Brevet FR2881584A1 — publié le 20060804

Module pour l'assemblage de deux ensembles de connexion. La présente invention concerne un module pour l'assemblage de deux ensembles de connexion. Elle trouve plus particulièrement son application dans l'assemblage de deux connecteurs présentant sur leurs faces d'accouplement respectives un ensemble de contacts répartis selon des dispositions et des densités différentes. Des dispositifs d'adaptation entre des connecteurs devant être accouplés bien que présentant des dispositions différentes des contacts les équipant ont fait l'objet de nombreuses études compte tenu du fait que la configuration, la densité, les dimensions des contacts ne font pas systématiquement l'objet de normes et que les critères de conception des dispositions de contacts sont imposés par le client final. C'est ainsi que la demande de brevet WO 01/ 11727 Al décrit une réalisation d'un adaptateur utilisé en tant qu'interface entre deux connecteurs comportant des dispositions de contacts différentes. Selon cette demande, deux circuits imprimés reçoivent respectivement sur l'une de leur face l'une des dispositions des contacts correspondant à la répartition des contacts équipant l'un des connecteurs à assembler. Les faces non équipées de contacts sont montées en opposition et comportent les pistes métalliques qui 2881584 2 assurent la liaison entre un des contacts ou un groupe de contacts avec l'un des trous débouchant métallisés localisés à la périphérie de chacun des circuits imprimés. Un disque isolant élastique est positionné entre les faces imprimées des deux circuits, disque améliorant ainsi la tenue aux chocs et aux vibrations de l'adaptateur. Enfin des broches sont insérées dans les trous métallisés assurant ainsi une liaison électrique entre les pistes métalliques des contacts concernés. Selon le brevet français FR-A-2 825 196 un adaptateur utilisé en tant qu'interface entre deux connecteurs, comportant des dispositions de contacts différentes, est lui aussi réalisé à l'aide de deux circuits imprimés portant chacun des dispositions de contacts définies et des pistes métalliques. Selon un mode de réalisation un isolant est disposé entre les deux circuits imprimés et comporte un canal permettant le passage d'une liaison entre les plots conducteurs des circuits imprimés. Cette réalisation implique toutefois que les plots conducteurs de chaque circuit soient disposés en vis-à-vis. Toutes les réalisations décrites dans l'art antérieur mettent en oeuvre des liaisons de plot de contacts de circuit imprimé situés soit au droit les uns des autres et ne concernent alors qu'un nombre très limité de configurations, soit en périphérie des circuits et ne proposent de ce fait que des solutions complexes lors de la définition des pistes métalliques des circuits imprimés. De plus aucune de ces réalisations n'envisage le cas de connecteurs hybrides dans lesquels sont disposés non seulement des contacts affectés à la transmission du signal mais aussi des contacts de puissance transmettant des 2881584 3 courants ayant une intensité supérieure à celle acceptée par la piste métallisée d'un circuit imprimé. Il existe donc un besoin de définir un module pour adaptateur 5 capable de remédier aux problèmes cités ci-dessus. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un module pour l'assemblage de deux ensembles de connexion présentant sur leurs faces d'accouplement respectives un ensemble de contacts dont les contacts sont répartis selon des dispositions et des densités différentes, module comportant un premier jeu de contacts reliés à un premier circuit imprimé, un second jeu de contacts reliés à un second circuit imprimé, dans lequel un noyau central disposé entre les premier et second circuits imprimés est pourvu de perçages de positionnement et de maintien de conducteurs pour assurer la continuité électrique entre les contacts des premier et second jeux de contacts. Selon l'invention, les premier et second jeux de contacts des deux 20 ensembles de connexion comportent des contacts de transmission de signal et des contacts de puissance. Selon un mode de réalisation préférée de l'invention le perçage est une rainure de réception du conducteur pratiquée dans l'épaisseur du noyau et ladite rainure