Brevet FR2974455A1 — publié le 20121026

La présente invention se rapporte de manière générale à un connecteur à insertion par pression, communément appelé connecteur press-fit, et plus particulièrement à un connecteur press-fit adapté pour connecter un circuit imprimé à un dispositif électrique. Les connecteurs à insertion par pression, dits connecteurs press-fit, sont connus de l'art antérieur. Ces connecteurs sont couramment utilisés pour effectuer des connexions sans soudure sur le circuit imprimé. En référence à la figure 1 des dessins annexés, le connecteur selon l'art antérieur comprend un boîtier 1 et une pluralité de broches 2. Le connecteur peut également comprendre une grille de recentrage 13. Les broches 2 sont solidaires du boîtier 1 et disposées selon plusieurs rangées. Sur chaque rangée, sont alignées plusieurs broches 2. Usuellement, le connecteur peut comprendre de 50 à 200 broches disposées selon 3 à 5 rangées. Dans les connecteurs de dernière génération, le nombre de broches 2 tend à être très supérieur à celui des connecteurs usuels alors que leurs dimensions restent sensiblement identiques. Lors de la connexion du connecteur au circuit imprimé, les broches 2 sont insérées dans les trous correspondant du circuit imprimé selon une direction d'insertion 16 sensiblement perpendiculaire au plan du circuit imprimé. Une des difficultés rencontrées lors de la fabrication des connecteurs de type press-fit réside dans le positionnement des broches. Ce problème est d'autant plus important que la densité des broches est élevée. En premier lieu, les broches doivent être correctement positionnées selon la longueur et la largeur du connecteur, la largeur et la longueur du connecteur étant 25 définies selon un plan parallèle au plan du circuit imprimé. En effet, lors de l'insertion par pression des broches du connecteur dans les trous du circuit imprimé, chaque broche doit être parfaitement positionnée par rapport au trou dans lequel elle doit être insérée. Toute broche mal positionnée ne pénétrerait pas dans le trou correspondant et générerait un dysfonctionnement. 30 Outre le positionnement des broches selon la largeur et la longueur, on doit également veiller au bon positionnement des broches selon la hauteur, la hauteur étant définie selon la direction d'insertion 16. En effet, les extrémités des broches destinées à être insérées par pression dans un trou du circuit imprimé doivent être positionnées dans un même plan sans quoi 35 elles risquent de se coincer dans l'outil qui assure leur insertion dans le circuit imprimé. De plus, elles risquent de ne pas rencontrer le trou dans lequel elles doivent s'insérer et s'écraser sur le circuit imprimé. Alors que le mauvais positionnement des broches selon la largeur et la longueur est corrigé notamment par le biais d'une grille de recentrage, il n'existe pas de 5 solutions satisfaisantes pour corriger la longueur des broches selon la direction d'insertion 16. L'invention vise à supprimer, ou du moins atténuer, tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur précités. A cet effet, un premier aspect de l'invention propose un connecteur 10 comprenant : - un boîtier et - une pluralité de broches, chaque broche comprenant : - une première portion d'extrémité, s'étendant selon un premier axe, - une seconde portion d'extrémité, s'étendant selon un deuxième axe, 15 une portion de solidarisation, adjacente à la première portion d'extrémité et solidaire du boîtier, - une partie d'insertion, agencée entre la portion de solidarisation et la seconde portion d'extrémité ; certaines broches comprenant au niveau de leur partie d'insertion au moins une partie 20 infléchie en forme de vague moyennant quoi les extrémités des secondes portions d'extrémité des broches se situent sensiblement dans un même plan perpendiculaire au deuxième axe. Grâce à ces dispositions, la partie infléchie en forme de vague permet de réduire, selon le deuxième axe, la longueur de la partie d'insertion sur lequel elle se situe 25 et par conséquent la longueur de la broche correspondante. Ainsi, la longueur de chaque broche, selon le deuxième axe, peut être ajustée de sorte que les secondes portions d'extrémité des broches se situent dans le même plan perpendiculaire au deuxième axe. Dans divers