Brevet FR2821991A1 — publié le 20020913

so fasse un contact électrique efficace avec l'extérieur de chaque fil électrique. i DISPOSITIF DE CONNEXION ELECTRIQUE L'invention concerne les dispositifs de connexion électrique qui sont utilisés pour connecter électriquement deux appareils électriques ou électroniques, par exemple un appareil téléphonique s portable à un chargeur de batterie ou à une oreillette d'écoute. I1 est connu d'utiliser pour ce genre de connexions électriques des dispositifs dits "jack" qui se présentent sous la forme d'un fourreau, généralement de section circulaire, dans l'ouverture duquel vient s'enclencher une broche à section circulaire. Le fourreau est porté par l'appareil tandis que la broche constitue l'extrémité d'un cable à plusieurs conducteurs. Selon le nombre de conducteurs à connocter, le fourreau et la broche présentent chacun autant de parties conductrices dans le sens de la longueur séparées par des parties isolantes, les parties conductrices correspondantes du fourreau et de la broche coopérant pour réaliser le contact électrique entre elles. Ces dispositifs de connexion électrique de type "jack" présentent les inconvénients suivants: - ils sont limités en nombre de conducteurs à connecter entre eux, - ils ont un encombrement longitudinal important qui augmente avec le nombre de conducteurs à connecter, - ils se cassent facilement en cas d'arrachement de la prise, même si cette dernière est en forme de coude, - l'ouverture du fourreau et le fourreau lui-méme peuvent s'encrasser, par exemple par de la poussière et des grains de sable, ce qui conduit à de mauvais contacts électriques pouvant conduire à une panne, par suite de la destruction des parties conductrices, - le fourreau peut se remplir d'eau, d'o également de mauvais contacts électriques et une panne éventuelle, et - comme la distinction entre les différents cables à connecter à l'appareil est réalisée par le diamètre de la broche et donc du fourreau, il peut arriver qu'une broche soit insérée à force dans un fourreau de diamètre logèrement inférieur, d'o une dégradation conduisant à une panne. lo Un but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif de connexion électrique entre un câble et un appareil électrique/électronique qui ne présente pas les inconvénients des dispositifs de connexion électrique de l'art antérieur, notamment du type "jack" énumérés ci-dessus. Ce but est atteint en réalisant un dispositif de connexion électrique en deux parties dont une partie présente des pistes circulaires conductrices reliées électriquement à des conducteurs à connacter tandis que o l'autre partie présente des contacts élastiques coopérant chacun avec une piste circulaire conductrice et reliées électriquement à des conducteurs à connecter, les deux parties du dispositif de connexion électrique étant assemblées par un encliquetage élastique qui maintient une pression entre chaque piste circulaire conductrice et le contact élastique correspondant. L' invention concerne plus particulièrement un élément fixe de connexion électrique d'un appareil électronique pour connecter au moins un conducteur électrique de l'appareil électronique à un élément mobile de connexion électrique disposé à l'extérieur de l'appareil électronique, caractérisé en ce qu'il comprend, du côté extérieur à l'appareil électronique, 3s au moins une piste circulaire conductrice disposce sur i une face avant, ladite piste cTrculaire conductrice étant connectée, du côté intérieur de l'appareil électronique, à une face arrière audit conducteur électrique de l'appareil électronique par l'intermédiaire d'un conducteur électrique disposé dans un alésage traversant l'élément fixe. Selon l' invention, le conducteur traversant l'élément fixe est connocté électriquement à un contact élastique prévu pour coopérer avec une borne électrique fixe de lo l'appareil électronique comprenant ladit conducteur électrique de l'appareil électronique. Le contact élastique de l'élément fixe a une première extrémité qui est mobile pour coopérer avec ladite borne fixe de l'appareil électronique et une deuxième extrémité qui est fixe et solidaire de l'élément fixe. L'élément fixe comprend, en outre, au moins un conducteur électrique disposé sur la surface externe dudit élément fixe pour connecter électriquement au moins une partie circulaire de la face avant à la face arrière de l'élément fixe. Le conducteur électrique disposé sur la surface externe est connecté à un contact élastique disposé sur la face arrière de l'élément fixe. Le conducteur électrique disposé sur la surface externe de l'élément fixe est sous la forme d'une couche conductrice déposée sur tout ou partie de la surface externe. Dans le cas d'au moins deux conducteurs électriques disposés sur la surface externe