Brevet FR2997799A1 — publié le 20140509

SYSTÈME POUR CONNECTER UNE EMBASE DE CONNECTEUR SUR UN BOÎTIER ÉLECTRONIQUE ET PROCÉDÉ DE MONTAGE DE CE SYSTÈME Domaine de l'invention L'invention concerne un système de connexion permettant à une embase à picots d'être montée dans une cloison de boîtier électronique sans rotation relative entre l'embase et un circuit imprimé du boîtier électronique. Ce système de connexion comporte une plaquette de maintien, solidaire à la fois de l'embase et du circuit imprimé. L'invention concerne également un procédé de montage de ce système. L'invention trouve des applications dans de nombreux domaines techniques où un système électronique doit être connecté à un équipement électrique. Elle trouve, en particulier, des applications dans le domaine des télécommunications, de l'aéronautique, de l'automobile et dans tous les domaines où une embase de connecteur électrique doit être connectée à un boîtier électronique. Etat de la technique Dans certains domaines, comme ceux de l'aéronautique et de l'automobile, il peut être nécessaire de connecter un système électronique à un équipement électrique. Un boîtier électronique équipé d'un ou plusieurs circuit(s) imprimé(s) doit alors être connecté à un ou plusieurs connecteur(s) électrique(s). Pour cela, il est connu de relier les contacts électriques de l'embase du connecteur avec un circuit imprimé en soudant lesdits contacts électriques sur ledit circuit imprimé. Une fois le circuit imprimé soudé, la partie avant de l'embase du connecteur est montée à travers la cloison du boîtier électronique. Pour cela, la partie avant de l'embase du connecteur est introduite dans un orifice de la cloison, l'extrémité arrière de l'embase restant à l'intérieur du boîtier électronique. On appelle « partie avant » de l'embase, la partie de l'embase destinée à recevoir une fiche de connecteur complémentaire, et « partie arrière » ou « extrémité arrière » de l'embase, la partie de l'embase destinée à rester à l'intérieur du boîtier électronique. La figure 1 représente une embase standard pouvant être utilisée avec le système de l'invention. Cette embase, référencée 20, est une embase à picots, c'est-à-dire une embase équipée de contacts électriques dont la partie arrière viendra se loger dans des trous de circuit imprimés. Cette embase comporte une partie avant 22, une partie arrière 21 et une paroi interne 23. Les contacts électriques 24, appelés plus simplement contacts à picots, traversent l'embase 20. Dans la partie avant 22 de l'embase, les contacts à picots 24 sont destinés à être accouplés à des contacts d'une fiche de connecteur complémentaire, non représentée sur la figure. Dans la partie arrière 21 de l'embase 20, les contacts à picots sont en saillie afin d'être connectés par soudage à un circuit imprimé, appelé aussi PCB (Printed Circuit Board, en termes anglo-saxons). La partie arrière 21 de l'embase a une extrémité 26 crénelée permettant une prise d'appui sur le PCB pour contrôler la position dudit PCB suivant l'axe longitudinale. De plus, ces créneaux 26 sont réalisés dans la même matière que le boîtier, ce qui peut entrainer des inconvénients du point de vue de la conduction électrique (matériaux isolant ou conducteur). La partie avant 22 de l'embase est généralement munie d'un filetage sur toute sa surface extérieure. Ainsi, lorsque la partie avant 22 de l'embase est installée à travers la cloison du boîtier électronique, un écrou 30 peut être vissé autour de cette partie avant 22 jusqu'à serrer la cloison du boîtier électronique. De cette façon, la cloison se trouve maintenue entre 25 l'écrou 30 et la paroi interne 23 de l'embase. Sur les figures 2 et 3, on a représenté schématiquement un exemple d'embase de la figure 1 montée dans la cloison 11 d'un boîtier électronique 10. Sur la figure 3, on voit la partie avant 22 de l'embase 20 sortant d'un orifice 12 réalisé dans la cloison 11. On voit également un écrou 30 apte