Brevet FR2847393A1 — publié le 20040521

Ensemble de connexion mixte La présente invention a pour objet un ensemble de connexion mixte. Elle trouve plus particulièrement son utilisation dans le domaine des ensembles de connexion montés par exemple dans des téléphones mobiles, et prévus pour permettre de connecter des fiches mâles de différents types avec une seule et même prise femelle. En particulier la prise femelle permet des connexions avec des fiches mâles assurant l'alimentation, aussi bien qu'avec des fiches mâles assurant des liaisons audio. Notamment la prise femelle présente une cavité dans un support. En correspondance, la cavité de la prise femelle est prévue pour recevoir des fiches mâles de différents types et y assurer des connexions électriques permettant d'assurer la transmission des signaux quelque soit le type de la fiche mâle insérée. L'invention a pour objet de proposer un ensemble de connexion mixte dont le mode de réalisation est simplifié, et tolérant tous types de fiche mâle. Dans l'état de la technique, on connaît de l'enseignement du document USA-6,126,465, une prise femelle prévue pour recevoir deux types distincts de fiches mâles. En effet, cette prise femelle présente un corps isolant à l'intérieur duquel est formé une cavité pour recevoir ces différents types de fiches mâles. A l'intérieur de la cavité, des contacts sont présentés pour coopérer avec des contacts présentés sur les fiches mâles. La prise femelle est de préférence montée sur une carte de circuit imprimé, et chacun des contacts présentés à l'intérieur de la cavité sont reliés à cette carte de circuit imprimé. On connaît également de l'enseignement du document FR-A- 2 806 564, téléphone mobile qui met en oeuvre des moyens pour utiliser un unique connecteur du téléphone susceptible de recevoir alternativement ou simultanément deux fiches amovibles destinées à deux fonctions distinctes: une première fiche est destinée à l'utilisation du téléphone mobile en mode mains libres; une deuxième fiche est destinée à la connexion d'un dispositif de charge externe pour recharger une batterie du téléphone mobile. Un ensemble connecteur mixte connu est prévu pour assurer une connexion avec une fiche mâle de puissance présentant deux contacts, aussi bien qu'avec une fiche mâle audio présentant trois contacts. La fiche mâle de puissance est alors réalisée de telle sorte qu'elle se présente sous la forme d'un picot allongé prévu ou être inséré dans la cavité globalement cylindrique de la prise femelle. Le picot a une forme particulière. Il est creux et présente un orifice au niveau de son extrémité avant. Ainsi la fiche mâle de puissance présente une première zone de contact au niveau du pourtour extérieur du picot et une deuxième zone de contact au niveau du pourtour intérieur du creux. Pour assurer la connexion, la prise femelle comporte en correspondance une première languette élastique pour coopérer avec la première zone de contact, et un picot mince se dressant selon un axe de connexion depuis le fond de la cavité et prévue pour venir à 10 l'intérieur de picot creux pour venir coopérer avec le pourtour intérieur du creux. Ainsi les deux contacts sont assurés et la transmission d'un signal d'alimentation est permise. Dans la mesure o le but est de limiter le nombre de prises femelles présentées sur la carte de circuit imprimé et donc de limiter le nombre de 15 ports de connexion présentés par le téléphone qui les contient, la même cavité doit aussi servir pour recevoir des fiches mâles de type audio. Une fiche mâle de type audio a généralement une forme de picot allongé, présentant sur un pourtour extérieur des zones de contact juxtaposées et isolées les unes des autres. Ces zones de contact sont par exemple au 20 nombre de trois. Elles se répartissent selon un axe de connexion du picot avec la cavité de l'embase. Lorsque la fiche mâle audio est insérée dans la cavité des languettes élastiques, distinctes de la première languette élastique viennent respectivement au contact de chacune de ces trois zones de contact. Ces trois autres languettes élastiques sont réparties tout autour de 25 l'axe de connexion et viennent chacune au contact des zones de contact selon des angles distincts. Le problème principal posé par la prise femelle mixte connue est qu'il est nécessaire de réaliser des fiches mâles audio spécifiques. En effet, celles ci doivent présenter un creux au niveau de leur extrémité terminale pour y 30 recevoir le picot mince qui est présenté au fond de la cavité. De plus ce creux doit être isolé de manière à ce que l'insertion du picot mince dans le creux ne vienne pas perturber les trois autres contacts