Brevet FR2828586A1 — publié le 20030214

Ensemble connecteur coaxial La présente invention a pour objet un ensemble connecteur coaxial. Elle trouve plus particulièrement son utilisation dans le domaine de la téléphonie mobile, notamment pour servir de connecteur pour recevoir une alimentation externe pour par exemple recharger une batterie du téléphone. Dans l'état de la technique, on connaît des connecteurs coaxiaux simples, comportant de préférence à l'intérieur d'un boîtier de téléphone mobile une cavité à l'intérieur de laquelle s'étendent un contact picot et une languette de contact latérale. En correspondance, une alimentation externe est reliée à un contact mâle complémentaire comportant une extrémité avant de connexion à insérer dans la cavité. Cette extrémité avant de connexion comporte une ouverture pour recevoir le contact picot, et un pourtour conducteur pour entrer en contact avec la lame latérale de la cavité. L'intérêt de l'invention est de proposer un ensemble connecteur coaxial proposant une troisième voie de contact. Dans l'état de la technique, on connaît de l'enseignement du document FR-A-2 740 912, un ensemble connecteur comportant d'une part un premier boîtier comportant un contact picot dépassant d'une surface extérieure de ce boîtier, ce premier boîtier présentant par ailleurs un pourtour conducteur au niveau de cette surface extérieure. Le contact picot et la surface extérieure sont isolés l'un de l'autre. Ce premier boîtier est coaxial. Il est prévu pour être connecté à un deuxième boîtier comportant lui-même une cavité à l'intérieur de laquelle est présenté un contact prévu pour recevoir le contact picot. Par ailleurs un pourtour extérieur d'une paroi de cette cavité est conducteur. Ce pourtour extérieur est prévu pour venir au contact du pourtour conducteur du premier boîtier. Ainsi, lorsque ces deux boîtiers sont connectés, ils assurent la continuité des deux signaux : un signal principal et un signal de masse. Dans l'état de la technique, on connaît également de l'enseignement du document US-A-6 056 602, un ensemble connecteur coaxial comportent une part une prise femelle et d'autre part une fiche mâle. La prise femelle comporte un boîtier à l'intérieur duquel est formée une cavité. Dans cette cavité, un contact picot est présenté de manière à être orienté en direction d'une ouverture de cette cavité. Par ailleurs, un pourtour extérieur de cette cavité est recouvert d'un matériau conducteur, et isolé du contact picot. De même, la fiche mâle comporte un boîtier. A l'intérieur de ce boîtier, la fiche mâle comporte deux lames de contact élastiques formant des ressorts à l'intérieur d'un réceptacle prévu pour recevoir le contact picot. Ces lames de contact ressort viennent s'appuyer contre le contact picot lorsqu'il est inséré dans le réceptacle afin d'assurer une connexion avec celui-ci. Préférentiellement, selon ce document, le boîtier de la prise femelle est également inséré dans le réceptacle. Ainsi, le pourtour extérieur conducteur du boîtier peut être connecté avec une troisième lame de contact flexible de la fiche mâle. Cette troisième lame de contact flexible est disposé sur un pourtour extérieur du réceptacle et comporte une languette pénétrant à l'intérieur de ce réceptacle de manière flexible pour venir au contact de ce pourtour extérieur conducteur de la prise femelle. De préférence, dans l'invention, on utilise des ensembles connecteurs coaxiaux pour permettre de charger électriquement des dispositifs sans fil ; par exemple de changer des téléphones mobiles, des dispositifs électroniques ou des dispositifs électriques ménager sans fil. Ces dispositifs comportent chacun une batterie interne. Cette batterie peut être rechargée électriquement. Pour assurer la charge de ces batteries, il est nécessaire de les relier à une source d'alimentation par l'intermédiaire d'un ensemble connecteur coaxial tel que ceux décrits ci-dessus. De tels ensembles connecteurs coaxiaux sont généralement appelés"jack de charge". Les jacks de charge de l'état de la technique posent un problème. En effet, le phénomène de charge d'un dispositif électrique doit être contrôlé pour ne pas endommager la batterie qui est disposée de manière fixe à l'intérieur de ce dispositif mobile, sans fil. Par exemple, il faut contrôler au cours du phénomène de charge, que le signal de charge