à être vissé autour de cette partie avant 22. Sur la figure 2, la partie avant 22 de l'embase est montrée entourée de l'écrou 30. Sur cette figure 3, on a représenté la partie arrière 21 avec les contacts à picots 24 et la paroi interne 23 accolée à la cloison 11. Comme le montre cette figure 3, l'embase est maintenue au travers de la cloison 11 par l'intermédiaire de la paroi interne 23 et de l'écrou 30 qui se font face de part et d'autre de ladite cloison. Cependant, en fin de serrage de l'écrou 30 contre la cloison 11, l'embase 20 est entrainée par l'écrou. Elle subit donc un mouvement de rotation relatif par rapport au circuit imprimé. En effet, lors du serrage de l'écrou contre la cloison, le mouvement de rotation effectué par l'opérateur sur l'écrou entraîne un mouvement de l'embase à l'intérieur de la cloison. Ce mouvement de l'embase par rapport à la cloison entraine un mouvement par rapport au circuit imprimé, ce qui génère un jeu relatif entre le circuit imprimé et les contacts à picots. Ce jeu relatif a pour effet de créer des défauts de connexion au niveau des soudures entre les contacts à picots et le circuit imprimé. Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de remédier aux inconvénients des techniques exposées précédemment. A cette fin, l'invention propose un système de connexion comportant une plaquette de maintien montée sur l'embase et logée partiellement dans le circuit imprimé. Cette plaquette de maintien permet de solidariser l'embase avec le circuit imprimé par l'intermédiaire de la plaquette de maintien empêchant tout mouvement relatif entre l'embase et le circuit imprimé. De façon plus précise, l'invention concerne un système de connexion comportant une embase apte à être montée à travers une cloison d'un boîtier électronique, ladite embase étant munie de contacts électriques à picots débouchant dans le boîtier électronique et dont les extrémités sont connectées électriquement à un circuit imprimé dudit boîtier électronique. Ce système se caractérise par le fait que l'embase est équipée d'une plaquette de maintien, d'une part, montée autour des contacts électriques à picots et d'une partie arrière de l'embase et, d'autre part, munie de moyens d'accroche aptes à être emboités dans le circuit imprimé. De cette façon, l'embase se trouve solidarisée avec le circuit imprimé, ce qui empêche tout mouvement de rotation relatif entre l'embase et le circuit imprimé. Ce système de connexion peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la plaquette de maintien présente une forme cylindrique de dimensions adaptées au contour de la partie arrière de l'embase. - la plaquette de maintien comporte, sur une paroi cylindrique interne, des crans d'orientation aptes à empêcher tout mouvement de rotation relatif entre la plaquette de maintien et l'embase. De cette façon, la plaquette de maintien est rendue solidaire de l'embase. - les moyens d'accroche comportent au moins deux plots répartis sur une face circulaire de la plaquette de maintien et aptes à se loger dans le circuit imprimé. De cette façon, la plaquette de maintien est rendue solidaire du circuit imprimé. - la plaquette de maintien est réalisée par moulage en un matériau thermoplastique si une isolation électrique entre l'embase et le PCB doit être garantie. - le système comporte un écrou apte à être vissé autour d'une partie avant de l'embase et à être serré contre la cloison du boîtier électronique. L'invention concerne également un procédé de montage d'un système de connexion tel que décrit précédemment. Ce procédé se caractérise par le fait qu'il comporte les opérations suivantes : - montage de la plaquette de maintien autour de la partie arrière de 20 l'embase, - montage des contacts électriques à picots de l'embase et des moyens d'accroche de la plaquette de maintien dans le circuit imprimé, - connexion des contacts électriques à picots sur le circuit imprimé, - montage de la partie avant de l'embase dans un orifice de la cloison 25 du boîtier électronique, - vissage d'un écrou autour de la partie avant de l'embase jusqu'au serrage de la cloison. Ainsi monté, aucun mouvement de rotation généré par l'écrou et entrainant l'embase ne peut avoir d'effet sur les connexions entre les 30 contacts à picots et le circuit imprimé. Brève description des dessins La figure 1 représente une vue en perspective d'une embase standard utilisée classiquement pour des connexions sur des boitiers électroniques. 