Brevet FR2797104A1 — publié le 20010202

DECHARGE ELECTRIQUE D'UNE FICHE La présente invention concerne un système à fiche et jack utilisé pour interconnecter du matériel informatique ou autres dispositifs électroniques sensibles à l'électricité statique par l'intermédiaire de câbles multiconducteurs. Souvent, les contacts des fiches d'extrémité de câble se chargent d'électricité statique. Comme le câble et les contacts d'une fiche peuvent se charger d'électricité statique, avant de brancher une fiche dans un jack de matériel électrique, par exemple au niveau d'un port d'ordinateur, la fiche est d'abord introduite puis retirée d'une prise à décharge électrique qui court-circuite les contacts de la fiche et décharge les contacts et le câble. Même après, lors de l'introduction de la fiche dans le matériel ou l'ordinateur, une nouvelle charge électrique peut se produire. En conséquence, on trouve généralement d'autres éléments de décharge électrique tels que des diodes dans le jack afin de décharger à nouveau les contacts et le câble. Un objectif de la présente invention est de proposer une configuration de jack de matériel électrique, pour un ordinateur ou autre matériel sensible à l'électricité statique, qui offre une protection contre une charge électrostatique pouvant être transférée d'un câble ou d'une fiche de raccordement vers le matériel. Un autre objectif de la présente invention est de réduire la nécessité d'un circuit électronique interne pour protéger le matériel contre une décharge d'accumulation électrostatique, provoquée par exemple par la manipulation d'un câble. Un autre objectif de la présente invention est de supprimer la nécessité d'avoir recours à un dispositif séparé pour décharger la charge électrostatique d'un câble avant le raccordement du câble au matériel. La présente invention concerne une amélioration d'un connecteur classique qui offre un raccordement électrique à un ordinateur ou autre dispositif électronique. Le connecteur reçoit une fiche possédant une pluralité de contacts de fiche disposés d'un bout à l'autre de la fiche. Le connecteur comprend un jack possédant une pluralité de contacts de jack dont le nombre et la position correspondent aux contacts de la fiche. Les contacts du jack entrent en contact avec les contacts respectifs de la fiche lorsque la fiche est entièrement introduite dans le jack. Des contacts électriques de mise à la terre se trouvent sur le jack. Selon un mode de réalisation de la présente invention, un peu à l'intérieur de l'ouverture dans le port du connecteur se trouve un peigne à dents multiples composé de contacts de mise à la terre métalliques situé dans le trajet d'introduction des contacts de la fiche. Chaque contact de mise à la terre correspond à et peut être enclenché par l'un des contacts de la fiche lors de l'introduction de la fiche dans le connecteur. Tous les contacts de mise à la terre sont mis à la terre. Par exemple, les contacts de mise à la terre sont connectés électriquement à une barre antistatique commune. Traditionnellement, un blindage mis à la terre est prévu autour d'un boîtier d'ordinateur et autour du port dans le boîtier d'ordinateur. La barre antistatique commune peut être raccordée à la terre par un raccordement électrique au blindage. On trouve habituellement une résistance raisonnablement élevée entre les contacts de mise à la terre et la masse du système, afin de limiter le courant de décharge de crête, de prévenir un arc de claquage et d'éliminer les transitoires électriques, etc. Elle peut se trouver entre la barre de mise à la terre et le blindage. Les contacts de la fiche sont raccordés à un câble. Le câble et la fiche peuvent s'être chargés d'électricité statique. La configuration prévoit un raccordement électrique momentané entre les contacts électriques de mise à la terre et les contacts de la fiche au début de l'insertion de la fiche dans le jack, de sorte que la charge électrostatique dans le câble est court-circuitée vers la masse. Au fur et à mesure de la progression de la fiche en vue de son introduction complète vers l'extrémité du jack, la configuration prévoit la déconnexion des contacts de la fiche et des contacts de mise à la terre avant le contact initial entre les contacts de la fiche et les contacts du jack afin de prévenir une mise à la terre des contacts du jack qui pourrait endommager le matériel. Les contacts de mise à la terre sont tous polarisés par ressort afin de s'immiscer dans le mouvement des contacts de la