modes de réalisation de l'invention, on peut éventuellement avoir 30 recours à l'une ou l'autre des dispositions décrites ci-après. Selon un premier mode de réalisation, la partie d'insertion de chaque broche comprend - une première portion rectiligne adjacente à la portion de solidarisation et s'étendant essentiellement selon le premier axe, 35 - une deuxième portion rectiligne adjacente à la seconde portion d'extrémité et s'étendant essentiellement selon le deuxième axe, - une portion coudée, située entre la première et la deuxième portion rectiligne. Par « s'étend essentiellement selon un axe » ou « essentiellement rectiligne», on entend, en particulier, « s'étend selon un axe » ou « rectiligne » à l'exception des parties infléchies et/ou d'un éventuel épaulement. Le connecteur selon ce premier mode de réalisation est un connecteur dit connecteur à angle. La présence d'une partie infléchie sur certaines broches permet d'ajuster la longueur des broches selon le deuxième axe dans le cas d'un connecteur à angle. De préférence, le premier axe est sensiblement perpendiculaire au deuxième axe. 10 Il s'agit alors d'un connecteur dit connecteur à angle droit. Selon une première variante du premier mode de réalisation, certaines broches comprennent au moins une partie infléchie en forme de vague au niveau de leur première portion rectiligne. La partie infléchie peut ainsi être réalisée sur des broches dont la deuxième 15 portion rectiligne est trop courte pour y réaliser une partie infléchie, en particulier, pour les broches les plus courtes du connecteur. Selon une deuxième variante du premier mode de réalisation, certaines broches comprennent au moins une partie infléchie en forme de vague au niveau de leur deuxième portion rectiligne. 20 La partie infléchie est ainsi plus proche de la seconde portion d'extrémité ce qui permet de mieux ajuster sa position par rapport au plan perpendiculaire au deuxième axe. Selon une autre variante du premier mode de réalisation, certaines broches comprennent au moins une partie infléchie en forme de vague au niveau de leur portion 25 coudée. Selon un deuxième mode de réalisation, la partie d'insertion de chaque broche s'étend essentiellement selon le deuxième axe, les premier et deuxième axes sont colinéaires. Il s'agit, alors, d'un connecteur de type connecteur droit. 30 La présence de parties infléchies au niveau de certaines broches permet d'ajuster la longueur des broches selon leur deuxième axe dans le cas d'un connecteur droit. Selon l'un ou l'autre des modes de réalisation, la partie infléchie en forme de vague peut comprendre au moins une partie axiale, s'étendant selon le premier axe ou le 35 deuxième axe et une partie désaxée s'étendant à distance radialement de la partie axiale, la partie désaxée se raccordant à la partie axiale par une forme courbée. Dans un second aspect, l'invention concerne également un procédé de fabrication d'un connecteur comprenant au moins les étapes suivantes : a/ fournir une pluralité de broches, chaque broche comprenant : - une première portion d'extrémité, et - une seconde portion d'extrémité, b/ solidariser les broches à un boîtier, chaque broche étant solidarisée au niveau d'une portion de solidarisation, adjacente à la première portion d'extrémité, la partie de la broche entre la portion de solidarisation et la seconde portion d'extrémité définissant une partie d'insertion ; le procédé comprend en outre une étape consistant à : c/ réaliser sur certaines broches au moins une partie infléchie en forme de vague au niveau de leur partie d'insertion. Un tel procédé de fabrication permet de réduire la longueur de la partie d'insertion. En ajustant ainsi la longueur des broches, le procédé permet d'obtenir un connecteur dont les extrémités des secondes portions d'extrémité des broches se situent sensiblement dans un même plan. Selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention, les broches sont solidarisées au boîtier de façon à ce que les parties d'insertion des broches s'étendent selon une même direction, dite direction de connexion, et le procédé selon l'invention comprend en outre une étape consistant à plier les broches au niveau de leur partie d'insertion dans une direction perpendiculaire à la direction de connexion. Le procédé