2 99 7799 5 La figure 2 représente une vue de côté d'une embase standard montée dans la cloison d'un boîtier électronique selon un système de connexion classique. La figure 3 représente une vue éclatée d'une embase standard et d'un 5 écrou lors de l'installation de l'embase dans une cloison. La figure 4 représente une vue en perspective d'un système de connexion selon l'invention avec une embase standard et une plaquette de maintien. Les figures 5A et 5B représentent deux vues éclatées du système de 10 connexion de la figure 4. La figure 6 représente une vue en perspective du système de connexion de la figure 4 lorsque les contacts à picots sont connectés au circuit imprimé. 15 Description détaillée de modes de réalisation de l'invention L'invention concerne un système de connexion permettant de monter une embase standard dans une cloison d'un boîtier électronique sans qu'il y ait de jeu entre l'embase et le circuit imprimé auquel sont connectés les contacts à picots de l'embase. La figure 4 représente une embase standard telle que représentée sur la figure 1 avec une plaquette de maintien selon l'invention. Sur cette figure 4, ainsi que sur les figures suivantes 5A et 5B, la cloison du boîtier électronique n'est pas représentée par mesure de simplification de ladite figure. Comme montré sur les figures 4 et suivantes, l'embase 20 est traversée de part en part par des contacts à picots 24, ou picots. L'embase 20 comporte une partie avant 22, une partie arrière 21 et une paroi intermédiaire 23. La partie arrière 21 et la paroi interne 23 sont destinées à être placées à l'intérieur du boîtier électronique. La partie avant 22 est destinée à être placée à l'extérieur du boîtier électronique et à être connectée à une fiche femelle complémentaire. Un écrou 30 est prévu pour être vissé autour du filetage 25 réalisé sur tout le contour extérieur de la partie avant 22 de l'embase. Ainsi, lorsque l'embase est montée dans la cloison du boîtier électronique, la paroi interne 23 se trouve accolée à ladite cloison du boîtier électronique. Cette cloison se trouve donc serrée entre la paroi interne 23 et l'écrou 30 vissé sur la partie avant 22 de l'embase. Comme montré sur la figure 4, après montage de l'embase dans la cloison du boîtier électronique, ladite cloison se trouve placée dans un espace 15 ménagé entre la paroi interne 23 et l'écrou 30. Ainsi, une fois l'écrou 30 en contact avec la cloison, l'embase 20 est maintenue en position fixe dans l'orifice de la cloison du boîtier électronique. Selon l'invention, l'embase 20 est équipée d'une plaquette de maintien 40 montée autour de la partie arrière 21 de l'embase. Cette plaquette de maintien 40 est donc positionnée autour des contacts à picots 24 pour assurer une solidarisation de l'embase 20 avec le circuit imprimé 50 du boîtier électronique sur lequel les contacts à picots sont connectés. En effet, comme montré sur la figure 6, les contacts à picots 24 de l'embase 20 sont soudés sur le circuit imprimé 50 afin qu'une connexion électrique soit établie entre lesdits contacts à picots et ledit circuit imprimé. Pour s'assurer que la connexion entre les contacts à picots 24 et le circuit imprimé 50 ne subisse aucun dommage lors du verrouillage de l'écrou 30 autour de l'embase 20, la plaquette de maintien 40 de l'invention comporte des moyens d'accroche 42. Ces moyens d'accroche 42 sont destinés à être logés dans le circuit imprimé 50 pour rendre l'embase 