s'étend au moins entre deux alésages rectilignes de réception des contacts. Selon ce mode de réalisation, le conducteur est une barre à bus, un fil souple, un fil rectiligne, relié mécaniquement aux contacts 2881584 4 Selon une autre caractéristique de l'invention une partie des contacts du module est positionnée dans un alésage et est liée électriquement à au moins un plot situé sur l'une des surfaces des circuits imprimés, alors que l'autre partie des contacts est positionnée dans un alésage et est liée ou non électriquement à l'une des pistes prévues à la surface ou dans l'épaisseur des circuits imprimés. Selon une autre caractéristique de l'invention, les alésages du 10 module maintiennent mécaniquement les contacts de puissance. Selon une première réalisation le module est intégré dans un adaptateur. Selon une seconde réalisation le module 18 est positionné directement sur l'une des faces d'un des connecteurs. Par ailleurs, les réalisations de l'art antérieur impliquent une densité élevée des pistes métalliques des circuits imprimés. Cette densité rend difficilement compatible l'implantation de composants de tout type tel que des éléments de filtrage ou de protection contre les surtensions générées par les impulsions électromagnétiques et les décharges électrostatiques et contre les interférences de radio fréquence et électromagnétiques. Selon un autre mode, l'invention concerne un module dans lequel des composants de filtrage ou de protection sont implantés sur les surfaces des circuits imprimés du module. 2881584 5 L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante et des dessins qui lui sont annexés dans lesquels, La figure 1 représente une vue en perspective de connecteurs à 5 assembler selon un mode de réalisation conforme à l'invention; La figure 2 représente un exemple de répartition des contacts des deux connecteurs à assembler; La figure 3 représente une vue en coupe d'un module conforme à l'invention; La figure 4 représente un exemple de réalisation d'un noyau de module conforme à l'invention La figure 5 représente une vue en coupe d'un module selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un exemple de réalisation d'un assemblage de deux ensembles de connexion à l'aide d'un adaptateur 1 comportant en son milieu un module 18 représenté sur la figure 3. Ces deux ensembles de connexion se présentent dans cette réalisation sous la forme de deux connecteurs circulaires 2 et 3 comportant chacun un ensemble de contacts 4, 5 de type femelle. Le module contenu dans l'adaptateur 1 est équipé de contacts mâles 6, 7 représentés sur la figure 3 qui assurent respectivement lors de l'assemblage la connexion avec les contacts femelles 4, 5 des connecteurs 2, 3. 2881584 6 Dans le mode de réalisation représenté, l'adaptateur 1 comporte une jupe circulaire 8 et une bride 9 située en son milieu qui assure sa fixation sur une paroi de rack ou d'armoire permettant ainsi, par exemple, la liaison électrique de deux équipements situés de chaque côté de la paroi. Sur la figure 2 les faces avant 10, 11 des connecteurs 2 et 3 montrent la disposition des contacts pour chacun d'eux. La face 10 comporte des contacts qui assurent la transmission soit de signaux de faible intensité ou de masse tels que 12A, 12S, 12R, 12b, et des contacts qui assurent la transmission des signaux de puissance tels que 14a, 14d, 14c, 14C, De même, la face 11 comporte des contacts qui assurent la transmission de faible intensité ou de masse tels que 13A, 13b,13U, ... les contacts 15a, 15C assurent la transmission des signaux de puissance. A titre d'exemple, alors que les contacts 12 et 13 transmettent des courants de quelques millivolts ayant des intensités de quelques milliampères, les contacts 14, 15 doivent dans certains cas assurer la distribution de courants de 34 ampères sous un potentiel de 28 volts. La figure 3 représente une vue en coupe simplifiée du module 18 équipant l'adaptateur 1 représenté à la figure 1. Selon cette réalisation la jupe circulaire 8 comporte sur une portion de sa surface interne 16 une gorge 17 pour le guidage et la fixation du module. 