sous forme de couches so conductrices, ces dernières sont isolées l'une par rapport à l'autre par un espace sans dépôt conducteur. La face avant de l'élément fixe comprend des moyens d'assemblage, tels qu'une gorge, prévus pour coopérer avec l'élément mobile de connexion électrique. L'6l6ment fixe de connexion lectrique comprend, en outre, des oyens de montage pour le fixer de maniAre d6montable ur l'appareil blectronique et es moyens solidaires de l'appareil blectronique pour coopArer avec les moyens de montage pour mettre en place et maintenir ledit Al6ment fixe. L'6l6ment mobile de connexion blectrique pour cooprer avec l'6l6ent fixe de connexion blectrique comprend: - au moins un contact latique pour coopArer avec lo au moins une piste circulaire conductrice, ladit contact Alastique ayant une premire extrmit mobile prvue pour contacter ladite piste ctrculaire et une deuxime extrmit fixe pour tre connocte un conducteur lectrique, et s - des moyens de mntage de l'6l6ent mobile sur la partie priph@rique de la face avant de f Alment fixe pour connocter ledit contact blastique a ladite piste circulaire. Ce moyens de montage comprennent une bague lastique o prvue pour s'encliqueter par blasticitd sur une gorge de la face avant de l'6lment fize. La bague blatique comprend des [entes longitudinales pour augmenLer l'6lasticit6. La bague lastique est en matAriau isolant ou en 2s matriau conducteur, ce matAriau conducteur cooprant avec les conducteurs blectrique disposs sur la surface externe de l'6l6ent tixe, notamment lorsque ces conducteurs sont sous forme de couches conductrices recouvrant tout ou partie de la urface externe de ]o l'6lment fixe. L' invention concerne Agalement un dispositif de connexion lectrique caractrisA en ce qu'il comprend un AlAment fixe et un lment mobile tel que dfinis ci-dessus, l'6lment mobile s'encliquetant sur la {ace 3s avant de 1'@14ment fixe. L'invention concerne, en outre, un appareil électronique comprenant un élément fixe tel que défini ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente s invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un lo dispositif de connexion électrique selon l' invention, - la figure 2 est une vue en perspective de la partie du dispositif.de connexion électrique qui comprend les pistes circulaires conductrices, À - la figure 3 est une vue en perspective de la partie du dispositif de connexion électrique qui comprend les contacts élastiques, - la figure 4 est une vue de dessus du dispositif de connexion électrique présenté à la figure 1, la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4, - la figure 6 est une vue éclatée en perspective montrant l'agencement du dispositif de connexion électrique avec un boîtier contenant les cTrcuits électroniques,. - la figure 7 est une vue du boîtier de la figure 6 après fermeture, - la figure 8 est une vue de dessus du boîtier de la figure 7, - la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX Jo de la figure 8, - la figure 10 est une vue de face de l'élément fixe, - la figure 11 est une vue de dessus de l'élément fixe, - la figure 12 est une vue de derrière de l'élément fixe, - la figure 13 est une vue de face en perspective de l'élément fixe, et - la figure 14 est une vue de derrière en perspective de l'élément fixe. Un dispositif de connexion électrique 10 selon l' invention comprend deux parties distinctes ou éléments 12 et 14 qui sont assemblées par encliquetage de type élastique par exemple. La partie 12, celle qui est connectée à un câble à n lo conducteurs (non représenté) comprend n contacts élastiques 16 qui sont logés dans une prise 18 en forme de coude ou droite. La prise 18 est en matériau isolant, par exemple en plastique rigide. Une extrémité de chaque contact électrique 18 sort d'un côté 26 du coude pour être connoctée à un conducteur du câble tandis que l'autre extrémité 22 est recourbee en forme de U pour former un contact élastique 24 qui émerge de l'autre côté 28 du coude par rapport à un fond 30. Le côté 28 du coude se prolonge au-delà du fond 30 et des contacts 24 sous la forme d'une bague 32 à section circulaire dont l'extrémité élastique 34 vient s'encliqueter dans une gorge circulaire 36 de la partie 14. Cette bague 32 est. de préférence, en métal conducteur électrique et peut présenter trois fentes 60 sur sa périphérie extérieure, ce qui lui donne une meilleure élasticité pour l'encliquetage sur la partie 14. Le fait que cette bague 32 est conductrice est mis à profit pour détecter la connexion électrique entre les o deux parties du dispositif de connexion. Cependant, la bague 32 peut être, dans certaines applications, en matériau isolant comme la prise 18 et, dans ce cas, fait partie intégrante de cette dernière et présente les fentes 60 pour l'obtention d'une s5 