selon l'invention permet de fabriquer des connecteurs de type à angle droit. Selon un mode réalisation du procédé selon l'invention, l'étape de réalisation 25 d'au moins une partie infléchie en forme de vague sur certaines broches précède l'étape de pliage. Afin de faciliter la fabrication des connecteurs et, notamment, son automatisation, l'étape de réalisation d'au moins une partie infléchie en forme de vague est réalisée avant le pliage. L'accès aux différentes parties des broches est ainsi plus 30 aisé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1, déjà analysée, est une vue en coupe d'un connecteur selon 35 l'art antérieur ; - la Figure 2 est une vue en coupe d'un connecteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la Figure 3 représente une broche selon une première variante du premier mode de réalisation de l'invention ; - La Figure 4 représente une broche selon une deuxième variante du premier mode de réalisation de l'invention ; - La Figure 5 représente une broche selon une troisième variante du premier mode de réalisation de l'invention ; - La Figure 6 est une représentation schématique de la réalisation de la partie infléchie en forme de vague. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments 10 identiques ou similaires. La figure 2 montre un connecteur selon l'invention. Ce connecteur est un connecteur à insertion par pression adapté pour connecter un circuit imprimé à un dispositif électrique. Il comprend un boîtier 1 et une pluralité de broches 2. 15 Le boîtier 1 est constitué d'un matériau isolant, généralement du plastique. Il est, de préférence, constitué d'une pièce. La pluralité de broches 2 est disposée dans le boîtier 1 et solidarisée à ce dernier. Les broches 2 sont disposées selon plusieurs rangées. Sur chaque rangée, 20 sont alignées plusieurs broches 2. Les broches 2 peuvent être de section carrée, ronde ou hexagonale. Chaque broche 2 comprend une première portion d'extrémité 3 et une seconde portion d'extrémité 4. La première portion d'extrémité 3 est adaptée pour être connectée à un 25 dispositif électrique. Cette première portion d'extrémité 3 s'étend selon un premier axe A1, également appelé axe de connexion. La seconde portion d'extrémité 4 est quant à elle adaptée pour être insérée par pression dans un trou de circuit imprimé. Elle s'étend selon un deuxième axe A2, également appelé axe d'insertion. 30 L'axe d'insertion A2 est perpendiculaire au plan du circuit imprimé auquel le connecteur est destiné à être inséré. Lors de l'insertion de la seconde portion d'extrémité 4 du connecteur dans les trous du circuit imprimé, une pression est exercée perpendiculairement au plan du circuit imprimé par un dispositif d'assemblage et donc selon une direction parallèle à l'axe d'insertion A2. 35 Chaque broche 2 est maintenue solidaire du boîtier 1 au niveau d'une portion de solidarisation 5, adjacente à la première portion d'extrémité 3. La portion de solidarisation 5 s'étend selon l'axe de connexion Al. Chaque broche 2 comprend en outre une partie d'insertion 6 située entre la portion de solidarisation 5 et la seconde portion d'extrémité 4. La partie d'insertion 6 peut comprendre un épaulement 14 adapté pour recevoir la pression exercée par le dispositif d'assemblage, lors de l'insertion de la seconde portion d'extrémité 4 du connecteur dans les trous du circuit imprimé. Selon un premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, le connecteur est un connecteur à angle. La partie d'insertion 6 de chaque broche 2 comprend alors deux portions 8 et 9 essentiellement rectilignes non alignées. La partie d'insertion 6 de chaque broche 2 comprend une première portion rectiligne 8 qui est adjacente à la portion de solidarisation 5 et qui s'étend essentiellement selon l'axe de connexion Al. La première portion d'extrémité 3, la portion de solidarisation 5 et la première portion rectiligne 8 s'étendent donc, toutes trois, essentiellement selon l'axe de connexion Al. La deuxième portion rectiligne 9 de la partie d'insertion 6 est quant à elle adjacente à la seconde portion d'extrémité 4 et s'étend essentiellement selon l'axe d'insertion A2. Une portion coudée 10 située entre la première 8 et la deuxième 9 portions rectilignes assure la transition entre ces deux portions