20 et le circuit imprimé solidaires. De façon plus précise, la plaquette de maintien 42 consiste en un élément tubulaire 41, ou couronne, comprenant une paroi cylindrique externe 41a et une paroi cylindrique interne 41b, concentrique avec la paroi cylindrique externe. Cet élément tubulaire 41 a une forme et des dimensions adaptées au contour de la partie arrière 21 de l'embase. Cet élément tubulaire 41 est équipé, sur sa face circulaire 45, des moyens d'accroche 42. Ces moyens d'accroche 42 peuvent être, par exemple, des plots 42 aptes à se loger dans des orifices du circuit imprimé 50. Ces plots 42, une fois insérés dans le circuit imprimé 50, solidarisent l'embase 20 avec ledit circuit imprimé, ce qui évite tout jeu relatif entre ladite embase et ledit circuit imprimé. Dans l'exemple représenté sur les figures 4 à 6, les plots sont au nombre de trois et répartis régulièrement sur la face circulaire 45 de la plaquette de maintien 40. Selon un mode de réalisation de l'invention, la paroi cylindrique externe 41a est équipée d'une encoche d'orientation 46 permettant à l'opérateur d'orienter l'embase avec la plaquette de maintien correctement pour que les plots 42 se trouvent en regards des orifices correspondant du circuit imprimé. Les figures 5A et 5B représentent une vue éclatée du système de connexion de l'invention, respectivement selon une vue latérale et selon une vue de devant. Ces figures 5A et 5B montrent donc l'embase 20 et l'écrou 30 vissé sur la partie avant 22 de l'embase. Elles montrent également les contacts à picots 24 traversant l'embase 20. Une extrémité arrière de ces contacts à picots 24 (débouchant dans la partie arrière de l'embase) est apte à être connectée par soudage au circuit imprimé, tandis qu'une extrémité avant de ces contacts à picots 24 (débouchant dans la partie avant de l'embase) est apte à être connectée à des contacts femelles d'une fiche complémentaire non représentée sur les figures. Les figures 5A et 5B montrent aussi la plaquette de maintien 40 adaptée pour être emboitée autour de la partie arrière 21 de l'embase. Comme on le voit plus précisément sur la figure 5B, la plaquette de maintien 40 a sa paroi interne 41b équipée d'un ou de plusieurs crans d'orientation 44. Ces crans d'orientation 44 forment chacun une cannelure au sein d'une surépaisseur 43 réalisée dans la paroi interne 41b de la plaquette de maintien 40. Chaque cran d'orientation 44 est prévu pour s'emboiter autour d'un créneau 26 formé sur la face extérieure de la partie arrière 21 de l'embase. L'ensemble constitué des crans d'orientation 44 et des créneaux 26 forment un système d'emboitement qui assure le verrouillage de la plaquette de maintien 40 autour de la partie arrière 21 de l'embase et ainsi empêche toute rotation de l'embase par rapport à la plaquette de maintien. On déduit de ce qui précède qu'un opérateur qui veut connecter une embase sur un circuit imprimé avec le système de connexion de l'invention doit effectuer les opérations suivantes : - il doit tout d'abord installer la plaquette de maintien autour de la partie arrière de l'embase en faisant coïncider les crans d'orientation 44 de la plaquette de maintien avec les créneaux 26 de la partie arrière 21 de l'embase ; 2 99 7799 8 - il doit ensuite introduire les contacts à picots 24 de l'embase et les plots 42 de la plaquette de maintien dans le circuit imprimé 50 et souder les contacts à picots sur le circuit imprimé pour assurer leur connexion électrique ; 5 - il peut alors monter la partie avant 22 de l'embase dans un orifice 12 de la cloison 11 du boîtier électronique et visser un écrou 30 autour du filetage 25 de la partie avant 22 de l'embase jusqu'à ce que la cloison soit serrée entre ledit écrou 30 et la paroi interne 23 de l'embase. On comprend, de la description précédente, que les éventuels 10 mouvements de rotation générés par le vissage de l'écrou 30 autour de l'embase 20 n'ont aucune conséquence sur la