véhiculé depuis la source d'alimentation et par l'intermédiaire de l'ensemble de connexion coaxial, n'atteigne pas des seuils trop élevés. D'autre part, il serait souhaitable pour minimiser des coûts de charge, et par ailleurs informer l'usager de tels dispositifs du temps de charge restant. En effet, il est inutile de laisser brancher un dispositif électrique à une source d'alimentation, si la batterie est complètement rechargée. Pour obtenir de tels types d'informations, dans l'état de la technique, il sera nécessaire d'installer un dispositif externe en parallèle à cet ensemble connecteur coaxial pour pouvoir effectuer ce type de contrôle ou ce type de pilotage. Or un tel dispositif externe ne respectera pas les dimensions miniatures généralement imposées au dispositif électrique, notamment au téléphone mobile. L'intérêt de l'invention est de proposer une solution peu encombrante proposant un ensemble connecteur tri-axial. En effet, cet ensemble connecteur permet de proposer en plus des deux fonctions classiques d'un connecteur coaxial : à savoir conduction d'un signal principal et d'un signal de masse, la possibilité de présenter un troisième contact pilote pour véhiculer un signal par exemple de contrôle. L'ensemble connecteur selon l'invention respecte les dimensions de miniaturisation imposées. Notamment, ce troisième contact est proposé à l'intérieur d'un diamètre réglementé, soit du type 2,5 ou 3,5 mm. L'ensemble connecteur selon l'invention comporte une fiche mâle et respectivement une prise femelle complémentaire de la fiche mâle. La prise femelle comporte de manière classique, un boîtier à l'intérieur duquel une cavité est formée pour présenter un contact picot. A l'intérieur de cette cavité, une languette élastique est présentée. Cette languette élastique dépasse d'un pourtour de la cavité. Par ailleurs, le boîtier de la prise femelle comporte une lame de contact flexible sur un pourtour extérieur du boîtier. Cette lame de contact flexible est préférentiellement disposée parallèlement à l'axe formé par le contact picot. La prise femelle présente donc trois contacts. Les contacts sont isolés les uns des autres par l'intermédiaire du boîtier dans lequel ils sont montés. La fiche mâle comporte à cet effet une extrémité avant de connexion. Cette extrémité avant de connexion est de préférence de forme tubulaire, creuse. Un réceptacle de cette extrémité tubulaire est prévu pour recevoir le contact picot. Par ailleurs, cette extrémité avant est prévue pour être inséré à l'intérieur de la cavité de la prise femelle. A cet effet, un pourtour extérieur de l'extrémité avant est conducteur pour venir en connexion avec la languette élastique de la cavité. De plus, lorsqu'on connecte la prise femelle avec la fiche mâle de cet ensemble, en plus d'insérer l'extrémité avant de connexion à l'intérieur de la cavité de la prise femelle, la prise femelle est elle-même également légèrement insérée à l'intérieure d'un creux d'une embase montée autour de l'extrémité avant de connexion. Ainsi, la lame de contact flexible disposée au niveau du pourtour extérieur de la prise femelle peut être mise en contact avec une plage de contact conductrice disposée sur un pourtour intérieur de ce creux formé dans l'embase autour de l'extrémité avant de connexion. On assure ainsi par le biais de cet ensemble trois contacts. Le premier contact est assuré entre le contact picot et le réceptacle intérieur de l'extrémité avant de connexion. Un deuxième contact est assuré entre la languette conductrice et un pourtour extérieur de l'extrémité avant de connexion. Un troisième contact est assuré entre la lame de contact flexible du pourtour extérieur avec la plage de contact du pourtour intérieur du creux de la cavité de l'embase de la fiche mâle. L'invention a pour objet un ensemble connecteur coaxial comportant une fiche mâle et une prise femelle complémentaires, la fiche mâle comportant une extrémité avant de connexion pour être insérée dans une cavité de la prise femelle, l'extrémité avant comportant un réceptacle à l'intérieur duquel peut être inséré un contact picot de la prise, l'extrémité avant présentant sur un pourtour extérieur une surface conductrice pour coopérer avec une languette conductrice de la cavité, caractérisé en ce que la prise comporte une lame de contact flexible dépassant d'un pourtour