un dispositif mobile à un dispositif stationnaire, comprenant un boîtier en matériau isolant, un blindage, une pluralité de bornes de contact montées dans le boîtier, au moins un élément de verrouillage pour verrouiller le connecteur à fiche dans un connecteur à embase du dispositif mobile et un bouton pour actionner l'élément de verrouillage, dans lequel le boîtier est pourvu d'au moins un pion de centrage venant se loger dans un logement du connecteur à embase. Un tel connecteur à fiche est connu du document FR-A-2 774 516. La tendance à la miniaturisation systématique des dispositifs mobiles, en particulier des téléphones mobiles entraîne la nécessité de réaliser également des connecteurs à fiche de plus en plus miniaturisés. Cependant, diminuer la taille des connecteurs à fiche est contraire aux exigences sévères posées aux connecteurs de ce type utilisés dans des dispositifs mobiles, dans lesquels les connecteurs à embase et à fiche sont fréquemment connectés et déconnectés. L'invention vise à procurer des connecteurs à fiche du type mentionné cidessus ayant des dimensions miniaturisées en combinaison avec une solidité élevée. Le connecteur à fiche de l'invention est caractérisé en ce que le boîtier comprend des parties intérieure et extérieure, la partie intérieure étant réalisée sous la forme d'un bloc de contact recevant les bornes de contact, la partie extérieure étant réalisée sous la forme de couvercles inférieur et supérieur interconnectés, la partie extérieure incluant le ou les pions de centrage et le bouton. De cette manière, le matériau de la partie intérieure peut être optimisé pour en miniaturiser les dimensions, tandis que le matériau de la partie extérieure peut être optimisé pour la résistance du ou des pions de centrage. L'invention sera décrite plus en détail avec référence aux dessins montrant des formes de réalisation des connecteurs à embase et à fiche de lI'invention. La figure 1 montre une vue en perspective d'une forme de réalisation d'un connecteur à embase tel que monté sur une carte à circuit imprimé. La figure 2 montre une vue en perspective du connecteur à embase de la figure 1 vu par en dessous. La figure 3 montre une vue en perspective du boîtier de connecteur et des bornes de contact du connecteur de la figure 1, une partie du boîtier étant éclatée pour montrer les alvéoles dans le boîtier. La figure 4 montre une vue en perspective par en dessous de la partie inférieure du blindage et du boîtier du connecteur de la figure 1. La figure 5 est une vue en coupe transversale du connecteur de la figure 1. La figure 6 montre partiellement une vue en coupe transversale du connecteur de la figure 1 suivant la ligne VI-VI de la figure 5, avec un détail à plus grande échelle. La figure 7 montre une vue en perspective d'une forme de réalisation du connecteur à fiche de l'invention. Les figures 8 à 10 montrent des vues éclatées du connecteur à fiche de la figure 7. La figure 11 montre une vue en plan du connecteur à fiche de la figure 7. La figure 12 montre en perspective une variante d'une lame de verrouillage. La figure 13 montre en perspective une variante d'une lame de renforcement. La figure 14 montre une vue agrandie d'une partie du connecteur à fiche équipé de lames de verrouillage selon la figure 12 et de lames de renforcement selon la figure 13. La figure 1 montre une vue en perspective d'un connecteur à embase (1) monté sur une carte à circuit imprimé (2) d'un dispositif mobile, en particulier d'un téléphone mobile. Le connecteur à embase (1) comprend un boîtier (3) en matériau isolant, un blindage métallique (4) et une pluralité de bornes de contact (5), montrées à la figure 3 avec le boîtier (3). Le boîtier (3), dont une partie est éclatée à la figure 3 a principalement une partie parallélépipédique (6) avec respectivement des faces planes inférieure et supérieure (7, 8) et des faces frontale, arrière et latérales (9, 10, 11). Sur les deux faces latérales (11), le boîtier parallélépipédique (6) est pourvu d'une patte de fixation (12) près de la face arrière (10). Le boîtier(3) est pourvu de alvéoles (13) s'étendant parallèlement aux faces latérales (11) entre les faces frontale et arrière (9, 10). Chaque alvéole (13) accueille une borne de contact (5). Les bornes de contact (5) sont chacune fabriquées comme élément en forme de bande ayant deux parties de rétention (14, 15) ayant une largeur supérieure à la largeur des alvéoles (13). Comme le montrent les figures 2, 3 et 5, chaque borne de contact (5) est pourvue d'une extrémité de contact faciale (16) et d'une queue de contact arrière à souder (17), les queues de contact à souder (17) étant connectées aux pistes de circuit (18) de la carte à circuit imprimé (2) selon une technique de montage en surface. Bien que les bornes de contact (5) soient représentées à la figure 3 séparément du boîtier (3) avec leurs extrémités de contact (16) repliées perpendiculairement à la partie restante de la borne de