assurés au niveau du pourtour extérieur mais étant conduit par des canaux internes vers le circuit imprimé sur lequel la prise femelle est montée. Pour utiliser cette prise femelle, on est obligé de prévoir des fiches mâles audio inutilement creuses. De plus, la connexion d'une fiche mâle dans une cavité devant à la fois assurer le contact avec un picot mince de cette cavité prévu pour s'insérer dans un creux de la fiche mâle pose un problème. En effet, cette structure de la fiche mâle est plus encombrante. En effet, le diamètre des fiches mâles est plus important et par conséquent l'encombrement de la prise femelle est lui aussi plus important. L'encombrement de la prise femelle est d'autant plus grand que les languettes élastiques s'étendent dans la cavité de manière à venir au contact du picot selon des angles distincts. Enfin, l'ensemble mixte de l'invention pose des problèmes de montage. En effet, chacune des languettes élastiques de la prise femelle est différente pour pouvoir venir au contact du pourtour extérieur du picot à différent niveaux et ce selon des angles différents alors que l'ensemble de ces languettes doit ensuite dépasser d'une même face du support isolant de la prise femelle. En effet, les languettes sont toutes reliées au circuit imprimé sur lequel la prise est montée. De plus le montage du picot mince dans le support et son rattachement à ladite face du support est complexe. La prise de l'état de la technique nécessite la réalisation de languette élastique toutes différentes les unes des autres et nécessitant pour chacune une étape de montage spécifique. L'invention a pour objet de proposer une prise femelle mixte permettant de recevoir à la fois des fiches mâles audio et des fiches mâles de puissance, en proposant uniquement des fiches mâles de type picot plein et de faible diamètre extérieur. Ces picots s'étendent selon un axe de connexion avec la prise. Selon l'invention, les fiches mâles présentent toutes leurs zones de contact au niveau d'un pourtour extérieur. Il n'est pas prévu de picot mince au fond de la cavité de la prise femelle pour coopérer avec un creux de la fiche mâle. Ces zones de contact sont dans l'invention juxtaposées les unes aux autres et isolées respectivement les unes des autres. Les zones de contact se répartissent le long de cet axe de connexion. Pour distinguer une fiche mâle audio d'une fiche mâle d'alimentation, les zones de contact de ces deux fichent se situent toujours aux mêmes endroits par rapport à l'axe de connexion. Par exemple, les zones de contact d'une fiche mâle d'alimentation se situent à deux premiers niveaux précis d'un segment de l'axe considéré dans la cavité, alors que les zones de contact d'une fiche mâle audio se situent à des deuxièmes niveaux différents sur ce même segment. Les fiches mâles audio et de puissance peuvent être réalisées sur le même modèle dans la mesure o seul le niveau de présentation des zones de contact varie. La réalisation des fiches mâles est simplifiée. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la prise femelle est même prévue pour recevoir une fiche mâle assurant à la fois les deux fonctions d'alimentation et audio. Dans ce cas, la fiche mâle présente un picot avec des zones de contacts pour coopérer avec les premiers niveaux du segment, et d'autres zones de contacts disposées pour coopérer 10 simultanément avec les deuxièmes niveaux du segment. Le picot présente alors successivement le long de l'axe les zones de contacts destinées à coopérer avec leur niveaux respectifs. Le picot est long et les zones de contact sont juxtaposées. On peut prévoir selon un mode simple, que les zones de contact du 15 premier niveau sont toutes rassemblées à une première extrémité du picot alors que toutes les zones de contact du deuxième niveau sont rassemblées à une extrémité opposée de la première extrémité. L'invention a pour objet de remédier aux problèmes de montage en proposant une prise dans laquelle toutes les languettes élastiques sont 20 identiques entre elles, qu'elles soient destinées à venir en appui contre des zones de contact de fiches mâles audio ou de puissance. En effet dans la mesure o la fiche mâle est toujours un picot de forme cylindrique uniforme, le diamètre extérieur est le même quelle que soit la section du picot considérée. Un autre avantage présenté par le fait que les languettes élastiques aient la même forme, est que qu'elles peuvent être montées dans le support de la prise de charge par un même outil et y être insérées respectivement de la même manière. Selon un mode de montage préféré, l'outil peut même attraper toutes les languettes pour les insérer simultanément dans la prise