extérieur d'un support de la prise, et en ce que l'extrémité avant est retenue dans une embase, un creux de cette embase étant muni d'une plage de contact pour coopérer avec la lame de contact flexible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen de la figure qui l'accompagne. Celle-ci n'est présentée qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure montre : - Figure 1 : une vue en coupe longitudinale d'un ensemble connecteur, non assemblé, selon l'invention. La figure 1 présente un ensemble connecteur coaxial 1. L'ensemble connecteur 1 comporte une fiche mâle 2 et une prise femelle 3. La fiche mâle 2 est complémentaire de la prise femelle 3. La fiche mâle 2 comporte une extrémité avant de connexion 4 pour être insérée dans une cavité 5 de la prise femelle 3. L'extrémité avant de connexion 4 est retenue dans une embase 6 de la fiche mâle 2. De préférence, l'embase 6 est surmoulé sur l'extrémité avant de connexion 4. L'extrémité avant de connexion 4 comporte une portion proéminente dépassant d'une face avant 7 de l'embase 6. Lorsque l'extrémité avant de connexion 4 est insérée dans la cavité 5, la face avant 7 vient préférentiellement au contact d'une butée 8 du support 9 de la prise femelle 3. Cette butée 8 est en retrait par rapport à une face avant 10 du support 9. La cavité 5 est formée dans ce support 9 et débouche au niveau de cette face avant 10. En effet, entre la butée 8 et la face avant 10, la prise femelle comporte un tronçon 11 prévu pour être inséré dans un creux 12 formé dans l'embase 6. Le creux 12 est formé autour de l'extrémité avant 4. L'assemblage de la prise femelle 3 avec la fiche mâle 2 pour former l'ensemble 1 a pour but d'assurer une transmission de deux signaux distincts : un signal principal et un signal de masse. A cet effet, la prise femelle 3 comporte un contact picot 13, de préférence allongé dans la cavité 5 selon un axe de symétrie de révolution 14 de cette cavité 5. Le contact picot 13 est de préférence usiné. Mais dans une variante il peut être également découpé dans une feuille métallique et ensuite roulée de manière à former un tube. Le contact picot 13 est retenu par un décrochement 15 dans un isolant 16 du support 9. Le contact picot 13 est prévu pour être inséré à l'intérieur d'un réceptacle 17 de l'extrémité avant de connexion 4 lorsque celle-ci est insérée dans la cavité 5. Le réceptacle 17 forme préférentiellement un tube dont une ouverture 18 est présentée en vis-à-vis de la face avant 10, et tel qu'un axe de symétrie de révolution de ce réceptacle 17 est superposé à l'axe 14. En effet, le contact picot 13 présente de préférence une extrémité cylindrique prévue pour être inséré dans une douille formée dans le réceptacle 17, cette douille comportant de préférence des languettes flexibles 19. Ces languettes flexibles 19 sont légèrement incurvées en direction de l'axe 14 de manière à diminuer un diamètre intérieur du réceptacle 17 et ainsi de manière à être contraintes contre un pourtour extérieur du contact picot 13 lorsque celui-ci est inséré dans le réceptacle 17. La connexion est alors assurée entre le contact picot 13 et le réceptacle 17. Le réceptacle 17 est une douille conductrice retenue à l'intérieur d'un tube isolant 20 de l'extrémité avant de connexion 4. Le contact picot 13 connecté au réceptacle 17 assure de préférence la continuité d'un signal principal. Par ailleurs, l'ensemble connecteur coaxial 1 doit également assurer la continuité d'un signal de masse. A cet effet, la prise femelle 3 comporte une languette conductrice 21 présentant une extrémité libre formant une portion flexible 22 à l'intérieur de la cavité 5. La languette conductrice 21 est isolée du contact picot 13. De plus, la portion flexible 22 est formée de telle sorte que même si elle dépasse à l'intérieur de la cavité 5, celle-ci ne vient jamais au contact du contact picot 13. De préférence, la languette conductrice 21 est découpée dans une feuille métallique et ensuite précontrainte pour présenter cette portion flexible 22. Par exemple, la languette conductrice 21 comporte plusieurs coudes pour assurer la flexibilité de cette portion 22. La languette conductrice 21 est retenue dans une fente du support 9, de telle sorte que la portion flexible 22 dépasse d'un pourtour intérieur 23 de la cavité 5. Le pourtour intérieur 23 comporte une ouverture 24 dans