rectilignes. Comme représenté sur la figure 2, selon un mode de réalisation préférentiel, l'axe de connexion Al est sensiblement perpendiculaire à l'axe d'insertion A2 ; le connecteur est alors un connecteur à angle droit. Typiquement, l'axe de connexion Al est parallèle au plan du circuit imprimé auquel le connecteur est destiné à être inséré et l'axe d'insertion A2 est perpendiculaire à 25 ce plan. Comme représenté sur la figure 2, certaines broches 2 comprennent au niveau de leur partie d'insertion 6 au moins une partie infléchie en forme de vague 7. La partie infléchie en forme de vague 7 comprend au moins une partie axiale 11 (cf. figures 3 et 4), s'étendant selon l'axe de connexion Al ou l'axe 30 d'insertion A2 et une partie désaxée 12 s'étendant à distance radialement de la partie axiale 11, la partie désaxée 12 se raccordant à la partie axiale 11 par une forme courbée. La partie infléchie en forme de vague 7 est de même diamètre que les parties qui lui sont adjacentes. La forme de vague peut être une forme sensiblement en arc de cercle ou en 35 arc d'ovale. Si les broches comprennent un épaulement 14, la partie infléchie en forme de vague 7 est située au niveau de la partie d'insertion 6 entre la portion de solidarisation 5 et ledit épaulement 14. La broche 2 étant solidaire de boîtier 1 au niveau de la portion de solidarisation 5, la présence une partie infléchie en forme de vague 7 au niveau de la partie d'insertion 6 permet de réduire la longueur de la partie d'insertion 6, selon l'axe d'insertion A2. Les dimensions de la partie infléchie en forme de vague 7 sont déterminées par modélisation mathématique en fonction de la réduction de longueur souhaitée. Pour chaque broche 2, on détermine de combien leur longueur selon l'axe d'insertion A2 doit être réduite - si nécessaire - pour que les extrémités des secondes portions d'extrémité 4 des broches 2 se situent sensiblement dans un même plan perpendiculaire à l'axe d'insertion A2. Une fois le différentiel de longueur déterminé, un simple modèle 15 mathématique permet de déterminer les dimensions des parties infléchies en forme de vague 7. Selon un deuxième mode de réalisation non représenté, le connecteur est un connecteur droit. La partie d'insertion 6 de chaque broche s'étend essentiellement selon l'axe d'insertion A2. Les premier axe Al et deuxième axe A2 sont colinéaires. 20 Selon une première variante du premier mode de réalisation représentée sur la figure 3, certaines broches 2 comprennent une partie infléchie en forme de vague 7 au niveau de leur première portion rectiligne 3. Selon cette variante, la partie désaxée 12 de la partie infléchie en forme de vague 7 s'étend à distance radialement du premier axe Al. 25 De préférence, l'ensemble des parties désaxées 12 au niveau d'une première portion rectiligne 8 s'étendent radialement dans la même direction ce qui permet de diminuer le risque que deux parties infléchies en forme de vague 7 situées sur des broches adjacentes n'entrent en contact. De même, la partie désaxée 12 ne s'étendra pas radialement à une distance 30 de l'axe telle qu'elle entre en contact avec une broche 2 adjacente. Selon une deuxième variante du premier mode de réalisation représentée sur la figure 4, certaines broches 2 comprennent au moins une partie infléchie en forme de vague 7 au niveau de leur deuxième portion rectiligne 9. Selon cette variante, la partie désaxée 12 de la partie infléchie en forme de 35 vague 7 s'étend à distance radialement du deuxième axe A2. De préférence, l'ensemble des parties désaxées 12 au niveau d'une deuxième portion rectiligne 8 s'étendent radialement dans la même direction ce qui permet d'éviter à deux parties infléchies en forme de vague 7 situées sur des broches 2 adjacentes d'entrer en contact. Certaines broches 2 peuvent comprendre à la fois une partie infléchie en forme de vague 7 au niveau de leur première portion rectiligne 8 et une partie infléchie en forme de vague 7 au niveau de leur deuxième portion rectiligne 9, comme cela est représenté sur la figure 5. Selon une autre variante du premier mode de réalisation non représentée, certaines broches 2 comprennent au moins une partie infléchie en forme de vague 7 au niveau de leur portion coudée 10. Selon cette variante, la partie désaxée 