meilleure élasticité d'encliquetage. La partie 14, celle qui est connectée à certains circuits électroniques de l'appareil à connecter au cable, a une forme générale cylindrique de révolution présentant des gorges circulaires 36 et 38. Du côté de la gorge 36, la partie 14 présente une surface circulaire 40 qui comprend n = 3 pistes circulaires conductrices 62, 64 et 66 prévues pour coopérer par contact glissant avec les parties 24 des contacts 16 de la partie 12 après encliquetage. lo A chaque piste circulaire 62, 64 et 66 est associé respectivement un alésage travereant 72, 74 et 76 qui sert au passage d'un conducteur de liaison entre une piste et l'un des trois contacts électriques de sortie 82, 84 et 86 vers les circuits électroniques. Ce conducteur de liaison entre la piste cTrculaire 62, 64 ou 66 et le contact correspondant 82, 84 et 86 est réalisé, par exemple, sous la forme d'une couche conductrice tapissant les parois de l'alésage correspondant. Chaque alésage débouche d'un côté sur une piste circulaire conductrice et, de l'autre côté, sur une couche conductrice 92 pour l'alésage 72, 94 pour l'alésage 74 et 96 pour l'alésage 76. Chaque piste circulaire conductrice est isolée d'une piste circulaire adjacente par une zone circulaire isolante 42a, 42b, 42c correspondant à l' absence de dépôt conducteur. Il en est de méme des couches conductrices 92, 94 et 96 qui sont séparées les unes des autres par des zones isolantes 60. Les deux autres contacts électriques 88 et 90, destinés à être connectés aux circuits électroniques et disposés de part et d'autre des contacts centraux 82, 84 et 86, sont reliés électriquement chacun respectivement à une couche conductrice 100 et 102 recouvrant la surface externe de la partie 14, y compris les gorges 34 et 38. Ces couches conductrices 100 et 102 sont isolees électriquement l'une de l'autre par une zone 104 sans dépôt conducteur, cette zone 104 délimitant chaque couche 100 et 102 à une moitié de la surface externe en aboutissant, d'un côté, à la zone circulaire isolante s 42c de plus grand diamètre et, de l'autre côté, à la zone isolante 60b et 60a. Ces zones conductrices 100 et 102 sont en contact avec les zones de la bague 32 lorsque les deux parties 12 et 14 sont encliquetées de sorte que les zones lo conductrices 100 et 102, et donc les contacts 88 et 90, sont au même potentiel quelle que soit la position relative des parties 12 et 14. Cette disposition permet de détecter que les parties 12 et 14 sont connoctées entre elles. La partie 14, notamment les contacts électriques 82 à , est prévue pour coopérer avec le support 50 des circuits électroniques et, plus précisément, avec les bornes de sortie de ces circuits électroniques. A cet effet, les contacts 82 à 90 sont disposés sur une plaquette 52 qui doit être disposée parallelement au support 50, la plaquette se prolongeant latéralement, les prolongements latéraux 54 venant s'encastrer dans des découpes 56 des parois du boîtier 58 contenant les circuits électroniques disposés sur le support 50. Par ailleurs, la partie 14 est maintenue sur le boîtier par une découpe 42 coopérant avec la rainure 38. Le dispositif de connexion selon l' invention présente les avantages suivants: - la partie 14 du dispositif, celle fixée au boîtier So 58, est en contact élastique avec le support 50 grâce aux contacts 82 à 90, ce qui diminue la probabilité de détérioration des connexions électriques avec le support 50 en cas de chute, - il n'y a pas de possibilité de connocter en force deux parties 12 et 14 qui ne sont pas prévues pour se connecter entre elles car les dimensions diamétrales sont différentes selon le type de cable à connecter, - en cas d'arrachement, la partie 12 se déconnecte facilement sans détériorer la partie 14 et, par voie s de conséquence, sans détériorer le support 50, du fait de l'élasticité de la bague 32 et celle de la liaison avec le support 50, - l'usure des contacts, pistes 62, 64 et 66 et contacts 24, par suite des connexions et déconnexions lo successives, est réduite au minimum du fait qu'il n'y a pas de glissement des deux extrémités l'une par rapport à l'autre, - la probabilité d'encrassement des contacts est réduite du fait de l' absence de fourreau et, en cas S d'encrassement, le nettoyage des contacts est facile, - la possibilité d'entrée d'eau est limitee car il n'a pas de fourreau, - le nombre de conducteurs à connocter entre eux peut étre augmenté en augnentant le nombre de pistes o conductrices et la dimension diamétrale, - les dimensions sont réduites de moitié au moins par rapport à un dispositif de connexion de type "jack" pour le méme nombre de conducteurs à connecter. R E V E N D I C A T I O N S 1. Elément fixe (14) de connexion électrique d'un appareil électronique (50, 58) pour connocter au moins un conducteur électrique de l'appareil électronique à un élément mobile (12) de connexion électrique disposé à l'extérieur de l'appareil électronique, caractérisé en ce qu'il comprend, du côté extérieur à l'appareil électronique, au moins une piste circulaire conductrice (62, 64, 66) disposée sur une face avant, ladite piste circulaire conductrice (62, 64, 66) étant connoctée, du lo côté intérieur de l'appareil électronique à une face arrière audit conducteur électrique de l'appareil électronique (50, 58) par l'intermédiaire d'un conducteur électrique disposé dans un alésage (72,74, 76) traversant l'élément fixe (14). 