fiche, et les contacts de la fiche poussent les contacts de mise à la terre afin d'éviter un blocage de l'introduction de la fiche. Les contacts de mise à la terre se mettent momentanément à la terre et déchargent simultanément l'accumulation statique présente dans le câble. La forme, la position et le mouvement des contacts de mise à la terre sont tels que leur raccordement à la terre vers les contacts de la fiche est interrompu avant l'enclenchement des contacts de la fiche dans les contacts du jack. Dans un mode de réalisation, le peigne composé d'une pluralité de contacts de mise à la terre est fixé à l'embase du jack par une partie repliée du blindage mis à la terre situé autour du boîtier d'ordinateur. Dans un autre mode de réalisation, le peigne de contacts est monté sur l'embase par le biais de projections s'étendant depuis l'embase dans les trous de positionnement correspondants présents dans le peigne. Dans encore un autre mode de réalisation, on utilise à la place du peigne à dents multiples un ressort hélicoïdal, caractérisé en ce que le nombre de spires du ressort correspond au nombre de contacts de la fiche et l'emplacement et l'espacement des spires correspond à l'emplacement et l'espacement des contacts. Le ressort est raccordé au blindage mis à la terre par l'intermédiaire de la résistance mentionnée ci-dessus. En conséquence, chaque spire du ressort court-circuite momentanément le contact de fiche qui lui correspond vers la terre lors de l'insertion du ressort dans le port. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence par la description qui suit de l'invention qui fait référence aux dessins joints. La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation de la présente invention montrant une fiche introduite dans un port selon la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe transversale d'une modification du mode de réalisation de la figure 1 montrant également une fiche introduite dans un port selon la présente invention. La figure 3 est une coupe transversale d'un fragment d'un autre mode de réalisation. La figure 1 illustre un connecteur électrique selon la présente invention. Le connecteur électrique possède une ouverture de port 11 et comprend un jack 17. Le jack 17 comprend un boîtier 17A, et une pluralité, par exemple huit, contacts de jack 18 supportés à l'intérieur du boîtier. Le boîtier comprend une embase 20. Une pluralité de contacts de mise à la terre conducteurs 13 sont disposés au niveau de l'embase 20 du boîtier le long de l'ouverture du port 11, disposés en rang afin de former un peigne à dents multiples 12 de contacts de mise à la terre. Un blindage 10 est replié sur les contacts de mise à la terre 13 à l'avant de l'embase 20 afin de maintenir les contacts en place. Le blindage 10 est raccordé à la terre (raccordement non représenté). Une barre antistatique commune (non représentée) est raccordée électriquement aux contacts de mise à la terre 13 et au blindage 10 afin de mettre à la terre les contacts de mise à la terre. Une résistance raisonnablement élevée est intercalée entre les contacts de mise à la terre 13 et la masse du système. Elle peut être constituée d'un revêtement sur les contacts, d'un matériau de contact résistif ou d'une entretoise résistive entre la barre de mise à la terre et le blindage, par exemple. La figure 1 montre également une fiche classique 16 qui est raccordée à un câble (non représenté). La fiche comprend une pluralité de contacts de fiche métalliques 14. Les contacts de la fiche 14 sont représentés en contact avec les contacts de jacks 18 respectifs avec la fiche 16 complètement installée. Il y a le même nombre de contacts de fiche 14, de contacts de jack 18 et de contacts de mise à la terre 13, tous aux mêmes emplacements respectifs d'un bout à l'autre du jack et du port. Les contacts de mise à la terre 13 sont espacés de manière à ce que chacun établisse un contact avec un contact de fiche 14 correspondant lors de l'introduction de la fiche 16. Les contacts de mise à la terre 13 sont représentés sur les figures repliés sous le corps de la fiche 16 une fois la fiche 16 entièrement introduite. On voit également que les contacts de fiche 14 ne sont pas en contact avec les contacts de mise à la terre 13 car un tel raccordement électrique pourrait mettre à la terre et éventuellement endommager les circuits et composants internes qui sont raccordés aux contacts de jack 18. Les contacts de mise à la terre 13 ont des corps résilients et élastiques