connexion des contacts à picots 24 dans le circuit imprimé 50. En effet, comme la plaquette de maintien 40 est fixée dans le circuit imprimé et que l'embase est solidaire de ladite plaquette de maintien, l'embase se trouve solidarisée avec le circuit 15 imprimé. Aussi, quels que soient les mouvements de rotation générés par l'écrou 30 sur l'embase 20, aucune rotation relative n'est possible entre l'embase 20 et le circuit imprimé 50. Le serrage de l'écrou 30 sur l'embase, même s'il entraine un mouvement de l'embase, n'induit aucun mouvement relatif de l'embase par rapport au circuit imprimé. La connexion réalisée par 20 soudage des contacts à picots 24 sur le circuit imprimé est donc préservée. L'ensemble de la plaquette de maintien qui vient d'être décrite peut être réalisée dans un matériau thermoplastique, ou tout autre matériau facile à mouler. La plaquette de maintien peut être, par exemple, moulée en PEEK (polyétheréthercétone), matériau qui a l'avantage d'avoir une très bonne 25 stabilité à la température et de bonnes propriétés d'isolation électrique. Par ailleurs, la plaquette de maintien selon l'invention étant réalisée sous la forme d'une pièce rapportée, adaptée à la forme de la partie arrière de l'embase, elle peut être utilisée avec des corps d'embase standards. Le système de connexion de l'invention peut donc être mis en place sur des 30 embases existantes. Aucune modification intrinsèque de l'embase n'est nécessaire, ce qui permet d'éviter des coûts liés à une modification de ladite embase.35 REVENDICATIONS1 - Système de connexion comportant une embase (20) apte à être montée à travers une cloison (11) d'un boîtier électronique (10), ladite embase (20) étant munie de contacts électriques à picots (24) débouchant dans le boîtier électronique et dont les extrémités sont connectées électriquement à un circuit imprimé (50) dudit boîtier électronique, caractérisé en ce que l'embase (20) est équipée d'une plaquette de maintien (40), d'une part, montée autour des contacts électriques à picots (24) et d'une partie arrière (21) de l'embase et, d'autre part, munie de moyens d'accroche (42) aptes à être emboités dans le circuit imprimé, de sorte que l'embase est solidaire du circuit imprimé. 2 - Système de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette de maintien (40) présente une forme cylindrique de dimensions adaptées au contour de la partie arrière (21) de l'embase. 3 - Système de connexion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaquette de maintien (40) comporte, sur une paroi cylindrique interne (41b), des crans d'orientation (44) aptes à empêcher tout mouvement de rotation relatif entre la plaquette de maintien et l'embase. 4 - Système de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'accroche comportent au moins deux plots (42) répartis sur une face circulaire (45) de la plaquette de maintien (40) et aptes à se loger dans le circuit imprimé. 5 - Système de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaquette de maintien (40) est réalisée par moulage en un matériau thermoplastique. 6 - Système de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un écrou (30) apte à être vissé autour 2 99 7799 10 d'une partie avant (22) de l'embase et à être serré contre la cloison (11) du boîtier électronique. 7 - Procédé de montage d'un système de connexion selon l'une 5 quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes : - montage de la plaquette de maintien (40) autour de la partie arrière (21) de l'embase (20), - montage des contacts électriques à picots (24) de l'embase et des 10 moyens d'accroche (42) de la plaquette de maintien dans le circuit imprimé, - connexion des contacts électriques à picots (24) sur le circuit imprimé (50), - montage de la partie avant (22) de l'embase dans un orifice (12) de la cloison (11) du boîtier électronique, 15 - vissage d'un écrou (30) autour de la partie avant (22) de l'embase jusqu'au serrage de la cloison.