2. Elément fixe de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conducteur électrique traversant l'élément fixe est connecté électriquement à un contact élastique (82, 84, 86) prévu pour coopérer avec une borne électrique fixe de l'appareil électronique comprenant ladit conducteur électrique de l'appareil électronique. 3. Elément fixe de connexion électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit contact élastique (82, 84, 86) de l'élément fixe (14) a une première extrémité qui est mobile pour coopérer avec ladite borne fixe de l'appareil électronique et une deuxième extrémité qui est fixe et solidaire de l'élément fixe. 4. Elément fixe de connexion électrique selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, au moins un conducteur électrique disposé sur la surface externe dudit élément fixe pour connocter électriquement au moins une partie circulaire de la face avant à la face arrière de l'élément fixe. 5. Elément fixe de connexion électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit conducteur électrique disposé sur la surface externe est connecté à un contact élastique disposé sur la face arrière o dudit élément fixe. 6. Elément fixe de connexion électrique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ladit conducteur électrique disposé sur la surface externe est une couche conductr ice déposoe sur tout ou part ie de ladite surface externe. 7. Elément fixe de connexion électrique selon la revendication 6, dans le cas d'au moins deux conducteurs électriques disposés sur la surface externe de l'élément fixe, caractérisé en ce que les couches conductrices adjacentes sont isolées l'une de l'autre par un espace (104) sans dépôt conducteur. 8. Elément fixe de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que sa face avant comprend des moyens d'assemblage (34) prévus pour coopérer avec l'élément mobile de connexion électrique. o 9. Elément fixe de connexion électrique selon l'une des revendications l à 8, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre: - des moyens de montage (38, 50) pour le fixer de manière démontable sur l'appareil électronique, - des moyens de maintien solidaires de l'appareil électronique pour coopérer avec les moyens de montage pour mettre en place et maintenir ledit élément fixe. 10. Elément mobile (12) de connexion électrique pour coopérer avec un élément fixe (14) de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins un contact élastique (16) pour coopérer lo avec au moins une piste cTrculaire (62, 64, 66) de l'élément fixe (14), ledit contact élastique (16) ayant une première extrémité mobile prévue pour contacter ladite piste circulaire et une deuxième extrémité fixe pour être connectée à un conducteur électrique, des moyens (28, 32) de montage dudit élément mobile sur la partie périphérique de la face avant de l'élément fixe pour connecter ledit contact élastique (16) à ladite piste circulaire (62, 64, 66). 11. Elément mobile (12) de connexion électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de montage comprennent une bague élastique (28) prévue pour s'encliqueter sur une gorge (34) de la face avant de l'élément fixe. 2s 12. Elément mobile (12) de connexion électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la bague élastique (28) comprend des fentes longitudinales pour augmenter l'élasticité. 13. Elément mobile (12) de connexion électrique selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que ladite bague élastique est en matériau isolant. 14. Elément mobile (12) de connexion électrique selon la revendication 11 ou 12 dans son association avec un élément fixe selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que la bague élastique est en s matériau conducteur et coopère avec au moins un conducteur électrique disposé sur la surface externe dudit élément fixe. 15. Dispositif de connexion électrique caractérisé en lo ce qu'il comprend un élément fixe (14) selon l'une des - revendications 1 à 9 et un élément mobile (12) selon l'une des revendications 10 à 14, l'élément mobile (12) s'encliquetant sur la face avant de l'élément fixe (14). 16. Appareil électronique comprenant un élément fixe