12 de la partie infléchie en forme de vague 7 s'étend à distance radialement du premier axe Al, du deuxième axe A2 ou des deux simultanément. De préférence et afin de simplifier la fabrication des connecteurs, les broches 2 comprenant une partie infléchie en forme de vague 7 en comprennent une, 15 deux ou trois. Dans un second aspect, l'invention concerne également un procédé de fabrication d'un connecteur. Le procédé selon l'invention consiste à fournir une pluralité de broches 2. Comme précédemment décrit, chaque broche 2 comprend une première 20 portion d'extrémité 3 et une seconde portion d'extrémité 4. Les broches 2 sont ensuite solidarisées à un boîtier 1 au niveau d'une portion de solidarisation 5, adjacente à la première portion d'extrémité 3. La partie de la broche 2 entre la portion de solidarisation 5 et la seconde portion d'extrémité 4 définit une partie d'insertion 6. 25 De préférence, les broches 2 sont solidarisées au boîtier 1 de façon à ce que les parties d'insertion des broches 2 s'étendent, dans un premier temps, selon une même direction, dite direction de connexion. La solidarisation peut se faire par insertion en force des broches 2 dans des trous correspondant préformés dans le boîtier 1 ou par moulage du boîtier 1 autour des 30 broches 2. Une partie ou plusieurs parties infléchies en forme de vague 7 sont ensuite réalisées sur certaines broches 2 au niveau de leur partie d'insertion 6 réduisant ainsi la longueur des broches 2 selon la direction d'insertion. Comme représenté sur la figure 6, la réalisation de la partie infléchie en forme 35 de vague 7 peut se faire par pression d'un outil 15 sur la partie d'insertion 6 de la broche 2. La pression de l'outil est réglée en fonction de la profondeur souhaitée de la partie infléchie en forme vague 7. La définition des dimensions des parties infléchies en forme de vague 7 peut se faire de manière empirique. On peut, par exemple, fabriquer un premier connecteur test comprenant un même nombre et une même disposition des broches 2 et un même boîtier 1. Pour chaque broche 2, on mesure les différences de longueurs des broches 2 par rapport à la longueur souhaitée. En effet, pour une fabrication avec un même boîtier 1 et une même pluralité de broches 2, la dispersion des longueurs des broches 2 selon leur deuxième axe A2 est, principalement, due à la déformation du boîtier 1 et est reproductible. Par conséquent, par le biais d'un connecteur test, on peut aisément déduire quelle sera la dispersion des longueurs des broches 2 selon leur deuxième axe A2 et donc de combien la longueur de la partie d'insertion 6 de chaque broche 2 doit être ajustée. Une fois la différence de longueur déterminée pour chaque broche 2, un calcul mathématique permettra de déterminer les dimensions de la partie infléchie en forme de vague 7. Après l'étape de réalisation des parties infléchies en forme de vague 7, selon un mode de réalisation préférentiel, le procédé comprend en outre une étape consistant à plier les broches 2 au niveau de leur partie d'insertion 6 dans une direction perpendiculaire à la direction de connexion. On obtient ainsi un connecteur à angle droit. La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée et dans les figures. La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation présentées. D'autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en oeuvre par la personne du métier à la lecture de la présente description et des figures annexées. Dans les revendications, le terme « comprendre » n'exclut pas d'autres éléments ou d'autres étapes. L'article indéfini « un » n'exclut pas le pluriel. Les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes, n'excluent pas cette possibilité. Les signes de référence ne sauraient être compris comme limitant la portée de l'invention. REVENDICATIONS1. Connecteur comprenant : - un boîtier (1) et - une pluralité de broches (2), chaque broche (2) comprenant - une première portion d'extrémité (3), s'étendant selon un premier axe (A1), - une seconde portion d'extrémité (4), s'étendant selon un deuxième axe (A2), - une portion de solidarisation (5), adjacente à la première portion d'extrémité (3) et solidaire du boîtier (1), - -une partie d'insertion (6), agencée entre la portion de solidarisation (5) et la seconde portion d'extrémité (4), caractérisé en ce que certaines broches (2) comprennent au niveau de leur partie d'insertion (6) au moins une partie infléchie en forme de vague (7) moyennant quoi les extrémités des secondes portions d'extrémité (4) des broches se situent sensiblement dans un même plan perpendiculaire au deuxième axe (A2). 