2881584 7 Le module 18 comporte deux circuits imprimés 19, 20. Un premier jeu de contacts 6A, 6B est relié au premier circuit imprimé 19. Le contact 6A est lié électriquement à au moins un des plots 29 situés sur les surfaces du circuit imprimé 19 à l'aide d'une soudure, d'une insertion par force ou toute autre liaison conventionnelle. Le contact 6B est positionné dans un alésage traversant et peut être ou non relié électriquement à l'une des pistes prévues sur les surfaces ou dans l'épaisseur du circuit imprimé 19. Un second jeu de contacts 7A, 7B est relié au second circuit imprimé 20. Le contact 7A est lié électriquement à au moins un des plots 29 situés sur les surfaces du circuit imprimé 20 à l'aide d'une soudure, d'une insertion par force ou toute autre liaison conventionnelle. Le contact 7B est positionné dans un alésage traversant et peut être ou non relié électriquement à l'une des pistes prévues sur les surfaces ou dans l'épaisseur du circuit imprimé 20. La liaison électrique des contacts 6A, 7A et des plots 29 peut aussi être réalisée à l'aide de pistes métalliques disposées à la surface ou 20 dans l'épaisseur des circuits imprimés. Comme on peut le voir sur la figure 3, les contacts de type 6A et 7A sont des contacts permettant la transmission d'un signal alors que les contacts 6B et 7B sont des contacts de puissance. Des contacts de masse peuvent être positionnés de la même manière que les contacts de transmission de signaux. Le module 18 comporte un noyau central 21 disposé entre les premier et second circuits imprimés 19, 20. 2881584 8 A titre d'exemple l'épaisseur totale du module 18 équipé de circuits imprimés 19, 20 de type 4 couches est comprise entre 5 et 6 mm. Ce noyau central 21 en matériau isolant représenté sur les figures 3 et 4 est pourvu de perçages 30, 31 pour le positionnement et le maintien de conducteurs 32, 33 qui assurent respectivement la continuité électrique entre les contacts 6A, 7A et les contacts 6B, 7B des premier et second jeux de contacts. Le perçage 30 se présente sous la forme d'un alésage rectiligne débouchant de chaque côté du noyau 21 et permet le passage d'un conducteur rectiligne 32, tel qu'un fil, une broche, qui lors de l'assemblage du module est soudé(e) à chaque extrémité sur les plots correspondants 29 situés au droit, l'un par rapport à l'autre, sur chacun des circuits imprimés 19, 20. Dans le cas d'une disposition autre des plots, des pistes métalliques, non représentées, assurent la continuité électrique du conducteur 32. On notera que des alésages 22 recevant l'extrémité des contacts 6A, 7A sont équipés de bagues 23 assurant le positionnement et le maintien mécanique dans le noyau des contacts 6A, 7A. La figure 4 représente une vue du dessus du noyau 21 dans lequel le perçage 31 se présente sous la forme d'une rainure pratiquée dans l'épaisseur du noyau 21. Cette rainure de réception du conducteur 33, profonde d'environ 1,5 mm, possède une géométrie telle qu'elle s'étend entre et permet de joindre au moins deux alésages rectilignes 34, 35 de réception des contacts 6B, 7B en 2881584 9 contournant tout alésage comportant des contacts non impliqués dans la distribution des signaux de puissance. Ces alésages ont pour but principal le maintien mécanique des contacts 6B, 7B. On notera que l'alésage 35 est débouchant alors que l'alésage 34 est borgne. Cette dernière conception permet d'éviter tout contact intempestif avec les surfaces des circuits imprimés 19, 20. Le perçage 31 reçoit un conducteur 33 qui épouse le trajet de la rainure et est relié aux contacts 6B, 7B. De manière préférée, le conducteur 33 se présente sous la forme d'une barre à bus souple dont les dimensions sont calculées pour qu'il puisse assurer le passage de courants de haute intensité sous une tension élevée. Le conducteur 33 peut aussi être constitué par un fil souple dont les critères de conception sont calculés en fonction de l'application. La fixation du conducteur 33 sur les contacts 6B, 7B s'effectue au moyen d'une liaison mécanique traditionnelle, à vis, par sertissage, par soudage. Selon une réalisation représentée sur la figure 5 le module 18 n'est pas intégré dans un adaptateur 1 mais est positionné directement sur l'une des faces 10 ou 11 des connecteurs 2 et 3 les boîtiers de ces derniers assurant alors le maintien mécanique de leur assemblage. La réalisation de la figure 5 représente en outre une variante de l'invention dans laquelle est assurée une fonction de filtrage ou de protection contre les surtensions du module d'assemblage des deux ensembles de connexion ou des ensembles eux-mêmes. 