laquelle est présentée la portion élastique 22. La portion élastique 22 comporte une extrémité libre correspondant à une extrémité non recourbée et protégée par une bordure 25 de cette ouverture 24. La bordure 25 correspond à un décrochement formé dans l'épaisseur du support 9 au niveau du pourtour intérieur 23. La languette conductrice 21 présente donc un encombrement minimum à l'intérieur du support 9. L'extrémité de la portion flexible 22 est protégée par la bordure 25 pour éviter d'endommager la languette conductrice 21 lors des introductions et retraits de l'extrémité avant de connexion 4 à l'intérieur de la cavité 5. La portion flexible 22 est prévue pour venir se contraindre contre un pourtour extérieur 26 du tube isolant 20 présentant une surface conductrice 27. La surface conductrice 27 est isolée du réceptacle 17 par l'intermédiaire de cet isolant 20. La cavité 5 présente un diamètre intérieur tel qu'il est ajusté au pourtour extérieur de l'extrémité avant de connexion 4, et notamment ajusté à celui de la surface conductrice. La surface conductrice 27 est de préférence un tube entourant l'isolant 20. De plus, pour assurer la rétention de l'extrémité avant de connexion 4 à l'intérieur de la cavité 5 lorsqu'elle y est introduite, la prise femelle 3 présente un moyen de rétention 28. Le moyen de rétention 28 est par exemple une lame métallique rigide retenue dans une deuxième fente 29 du support 9. Cette lame métallique 28 présente de préférence un bombement 29 dépassant à l'intérieur de la cavité 5 pour venir coopérer avec un renfoncement 30 prévu dans la surface conductrice 27. Ainsi, le moyen de rétention 28 peut également assurer une connexion avec cette surface conductrice 27. Dans une variante, le moyen de rétention 28 peut être formé dans un matériau isolant de telle sorte qu'aucune connexion n'est assurée avec la surface conductrice 27. Par ailleurs, l'ensemble connecteur 1 selon l'invention propose également une troisième voie de connexion. En effet, la prise femelle 3 comporte une lame de contact flexible 31. Cette lame de contact flexible 31 est également retenue dans le support 9. Elle est isolée par ce même support 9 de la languette conductrice 21 et du contact picot 13. La lame de contact 31 est par exemple découpée dans une feuille métallique et ensuite précontrainte pour former une bosse 32. La lame de contact flexible 31 est allongée dans le support 9 parallèlement à l'axe 14 et la bosse 32 et présentée au niveau de la portion 11 entre la butée 8 et la face avant 10. La bosse 32 est prolongée par une terminaison 33 correspondant à une extrémité libre. La terminaison 33 est calée dans une encoche 34 formée par un décrochement du support 9 du côté de la face avant 10. Ainsi, même ci la lame de contact flexible 31 entre en contact au niveau de la bosse 32 avec un dispositif extérieur, même ci elle est contrainte, la terminaison 33 n'est pas endommagée car elle est protégée par l'encoche 34. De nombreuses connexions et déconnexions avec la fiche mâle n'altèrent donc pas les qualités de connexion de la bosse 32 avec un contact complémentaire. L'intérêt d'une telle forme de lame de contact flexible 31 est qu'elle n'est pas trop encombrante. Son encombrement est limité à son épaisseur, et à la hauteur de la bosse 32. Mais comme cette lame de contact flexible 31 ne comporte pas de replis pour former un ressort, son encombrement est réduit. La fiche mâle 2 présente un contact complémentaire de la lame de contact flexible 31. En effet, la portion 11 de la prise femelle 3 étant insérée dans le creux 12, un pourtour intérieur 35 de ce creux 12 est recouvert d'une plage de contact 36. La plage conductrice 36 est obtenue par métallisation du pourtour 35. Dans une variante, la plage conductrice 36 correspond à un tube inséré dans le creux 12 de telle sorte qu'un diamètre extérieur de ce tube est exactement ajusté à un diamètre intérieur du creux 12. La plage de contact 36 est isolée, par l'intermédiaire de l'embase 6, de la surface conductrice 27. En effet, l'extrémité avant de connexion 4 est retenue dans l'embase 6 et isolée au niveau d'un point d'attache dans l'embase 6 par un isolant 37. Un diamètre intérieur du creux 12 est tel qu'il permet de recevoir la portion 11 de la prise femelle 3. Ainsi, la bosse 32 vient se contraindre contre la plage de contact 36. La troisième