femelle. Enfin, les modalités de connexion de ces languettes avec les plages d'un circuit imprimé se réalisent de la même manière. L'étape de montage est ainsi amplement simplifiée. L'invention a pour objet un ensemble de connexion comportant une prise femelle et au moins deux fiches mâles pouvant être insérées dans une cavité formée dans un support isolant de la prise femelle, les fiches mâles comportant chacune un picot, caractérisé en ce que les picots présentent une surface extérieure définie par plusieurs sections conductrices isolées les unes des autres et juxtaposées selon un axe de connexion, et en ce que la prise femelle présente des lames de contact dépassant élastiquement d'un pourtour intérieur de la cavité pour venir au contact de ces différentes sections du picot, le picot d'une première fiche mâle assurant une fonction d'alimentation et présentant au moins deux premières sections conductrices pour coopérer avec deux premières lames de contact. 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 1 Une vue d'une fiche mâle d'un ensemble de connexion selon l'invention - Figure 2: Une vue d'une prise femelle d'un ensemble de connexion selon l'invention; - Figure 3a: Une vue de profil d'un picot d'un premier type de fiche mâle selon l'invention; - Figure 3b: Une vue de profil d'un picot d'un deuxième type de fiche mâle selon l'invention; Figure 3c: Une vue de profil d'un picot d'un troisième type de fiche mâle selon l'invention; - Figure 4: Une vue d'une languette élastique d'une prise selon l'invention. La Figure 1 montre une fiche mâle 1 prévue pour coopérer avec une prise femelle 2, Figure 2, la fiche mâle 1 et la prise femelle 2 formant un ensemble de connexion selon l'invention. La fiche mâle 1 comporte un corps isolant 3 monté à l'extrémité d'un câble 4 et présente un picot 5 se dressant orthogonalement à une surface extérieure 6 du corps 3. Par exemple, le picot 5 se dresse selon un axe 7 orthogonal à un axe 8 selon lequel le câble 4 est monté dans le corps 3. L'axe 7 est par ailleurs orthogonal à la surface extérieure 6. Le picot 5 a globalement une forme cylindrique dont une longueur se définit selon l'axe 7. La prise femelle 2 comporte un support isolant 9 comportant une cavité 10 débouchant par une ouverture 11 au niveau d'une face avant 12 du support 9. La cavité 10 est prévue pour recevoir le picot 5. A cet effet, la cavité 10 est également cylindrique. Un diamètre intérieure de l'ouverture 11 et plus généralement du cylindre intérieur formé par la cavité 10 est légèrement supérieur au diamètre extérieur du picot 5. Lorsque la fiche mâle 1 est connectée avec la prise femelle 2, le picot 5 est enfoncé dans la cavité 10, et la surface extérieure 6 vient en appui contre la face avant 12. L'axe 7 se définit alors comme un axe de connexion avec la prise 2. Le long de cet axe 7, le picot 5 présente au moins deux sections de contact respectivement 13 et 14, juxtaposées et isolées l'une de l'autre par 10 un isolant 15. A l'intérieur de la cavité 10, la prise 2 présente au moins deux languettes flexibles respectivement 16 et 17 pour venir chacune au contact d'une des sections de contact 13 et 14. Ces deux languettes 16 et 17 sont juxtaposées et retenues chacune dans un logement respectivement 18 et 19 du support 9. Le logement 18 reçoit la première languette 16 qui vient au contact de la première section 13. De manière symétrique, le deuxième logement 19 reçoit la deuxième languette 17 qui vient au contact de la deuxième section 14. Les languettes 16 et 17 sont donc isolées l'une de l'autre par le support 9. Par exemple, le logement 18 est disposé parallèlement à la face avant 12 et en est le plus proche. Le logement 19 est alors formé parallèlement au logement 18 et à la face avant 12. Les languettes 16 et 17 sont disposées pour venir au contact des sections de contact respectivement 13 et 14 selon un mouvement radial par rapport au pourtour extérieur cylindrique de ces sections 13 et 14. Elles ont par exemple une forme de boucle ouverte se définissant selon le pourtour intérieur de la cavité 9. Elles sont découpées dans une feuille métallique 20, Figure 4, et la découpe premièrement obtenue est ensuite précontrainte pour lui donner la forme de la boucle B qui est ensuite insérée dans la cavité 10. A cet effet, le support 9 présente au niveau d'une face supérieure 21 orthogonale à la face avant 12 des fentes 22 à partir desquelles ont peut insérer les boucles B de chacune des languettes. Une seule boucle est insérée par fente 22. Cette feuille métallique 20 a une épaisseur telle qu'elle peut être facilement courbée et pliée de manière à obtenir la languette de la forme