contact, les bornes de contact (5) sont insérées avant pliage dans les alvéoles (13) depuis la face arrière (10) de la partie parallélépipédique (6). De cette manière, les queues de contact (17) à monter en surface ne peuvent pas être affectées durant l'insertion des bornes de contact dans le boîtier et les plier après leur insertion permet d'obtenir une coplanarité significativement meilleure des queues de contact arrières. Comme montré à la figure 5, la hauteur des alvéoles (13) est supérieure à l'épaisseur des bornes de contact (5) en forme de bande, tandis que, comme le montre la section en coupe transversale de la figure 6, la largeur des alvéoles (13) à leur paroi supérieure (19) près de la face supérieure (7) du boîtier (3) est inférieure à la largeur à leur paroi inférieure (20) près de la face inférieure (8) du boîtier (3). La partie de rétention (14) située du côté des queues de contact (17) de chaque borne de contact a une largeur supérieure à la largeur de la partie de rétention (15) située du côté des extrémités de contact faciales (16) afin que cette partie de rétention (15) serve également de partie de guidage. De cette manière, lors de l'insertion d'une borne de contact (5) dans un alvéole (13), les forces de rétention se répartiront principalement parallèlement aux faces supérieure et inférieure (7, 8) du boîtier (3), tandis que des forces de rétention relativement faibles sont dirigées perpendiculairement aux faces supérieure et inférieure (7, 8). Ainsi, on peut obtenir des forces de rétention relativement élevées pour monter les contacts de manière stationnaire dans le boîtier (3) sans provoquer de rupture des minces parois intermédiaires entre les alvéoles (13) du boîtier du fait de contraintes élevées dirigées vers l'extérieur sur les faces supérieure et inférieure (7, 8). La faible interférence entre la face supérieure des bornes de contact (5) et les parois latérales obliques (21) des alvéoles (13) garantit que les bornes de contact (5) sont forcées vers le bas sur les parois inférieures (20) des alvéoles (13). Les parois inférieures (20) sont situées dans un plan de référence commun, de sorte que l'interférence entre les bornes de contact (5) et les parois latérales obliques (21) des alvéoles contribue de manière favorable à la coplanarité des queues de contact arrières (17) des bornes de contact. Le blindage (4) du connecteur à embase (1) est fabriqué sous la forme d'un boîtier ayant des plaques supérieure et inférieure (22, 23) reliées par des plaques latérales (24), les plaques supérieure et inférieure (22, 23) étant en contact avec les faces supérieure et inférieure (7, 8) du boîtier (3). La plaque inférieure (23) est pourvue de deux lèvres de positionnement (25) s'engageant dans une fente de positionnement (26) prévue dans la face inférieure (8) de la partie parallélépipédique (6). Comme le montrent les dessins, les lèvres de positionnement (25) et les parois latérales coopérantes de la fente de positionnement(26) sont formées de telle manière que la plaque inférieure (23) ne peut pas être écartée de la face inférieure (8). D'autres formes procurant une telle fixation des lèvres (25) sont possibles. La fente de positionnement (26) du boîtier (3) est ouverte du côté de la face arrière (10) et est pourvue d'une butée (27) du côté de la face avant (9) qui bute contre des bords d'arrêt (28) des lèvres de positionnement (25) lorsque le boîtier (3) est inséré dans le blindage (4) durant le montage. Ceci permet de serrer et fixer avec précision et efficacité le blindage (4), qui est découpé dans cette zone. Comme le montre la figure 4, la face inférieure (8) de la partie parallélépipédique (6) est pourvue de deux renfoncements (29), chaque renfoncement ayant une paroi oblique (30). La plaque inférieure (23) du blindage (4) est pourvue de deux lèvres à replier (31) qui, après qu'on a inséré le boîtier (3) dans le blindage (4), sont poussées vers le bas dans les renfoncements (29), et, par coopération de ces lèvres à replier (31) avec les parois obliques (30), les bords d'arrêt (28) sont forcés contre la butée (27) de la fente de positionnement (26). De plus, des plaques de butée (32) connectées aux plaques latérales (24) coopèrent avec les faces de butée (33) des pattes de fixation (12). De cette manière, un positionnement et une fixation exacts du boîtier (3) sont garantis à l'intérieur du blindage (4) . Grâce à cette conception du connecteur à embase (1), les dimensions du connecteur peuvent être significativement réduites. Dans la pratique, les bornes de contact (5) peuvent être montées au pas de 0,8 mm. Les forces de rétention peuvent être élevées vu que ces dernières sont principalement parallèles aux faces supérieure et inférieure (7, 8) du boîtier. De plus, comme le blindage entoure entièrement le boîtier (3), de préférence avec un assemblage étroit entre les faces supérieure et inférieure (7, 8) et les plaques supérieure et inférieure (22, 23), le blindage procure