2881584 10 Dans cette réalisation les composants de filtrage ou de protection 24 contre les surtensions générées par les impulsions électromagnétiques et les décharges électrostatiques et contre les interférences de radio fréquence et électromagnétiques, sont implantés sur les surfaces 26 des circuits imprimés. Des cavités 25 pratiquées dans le noyau 21 reçoivent les composants 24. Ces cavités 25 permettent d'équiper le module avec ces composants sans augmenter l'épaisseur totale du module. Il est toutefois possible d'implanter les composants 24 sur les surfaces 27 et 28 des circuits imprimés. L'invention ne se limite pas aux caractéristiques des dispositifs décrits. Elle englobe au contraire tout dispositif permettant l'assemblage de deux éléments de connexion. C'est ainsi que l'invention concerne tout connecteurs circulaires, présentent sous forme de d'ombilic ou de rack. ensemble de connexion comportant des polygonaux, hermaphrodites qu'ils se connecteur de câble, de carte, d'harnais, De même, l'invention concerne tout assemblage de connecteurs équipés de contacts mâles, mâles ou femelles, femelles ou mâles, femelles. Pour tous ces cas de conception, le module est équipé des contacts complémentaires qui permettent ainsi l'assemblage. 2881584 11 REVENDICATIONS 1. Module (18) pour l'assemblage de deux ensembles de connexion (2, 3) présentant sur leurs faces d'accouplement (10, 11) respectives un ensemble de contacts (4, 5) dont les contacts (12, 14, 13, 15) sont répartis selon des dispositions et des densités différentes, le module (18) comportant un premier jeu de contacts (6) reliés à un premier circuit imprimé (19), un second jeu de contacts (7) reliés à un second circuit imprimé (20), caractérisé en ce qu'un noyau central (21) disposé entre les premier et second circuits imprimés (19, 20) est pourvu de perçages (30, 31) de positionnement et de maintien de conducteurs (32, 33) pour assurer la continuité électrique entre les contacts des premier et second jeux de contacts (6, 7). 2. Module selon la revendication 1 caractérisé en ce que les premier et second jeux de contacts (6, 7) comportent des contacts de transmission de signal (6A, 7A) et des contacts de puissance (6B, 7B). 3. Module selon la revendication 1 caractérisé en ce que le perçage (31) est une rainure de réception du conducteur (33) pratiquée dans l'épaisseur du noyau (21). 2881584 12 4. Module selon la revendication 3 caractérisé en ce que la rainure s'étend au moins entre deux alésages rectilignes (34, 35) de réception des contacts (6B, 7B). 5. Module selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le conducteur (33) est une barre à bus. 6. Module selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le conducteur (33) est un fil souple. 7. Module selon les revendications 5 et 6 caractérisé en ce que le conducteur (33) est fixé sur les contacts (6B, 7B). 8. Module selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le conducteur (32) est un fil rectiligne. 9. Module selon la revendication 2 caractérisé en ce que les contacts (6A, 7A) sont positionnés dans un alésage (22) et sont liés électriquement à au moins un plot (29) situé sur 20 l'une des surfaces des circuits imprimés (19, 20). 10. Module selon la revendication 2 caractérisé en ce que les contacts (6B, 7B) sont positionnés dans un alésage (34, 35) et sont liés ou non électriquement à l'une des pistes prévues à la surface ou dans l'épaisseur des circuits imprimés (19, 20). 11. Module selon les revendications 9 et 10 caractérisé en ce que les contacts (6A, 7A, 6B, 7B) sont maintenus 30 mécaniquement dans les alésages (22, 34, 35). 2881584 13 12. Module selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module 18 est intégré dans un adaptateur 1. 13. Module selon la revendication 1 caractérisé en ce que le module 18 est positionné directement sur l'une des faces (10, 11) des connecteurs (2, 3). 14. Module selon la revendication 1 caractérisé en ce que des composants de filtrage et de protection (24) sont implantés sur les surfaces (26, 27, 28) des circuits imprimés.