souhaitée. Dans une même feuille 20, on peut découper plusieurs languettes identiques selon un même modèle. Dans un mode préféré de réalisation, lorsque l'on découpe une languette, on découpe une bande globalement rectangulaire. Cette bande comporte des bords présentant des décrochements 23. Ces décrochements 23 vont ensuite servir à former des moyens de rétention de la languette 16 pour coopérer avec une paroi 24 du support 9. Dans le mode de réalisation préféré présenté, cette paroi 24 est parallèle à la face avant 12 et correspond à une paroi bordant la fente 22. Ainsi on a dans le support 9, au moins deux languettes 16 et 17 pour venir au contact de deux sections de contact 13 et 14 de la fiche mâle 1. La prise 2 étant mixte, elle est prévue pour recevoir des fiches mâles telles que 1 distinctes les unes des autres. Les Figures 3a, 3b, et 3c représentent plusieurs types de fiches mâles pouvant êtres insérées dans la prise 2. Ces fiches mâles sont différentes dans la mesure o leur picot n'est pas forcément de la même longueur le long de l'axe 7, et par ailleurs parce que leur picot respectif ne présente pas nécessairement le même nombre de sections de contact. En correspondance, la prise femelle 2 présente autant de languettes de contact que le nombre maximum de sections de contact pouvant être présentées sur des fiches mâles compatibles avec ce type de prise femelle2. Par exemple, Figure 3a, une fiche mâle 101 présente un picot 102 s'étendant le long de l'axe 7. Cette fiche 101 est par exemple du type audio et permet dans l'exemple cité de véhiculer des signaux audio en stéréo. A cet effet, le picot 102 comporte quatre sections de contacts juxtaposées le long de l'axe 7 et isolées les unes des autres par des isolants tels que 15. Le picot a une longueur 103, et les quatre sections de contacts 104, 105, 106 et 107 forment des segments dans cette longueur 103. Par exemple, chaque segment a une longueur identique le long de l'axe 7. Depuis la surface extérieure 6, les sections de contacts sont disposées les unes à côté des autres, et s'ordonnent en considérant un ordre d'éloignement de cette surface extérieure 6, avec la section 104 la plus proche de la surface 6, et la section 107 la plus éloignée. En correspondance, la prise 2 comporte au moins quatre logements tels que 18 pour recevoir individuellement quatre languettes de contact telles que 16. Ces quatre languettes de contact sont de préférence toutes identiques entre elles et seulement disposées parallèlement entre elles dans des logements disposés parallèlement les uns aux autres. Ces quatre languettes 16, 17, et 25 et 26 viennent respectivement au contact, dans l'ordre, des sections de contact 104, 105, 106 et 107 lorsque l'ensemble de connexion est formé. Pour assurer la mixité des fonctions pouvant être transmises par le biais de ce type de prise femelle, celle ci peut également présenter des languettes de contact supplémentaires. Figure 3b, une fiche mâle 201 présente un picot 202 s'étendant le long de l'axe 7. Cette fiche 201 est par exemple du type alimentation pour permettre la charge d'une batterie qui serait connectée à la prise 2. Dans ce cas, le picot 202 comporte deux sections de contacts juxtaposées le long de l'axe 7 et isolées les unes des autres par des isolants tels que 15. Le picot a une longueur 203, et les deux sections de contacts 204 et 205 forment des segments dans cette longueur 203. Les deux sections de contact 204 et 205 sont les plus éloignés de la surface extérieure 6. De préférence, les sections 204 et 205 représentent des segments 206 et 207 le long de l'axe 7, tel que la longueur 203 est de l'ordre de la somme de la longueur 103 définie pour le picot 102 et des longueurs 206 et 207. D'ailleurs les sections 204 et 205 se trouvent dans le prolongement des sections du picot 102. Elles ne se superposent pas. En correspondance, la prise femelle 2 présente alors deux languettes supplémentaires 27 et 28., également parallèles aux languettes 16, 17, 25 et 26. Elles sont disposées dans des logements les plus éloignés de la face avant 12. Dans une variante, on peut avoir deux fiches mâles telles que 201 compatibles avec la prise 2, ayant la même longueur 203, mais présentant des nombres de sections de contact différents, et surtout ces sections, projetées orthogonalement sur un même axe, ne se superposent pas. Par exemple, une première fiche présente quatre sections alors que la deuxième fiche n'en présente que deux, mais que ces deux sections ne se retrouvent pas dans des mêmes zones le long de l'axe 7, que les quatre sections prévues sur la première fiche. Dans une deuxième variante, on peut prévoir que deux fiches mâles