connexion est alors assurée. La troisième connexion permet par exemple d'assurer des fonctions de contrôle et/ou pilotage. Par exemple la troisième connexion permet un rétrocontrôle ou un contrôle des phénomènes de charge effectués par l'intermédiaire de l'ensemble 1. De préférence, la prise femelle 3 est montée sur un circuit imprimé (non représenté) à l'intérieur du dispositif électrique à charger. A cet effet, la prise femelle 3 comporte des lames de liaison telles que 38 pour assurer un raccord du contact picot 13, de la languette conductrice 21, et respectivement de la lame de contact flexible 31 avec des plages conductrices distinctes de ce circuit imprimé. Dans une variante, pour la languette conductrice 21 et pour la lame de contact flexible 31, cette lame de liaison telle que 38 peut être une partie intégrante de cette languette et respectivement de cette lame de contact. Dans tous les cas, la lame de liaison 38 comporte une patte flexible 39 pour être contrainte contre ces plages métalliques du circuit imprimé, ces pattes 39 dépassant d'une face inférieure 40 du support 9. Dans ce cas, la fiche mâle 2 est reliée à un câble lui-même relié à une source d'alimentation permettant la charge du dispositif électrique. A cet effet, la fiche mâle 2 comporte des coupelles de câblage pour assurer la continuité des contacts à l'intérieur de l'embase 6 de chacun des contacts présents : le réceptacle 17, la surface conductrice 27 et la plage de contact 36. Ces coupelles de câblage permettent de relier isolement chacun des contacts avec des brins d'un câble (non représenté) sur lequel est montée l'embase 6. REVENDICATIONS 1-Ensemble connecteur coaxial (1) comportant une fiche mâle (2) et une prise femelle (3) complémentaires, la fiche mâle comportant une extrémité avant de connexion (4) pour être insérée dans une cavité (5) de la prise femelle, l'extrémité avant comportant un réceptacle (17) à l'intérieur duquel peut être inséré un contact picot (13) de la prise, l'extrémité avant présentant sur un pourtour extérieur une surface conductrice (27) pour coopérer avec une languette conductrice (21) de la cavité, caractérisé en ce que la prise comporte une lame de contact flexible (31) dépassant d'un pourtour extérieur d'un support (9) de la prise, et en ce que l'extrémité avant est retenue dans une embase (6), un creux (12) de cette embase étant muni d'une plage de contact (36) pour coopérer avec la lame de contact flexible. 2-Ensemble connecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la lame de contact flexible connectée à la plage de contact assure une fonction de contrôle, par exemple de contrôle d'un phénomène de charge. 3 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le support isole le contact picot, la languette conductrice et la lame de contact flexible les uns des autres. 4-Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le contact picot, la languette conductrice et la lame de contact flexible sont chacun relié à un même circuit imprimé par lame de liaison (38). 5-Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'embase isole le réceptacle, la surface conductrice et la plage de contact les uns des autres. 6 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le contact picot est usiné, ou découpé roulé, et assure une fonction de charge. 7 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la languette conductrice comporte une portion (22) pour coopérer avec la surface conductrice, cette languette assurant une fonction de continuité de masse. 8 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'extrémité avant comporte un isolant (20) à l'intérieur duquel est présenté le réceptacle et autour duquel est montée la surface conductrice, cette surface correspondant à un tube entourant l'isolant. 9 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que l'embase est surmoulée sur l'extrémité avant, et en ce que la plage conductrice correspond à un deuxième tube plaqué contre le pourtour intérieur du creux. 10 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rétention mécanique. 11-Ensemble selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que la lame de contact flexible et la languette conductrice présentent des extrémités libres (22,33) du côté d'une face avant (10), ces extrémités libres étant protégées par des décrochements (25,34) du support.