qui leur permettent de se replier vers le bas lors de l'introduction de la fiche 16, et de reprendre leur position relevée lorsque la fiche est introduite et que les contacts 13 et 14 s'enclenchent de même que lorsque la fiche n'est pas présente. Les lignes pointillées sur la figure 1 montrent la position des contacts de mise à la terre 13 lorsque la fiche n'est pas présente ainsi que lorsque les contacts 13 et 14 s'enclenchent. Le fonctionnement du connecteur va maintenant être décrit. Lorsque la fiche 16 est introduite à travers l'ouverture de port 11, les contacts de fiche 14 établissent un contact électrique avec les contacts de mise à la terre 13. Toute charge électrostatique présente dans le câble (non représenté) s'étendant en arrière de la fiche 16 est déchargée, étant donné que le câble est court-circuité vers la terre par l'intermédiaire du raccordement électrique entre les contacts de la fiche 14, les contacts de mise à la terre 13 (une résistance) et le blindage 10. Au fur et à mesure de la progression de la fiche 16 en vue de son introduction complète dans le jack, les contacts de mise à la terre 13 et les contacts de la fiche 14 se déconnectent avant que la fiche ne soit introduite suffisamment loin pour que les contacts de la fiche entrent en contact avec les contacts du jack 18. Cette synchronisation évite une mise à la terre qui pourrait endommager les circuits et composants internes tout en déchargeant la fiche et son câble juste avant qu'ils ne soient raccordés au jack. Un autre mode de réalisation de la présente invention est représenté sur la figure 2. La figure 2 montre le peigne 12 de contacts 13 le long de l'ouverture de port frontale 11 du boîtier 17A et le blindage 10 audessus des projections 21 (une seule projection représentée) sur l'embase 20. Les projections font saillie à travers les trous de positionnement 22 correspondants (un seul représenté) sur le peigne 12. On voit qu'une partie du blindage 10 se trouve au-dessus du peigne, ce qui favorise le maintien du peigne en place. Dans un autre mode de réalisation de connecteur représenté sur la figure 3, un ressort hélicoïdal 30 peut se substituer au peigne 12 de contacts. Dans ce mode de réalisation, le nombre de spires ou tours du ressort peut correspondre au nombre de contacts métalliques présents dans une fiche 16, et les spires ou tours seraient espacés de manière à ce que chacun soit en contact avec un contact de fiche correspondant. Le ressort hélicoïdal serait raccordé à la terre. La bobine comprend un ressort hélicoïdal à fil fin afin d'influer sur l'action de mise à la terre transitoire. Les spires hélicoïdales sont positionnées et guidées latéralement par un peigne moulé 32 de manière à présenter une ligne de contacts entre lesquels s'est produit un arc électrique, contacts dont les lignes médianes coïncident avec et sont parallèles à celles des contacts de la fiche. Cet alignement déforme légèrement l'hélice de sorte que l'écartement entre les spires se situe principalement sous la ligne médiane de la bobine circulaire, à savoir sous le peigne 32. La finesse du fil de ressort et le dégagement prévu dans la cavité de maintien du ressort permettent aux spires de dévier suffisamment vers le bas pour dégager des éléments de la fiches introduite puis retourner à une hauteur suffisante pour toucher les contacts lors de leur passage. Une ossature de peigne 34 retient le ressort dans une cavité 36 de l'embase 20. La figure 3 montre un exemple d'une résistance entre les contacts de mise à la terre du ressort 30 et la masse du système au niveau du blindage 10. Ici, un plot d'entretoise résistif 38 est placé entre les éléments 30 et 10. L'invention décrite ici permet d'éliminer la nécessité d'une étape de décharge séparée, assure un laps de temps minimal entre la décharge du cable et de la fiche et le contact initial avec le port, offre une protection contre une éventuelle omission accidentelle de l'étape de décharge pendant le raccordement et réduit la nécessité d'avoir recours à des circuits de protection supplémentaires dans le matériel utilisant l'invention. Bien que la présente invention ait été décrite relativement à des modes de réalisation particuliers de celle-ci, de nombreuses autres variantes et modifications et d'autres utilisations viendront à l'esprit des spécialistes de la technique. On préfère donc que la présente invention soit limitée, non pas par la présentation spécifique des présentes, mais uniquement par les revendications en annexe. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique, caractérisé en ce qu'il comprend: un jack électrique (17) comprenant un boîtier (17A) avec un intérieur, et une embase (20) ayant une face extérieure; une ouverture de port électrique (11) dans ledit boîtier (17A); au moins un contact de jack (18) dans ledit intérieur de boîtier afin d'établir un contact électrique avec au moins un contact de fiche (14) d'une fiche (16) qui est introduite dans ledit boîtier de jack, ledit boîtier (17A) ayant une ouverture pour l'entrée de ladite fiche (16) dans ledit intérieur de boîtier, et au moins un contact de mise à la terre (13) supporté sur ledit boîtier (17A), s'étendant dans ledit intérieur de boîtier et positionné sur le trajet dudit au moins un contact de fiche (14) afin d'établir un contact électrique avec ledit contact de fiche (14) lorsque ladite fiche (16) est introduite dans ledit jack (17), mais avant que ladite fiche (16) ne soit introduite suffisamment pour que ledit contact de fiche (14) entre en contact avec ledit contact de jack (18); la forme et l'espacement dudit au moins un contact de mise à la terre (13) étant tels par rapport audit au moins un contact de jack (18) que ledit contact de fiche (14) interrompt le contact depuis ledit contact de mise à la terre (13) avant que ledit contact de fiche (14) n'établisse un contact électrique avec ledit au moins un contact de jack (18) suite à la progression de ladite fiche (16). 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une résistance entre ledit au moins un contact de mise à la terre (13) et une masse. 3. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un blindage (10) qui est raccordé à la terre et ledit au moins un contact de mise à la terre (13) est raccordé audit blindage (10). 4. Connecteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une résistance entre ledit au moins un contact de mise à la terre (13) et ledit blindage (10). 5. Connecteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une barre antistatique, ladite barre antistatique étant raccordée audit blindage (10), et ledit au moins un contact de mise à la terre (13) est raccordé à ladite barre antistatique. 6. Connecteur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une résistance entre ladite barre antistatique et ledit blindage (10). 7. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pluralité desdits contact de mise à la terre (13) enclenchent une pluralité correspondante desdits contacts de fiche (14) de ladite fiche (16). 8. Connecteur électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun desdits contacts de mise à la terre (13) dans ladite pluralité de contacts de mise à la terre (13) est une bobine composée d'un ressort enroulé (30). 9. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un contact de mise à la terre (13) est monté sur ladite embase (20) et le long de ladite ouverture de port (11) dans ledit boîtier de jack (17A). 10. Connecteur électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une pluralité desdits contacts de mise à la terre (13) est positionnée de manière à établir un contact électrique avec une pluralité correspondante desdits contacts de fiche (14). 11. Connecteur électrique selon la revendication , caractérisé en ce que ladite pluralité de contacts de mise à la terre (13) est façonnée et positionnée et fabriquée dans un matériau tel qu'ils plient lorsque ladite fiche (16) est introduite dans ledit boîtier de jack (17A) au-delà desdits contacts de mise à la terre (13) et reprennent leur position initiale lorsque ladite fiche (16) n'est pas présente dans ledit boîtier de jack (17A). 12. Connecteur électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite pluralité de contacts de mise à la terre (13) est montée le long de ladite ouverture (11) dans ledit boîtier de jack (17A). 13. Connecteur électrique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit montage desdits contacts de mise à la terre (13) comprend une projection (21) sur ledit boîtier de jack (17A) et un trou (22) correspondant dans lesdits contacts de mise à la terre (13) à travers lequel ladite projection (22) fait saillie. 14. Connecteur électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un blindage (10) replié sur lesdits contacts de mise à la terre (13) pour monter lesdits contacts de mise à la terre (13) sur ledit boîtier (17A) en repliant une partie desdits contacts de mise à la terre (13) sur ladite face extérieure dudit boîtier de jack (17A).