différentes l'une de l'autre présentent pour autant chacune une section de contact, qui se superposerait selon une projection orthogonale sur un même axe. Ces sections superposables coopèrent alors avec la même languette au sein de la prise 2. De préférence, elles assurent la même fonction, par exemple la continuité de la masse. Dans une troisième variante, Figure 3, une fiche mâle 301 présente un picot 302 ayant une longueur 303 égale à la longueur 203, mais présentant directement les six sections de contact. Chacune de ces six sections présente par exemple un sixième de la longueur 303. Parmi ces sections, quatre d'entre elles sont par exemple destinées à assurer la transmission d'un contact audio stéréo, et deux autres sont destinées à assurer un contact de puissance pour alimentation ou la charge d'une batterie. Dans ce cas, les quatre sections destinées à assurer ce contact audio peuvent être réparties n'importe comment parmi les six contacts, dans la mesure o les languettes prévues dans la prise 2 sont elles mêmes correctement raccordées sur un circuit imprimé prévu pour recevoir des signaux attendus. En effet, la prise 2 présente une face inférieure 29 opposée à la face supérieure 21, et orthogonale à la face avant 12, de telle sorte que la prise est de préférence posée sur un circuit imprimé au niveau de cette face inférieure 29. Par ailleurs, chaque languette de contact présente une terminaison 30 dépassant de sa fente 22 pour proposer une zone de contact avec le circuit imprimé sur lequel la prise est montée. Cette terminaison 30 peut aussi bien être une queue à souder qu'une lame précontraintes pour venir en appui contre une piste métallique du circuit imprimé. REVENDICATIONS 1 - Ensemble de connexion comportant une prise femelle (2) et au moins deux fiches mâles (1, 101, 201, 301) pouvant être insérées dans une cavité (10) formée dans un support (9) isolant de la prise femelle, les fiches mâles comportant chacune un picot (5, 102, 202, 302), caractérisé en ce que les picots présentent une surface extérieure définie par plusieurs sections (13, 14, 104, 105, 106, 107, 204, 205) conductrices isolées les unes des autres et juxtaposées selon un axe (7) de connexion, et en ce que la prise 10 femelle présente des lames de contact (16, 17, 25, 26, 27, 28) dépassant élastiquement d'un pourtour intérieur de la cavité pour venir au contact de ces différentes sections du picot, le picot d'une première fiche mâle assurant une fonction d'alimentation et présentant au moins deux premières sections (204, 205) conductrices pour coopérer avec deux premières lames de contact (27, 28). 2 - Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que le picot de la première fiche mâle présente au moins deux deuxièmes sections conductrices, réparties au niveau de zones, selon lIaxe de connexion, différentes de celles o sont présentées les deux premières sections. 3 - Ensemble selon la revendication 2 caractérisé en ce que ces au moins deux deuxièmes sections conductrices assurent une fonction de connecteur audio. 4 - Ensemble selon l'une des revendications 2 à 3 caractérisé en ce que parmi les deux premières sections et les au moins deux deuxièmes sections, une seule d'entre elles assure la fonction de liaison à la masse. - Ensemble selon la revendication 4 caractérisé en ce que les deux premières sections assurent un contact d'alimentation, et les quatre deuxièmes sections assurent un contact audio, avec l'une des quatre deuxièmes sections assurant la continuité de la masse. 6 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le picot d'une deuxième fiche mâle présente au moins deux sections conductrices telles que ces deux sections coopèrent avec deux autres lames de contact réparties au niveau de zones, selon l'axe de connexion, différentes de celles o sont présentées les deux premières lames. 7 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce -41 que la deuxième fiche assure une fonction de connecteur audio, et comporte par exemple quatre sections conductrices distinctes. 8 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que toutes les lames de contact de la prise femelle sont identiques entre elles. 9 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les lames de contact sont découpées dans une feuille métallique (20), préformées, et mises en place de la même manière dans des logements (18, 19) parallèles les uns aux autres et orthogonaux à l'axe de connexion. 10 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que la prise femelle est montée sur un circuit imprimé, et en ce que chaque lame de contact présente une queue à souder dépassant d'une surface extérieure du support isolant.