2. Connecteur selon la revendication 1 dans lequel le premier axe (Al) est sensiblement perpendiculaire au deuxième axe (A2). 3. Connecteur selon la revendication 1 dans lequel la partie d'insertion (6) de chaque broche (2) comprend - une première portion rectiligne (8) adjacente à la portion de solidarisation (5) et s'étendant essentiellement selon le premier axe (A1), - une deuxième portion rectiligne (9) adjacente à la seconde portion d'extrémité (4) et s'étendant essentiellement selon le deuxième axe (A2), une portion coudée (10), située entre la première (8) et la deuxième (9) portion rectiligne, dans lequel certaines broches (2) comprennent au moins une partie infléchie en forme de vague (7) au niveau de leur première portion rectiligne (8). 4. Connecteur selon la revendication 1 dans lequel la partie d'insertion (6) de chaque broche (2) comprend : - une première portion rectiligne (8) adjacente à la portion de solidarisation (5) et s'étendant essentiellement selon le premier axe (A1),- une deuxième portion rectiligne (9) adjacente à la seconde portion d'extrémité (4) et s'étendant essentiellement selon le deuxième axe (A2), - une portion coudée (10), située entre la première (8) et la deuxième (9) portion rectiligne, dans lequel certaines broches (2) comprennent au moins une partie infléchie en forme de vague (7) au niveau de leur deuxième portion rectiligne (9). 5. Connecteur selon la revendication 1 dans lequel la partie d'insertion (6) de chaque broche (2) comprend : - une première portion rectiligne (8) adjacente à la portion de solidarisation (5) et 10 s'étendant essentiellement selon le premier axe (A1), - une deuxième portion rectiligne (9) adjacente à la seconde portion d'extrémité (4) et s'étendant essentiellement selon le deuxième axe (A2), - une portion coudée (10), située entre la première (8) et la deuxième (9) portion rectiligne, 15 dans lequel certaines broches (2) comprennent au moins une partie infléchie en forme de vague (7) au niveau de leur portion coudée (10). 6. Connecteur selon la revendication 1 dans lequel la partie d'insertion (6) de chaque broche (2) s'étend essentiellement selon le deuxième axe (A2), les premier axe (A1) et deuxième axe (A2) sont colinéaires. 20 7. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie infléchie en forme de vague (7) comprend au moins une partie axiale (11), s'étendant selon le premier axe (Al) ou le deuxième axe (A2) et une partie désaxée (12) s'étendant à distance radialement de la partie axiale (11), la partie désaxée (12) se raccordant à la partie axiale (11) par une forme courbée. 25 8. Procédé de fabrication d'un connecteur comprenant au moins les étapes suivantes : a/ fournir une pluralité de broches (2), chaque broche (2) comprenant : une première portion d'extrémité (3), et une seconde portion d'extrémité (4), 30 b/ solidariser les broches (2) à un boîtier (1), chaque broche (2) étant solidarisée au niveau d'une portion de solidarisation (5), adjacente à la première portion d'extrémité (3), la partie de la broche (2) entre la portion de solidarisation (5) et la seconde portion d'extrémité (4) définissant une partie d'insertion (6),caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape c/ consistant à réaliser sur certaines broches (2) au moins une partie infléchie en forme de vague (7) au niveau de leur partie d'insertion (6). 9. Procédé selon la revendication 8 dans lequel les broches (2) sont solidarisées au boîtier (1) de façon à ce que les parties d'insertion (6) des broches (2) s'étendent selon une même direction, dite direction de connexion, et comprenant en outre une étape consistant à plier les broches (2) au niveau de leur partie d'insertion (6) dans une direction perpendiculaire à la direction de connexion. 10. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'étape de réalisation 10 d'au moins une partie infléchie en forme de vague (7) sur certaines broches (2) précède l'étape de pliage.