une résistance supplémentaire au connecteur. Il est à noter que les bornes de contact (5) sont de préférence montées dans les alvéoles (13) de telle manière que les bords latéraux ronds provoqués par l'estampage soient situés du côté des parois inférieures(20) des alvéoles(13). De cette manière, on obtient un positionnement exact des bornes de contact, tandis qu'on évite d'endommager les parois inférieures (20) durant l'insertion des bornes de contact. La figure 7 est une vue en perspective d'un connecteur à fiche (34) conçu pour être inséré dans le connecteur à embase (1) de la figure 1. Dans la forme de réalisation représentée, le connecteur à fiche (34) est connecté à un câble (35). Les figures 8 à 10 montrent des vues éclatées du connecteur à fiche (34) à divers stades en cours d'assemblage. Le connecteur à fiche (34) comprend un boîtier (36) en matériau isolant comprenant une partie intérieure (37) et une partie extérieure (38). La partie intérieure (37) est sous la forme d'un bloc de contact accueillant des bornes de contact (39) ayant une extrémité de contact (40) , une partie intermédiaire à ressort (41) et une extrémité de connexion (42). Les extrémités de contact ressortent du connecteur à fiche (34) comme on peut le voir à la figure 7. Les extrémités de connexion (42) sont connectées à une carte à circuit imprimé (43) située vers la face arrière de la partie extérieure (38). Les conducteurs du câble (35) sont également connectés à la carte à circuit imprimé (43) (pour des raisons de clarté, les conducteurs ne sont pas représentés sur les dessins). La partie intérieure (37) et la carte à circuit imprimé (43) sont montées ensemble à l'intérieur d'un blindage (44) comprenant une plaque supérieure de blindage (45) et une plaque inférieure de blindage (46). A la face avant, les plaques de blindage (45, 46) sont pourvues de petites protubérances de contact (47) conçues pour contacter le blindage (4) du connecteur à embase (1). La plaque inférieure de blindage (46) est pourvue de lèvres à souder (48) connectées à la carte à circuit imprimé (43) comme montré à la figure 10. L'interconnexion complète des conducteurs du câble avec les bornes de contact (39) est entièrement blindée de cette manière. La partie extérieure (38) comprend un couvercle supérieur (49) et un couvercle inférieur (50). Le couvercle inférieur (50) est pourvu de deux pions de centrage (51), un de chaque côté. Les pions de centrage (51) sont reçus dans des embases de centrage (51') du connecteur à embase (1) situés entre les faces latérales (11) de la partie parallélépipédique (6) et les plaques latérales (24) du blindage (4). Les dimensions du connecteur à fiche (34) décrit peuvent être miniaturisées, le matériau de la partie intérieure (37) pouvant être optimisé pour une fabrication en petites dimensions, tandis que le matériau de la partie extérieure (38) peut être optimisé pour augmenter la résistance des pions de centrage (51). Les pions de centrage (51) sont encore renforcés par le montage d'une lame de centrage et de renforcement (52) à l'intérieur d'une fente (53) dans le pion de centrage (51). Du côté intérieur de la lame de centrage (52), une fente supplémentaire (54) est prévue dans les pions de centrage (51) pour le montage d'une lame de verrouillage (55). Comme montré à la figure 8, chaque lame de verrouillage (55) comprend une partie inférieure (56) portant d'un côté une partie supérieure faisant ressort (57) et, à son extrémité libre, la partie faisant ressort (57) porte une languette de verrouillage (58). La partie faisant ressort (57) peut être actionnée au moyen d'une extension (59) dépassant vers le haut de la partie faisant ressort (57) et destinée à être couplée à un bouton (60) qui fait partie du couvercle supérieur (49) de la partie extérieure (38). Il est à noter que, grâce à la conception du couvercle inférieur (50) avec des fentes (53, 54) ouvertes à leurs côtés supérieurs, les lames de centrage (52) et les lames de verrouillage (55) peuvent être assemblées avec le couvercle inférieur (50) par chargement par le haut, ce qui donne lieu à une étape de fabrication avantageuse. Selon une variante représentée à la figure 13, la lame de centrage et de renforcement (52') a une section en forme de U et présente à son extrémité avant deux extensions (66) s'étendant vers le haut. La lame de renforcement (52') est reçue dans une fente (53) du pion de centrage (51). Dans cette variante le pion de centrage ne comporte qu'une seule fente suffisamment large pour recevoir la lame de renforcement (52') comme cela est montré à la figure 14. La lame de renforcement (52') reçoit à son tour, à I'intérieur du U, une lame de verrouillage (55) identique à la lame (55) décrite ci-avant et montrée à la figure 8 et qui, en outre possède, à l'opposé de l'élément de verrouillage (58) et comme montré sur la figure 12, deux extensions (65) prévues pour son ancrage dans le couvercle supérieur (49) et le couvercle inférieur (50). Une seule extension (65) peut être prévue comme montré à la figure 8, cependant, lorsqu'un ancrage plus important et donc une rétention supérieure sont désirés, la variante à deux extensions (66) est préférable. La lame de centrage et de renforcement (52') proposée en variante aux figures 13 et 14 confère aux pions de centrage (51) une plus grande rigidité et donc une solidité accrue, les renforçant plus encore et leur permettant de résister encore plus efficacement à toutes flexions ou torsions exercées lors d'une connexion ou déconnexion et ceci même si cette dernière est effectuée brutalement. Le bouton (60) fait partie intégrante du couvercle supérieur (49) et est séparé du couvercle supérieur sur une grande partie de sa circonférence par une fente (61), comme on peut le voir à la figure 11. Le bouton (60) est interconnecté avec le couvercle supérieur (49) par deux articulations (62), le bouton (60) étant relativement rigide entre ces deux articulations (62). De cette manière, il est garanti que, indépendamment du point d'application de la force de pression sur le bouton (60), les deux languettes de verrouillage (58) seront actionnées. Lors de l'insertion du connecteur à fiche (34) dans le connecteur à embase (1), les languettes de verrouillage (58) sont reçues dans les embases de languettes (63) prévus dans la plaque supérieure (22) du blindage (4). Pour enlever le connecteur à fiche (34), le bouton (60) est enfoncé vers le bas, dégageant les languettes de verrouillage (58) des logements de languettes (63). Il est à noter que la partie intérieure (37) est pourvue d'un pion (64) dépassant par rapport aux extrémités de contact (40) en saillie des bornes il de contact (39) pour protéger ces extrémités de contact (40) en saillie contre toute déformation. L'invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci- dessus du connecteur (34), qui peut être modifiée de nombreuses manières tout en restant dans le cadre des revendications en annexe. REVENDICATIONS 1. Connecteur d'entrée / sortie du type fiche (34) pour I'interconnexion d'un dispositif mobile à un dispositif stationnaire, comprenant un boîtier (36) en matériau isolant, un blindage (44), une pluralité de bornes de contact (39) montées dans le boîtier, au moins un élément de verrouillage (55) pour verrouiller le connecteur à fiche (34) dans un connecteur à embase (1) du dispositif mobile et un bouton (60) pour actionner l'élément de verrouillage, dans lequel le boîtier est pourvu d'au moins un pion de centrage (51) venant se loger dans un logement (51') du connecteur à embase, caractérisé en ce que le boîtier comprend des parties intérieure (37) et extérieure (38), la partie intérieure étant sous la forme d'un bloc de contact recevant les bornes de contact, la partie extérieure étant sous la forme de couvercles supérieur (49) et inférieur (50) interconnectés, la partie extérieure incluant le ou les pions de centrage et le bouton pour actionner l'élément de verrouillage. 2. Connecteur à fiche suivant la revendication 1, dans lequel le pion de centrage ou chacun de ceux-ci est pourvu d'une fente (53) prévue pour recevoir une lame de renforcement (52') de section en forme de U et qui présente à son extrémité avant deux extensions (66) s'étendant vers le haut. 3. Connecteur à fiche suivant la revendication 2, dans lequel la lame de renforcement (52') en U, reçue dans le pion de centrage (51) reçoit à son tour à l'intérieur du U une lame de verrouillage (55) portant un élément de verrouillage (58) et une extension (59) s'étendant vers le haut couplant la lame de verrouillage au bouton. 4. Connecteur à fiche suivant la revendication 3, dans lequel la lame de verrouillage (55) porte à l'opposé de l'élément de verrouillage (58) au moins une extension (65) prévue pour son ancrage dans le couvercle supérieur (49) et/ou le couvercle inférieur (50). 5. Connecteur à fiche suivant la revendication 4, dans lequel le couvercle inférieur (50) est pourvu d'un pion de centrage (51) sur chacun de ses côtés et le couvercle supérieur (49) est pourvu d'une paroi supérieure, le bouton (60) faisant partie intégrante de ladite paroi supérieure, le bouton étant séparé de la paroi supérieure par une fente (61) le long de sa circonférence et étant interconnecté avec la paroi supérieure sur ses côtés opposés par une partie articulée (62), la partie de bouton entre les parties articulées étant relativement rigide. 6. Connecteur à fiche suivant la revendication 5, dans lequel les bornes de contact (39) sont chacune pourvues d'une extrémité de contact (40) dépassant de la face avant de la partie intérieure, la face avant de la partie intérieure étant pourvue d'au moins un pion (64) en saillie pour la protection des extrémités de contact en saillie. 7. Connecteur à fiche suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le blindage (44) est monté entre les parties intérieure (37) et extérieure (38) du boîtier et enveloppe la partie intérieure (37).