[0001] La présente invention concerne un connecteur blindé et plus précisément un connecteur
blindé du type comprenant une fiche et une embase destinée à être fixée à un support
plan, notamment une plaque de circuit imprimé.
[0002] On connaît de nombreux éléments de connexion destinés à être fixés, par soudure,
à une plaque de circuit imprimé munie de trous métallisés.
[0003] La Demanderesse a proposé dans la demande de brevet européen EP-A-0 649 195 un élément
de connexion comportant un pontet isolant présentant une section en forme de "U" et
des éléments de contacts coudés débouchant à l'intérieur de la structure en "U" par
une extrémité. L'autre extrémité est insérée en force ("press fit") dans des trous
métallisés d'une plaque de circuit imprimé. En outre, selon une caractéristique intéressant,
il comporte un corps isolant arrière entourant les éléments de contact électriques
dans leur partie coudée et un pion de rétention inséré également dans la plaque de
circuit imprimé.
[0004] Cet élément de connexion forme une embase destinée à recevoir une fiche de forme
complémentaire. Les dispositions retenues permettent avantageusement de protéger le
pontet lors des opérations de soudure à la vague de l'élément de connexion et des
autres composants de la carte.
[0005] Pour certaines applications, il est nécessaire de disposer d'un connecteur insensible
aux perturbations électromagnétiques, notamment lorsque les signaux véhiculés sont
des signaux dits "faibles" et à haute ou très haute fréquence. Pour ce faire, les
éléments du connecteur doivent être munis d'un blindage. En outre, on doit réaliser
une bonne continuité de masse entre les deux éléments (fiche et embase), d'une part,
et entre l'embase et la carte de circuit imprimé, d'autre part.
[0006] Il a été proposé des éléments de connexion blindés, par exemple dans les brevets
US-A-5 277 624 (Patrick CHAMPION et al.), US-A-5 259 773 (Patrick CHAMPION et al.)
ou US-A-5 356 301 (Patrick CHAMPION et al.). Ces éléments de connexions, modulaires,
permettent de réaliser des contacts électriques à partir d'une carte mère et/ou d'une
carte fille.
[0007] Pour réaliser la continuité de masse, il est prévu deux languettes métalliques élastiques
en forme de crosse, solidaires de l'embase et coopérant avec des orifices percés dans
des parois en vis à vis de l'embase, de manière à venir en contact galvanique avec
le blindage de la fiche correspondante. Bien que ce couple de languettes exercent
une force de pression sur la fiche, la rétention de la fiche à l'intérieur de l'embase
est surtout réalisée par l'insertion des éléments de contacts mâles de l'un des composants
(par exemple l'embase) dans les contacts femelles de l'autre composant (par exemple
la fiche). En d'autres termes, la qualité de la continuité de masse peut fluctuer.
[0008] L'invention se fixe donc comme but premier une bonne continuité de masse entre l'embase
et la fiche.
[0009] Dans une variante préférée, elle se fixe également comme but d'assurer une bonne
continuité de masse entre le circuit imprimé supportant l'embase et la fiche.
[0010] Dans cette variante de réalisation préférée, elle conserve en outre, en ce qui concerne
l'embase, l'essentiel de la structure avantageuse de l'élément de connexion selon
la demande de brevet européen EP-A-0 649 195 précitée.
[0011] Pour ce faire, l'organe de blindage comprend corps principal qui se prolonge, vers
l'avant, par des languettes (ou frotteurs) recourbées sur elles-mêmes, de manière
à faire ressort. Ce ressort débouche à l'intérieur de l'embase et exerce une force
de poussée sur la fiche.
[0012] Dans une variante préférée, le connecteur ayant la structure décrite dans la demande
de brevet européen précité, le corps principal se prolonge par une paroi verticale
repliée pour former un plateau horizontal. Ce dernier comporte un orifice destiné
à recevoir le pion de rétention du pontet, avant l'insertion de celui-ci dans le circuit
imprimé. Selon cette variante, la plaque est solidarisée à l'embase, notamment, par
ce pion de rétention.
[0013] On prévoit avantageusement des pattes recourbées supplémentaires sur l'arrière du
plateau horizontal. Celles-ci sont insérées en force dans des trous métallisés réalisés
dans la plaque de circuit imprimé. Cette variante permet donc une bonne reprise de
masse sur le circuit imprimé.
[0014] Dans une variante préférée de l'invention, on prévoit aussi un second blindage, sur
la face opposée au premier.
[0015] L'ensemble n'augmente pas de façon sensible la complexité des opérations de fabrication,
ni le prix de revient.
[0016] L'invention a donc pour objet un connecteur blindé comprenant une embase et une fiche
destinées destinées à être accouplées par insertion de la fiche dans l'embase, la
fiche étant recouverte d'un blindage en matériau conducteur de l'électricité sur au
moins une de ses parois, caractérisé en ce qu'au moins une première paroi de l'embase,
correspondant à celle de la fiche, est recouverte d'un blindage en matériau conducteur
de l'électricité, en ce que ce blindage est prolongé sur son avant par au moins une
languette repliée sur elle-même de manière à former ressort, ce ressort débouchant
à l'intérieur de l'embase et exerçant une force de poussée sur la fiche suivant une
direction orthongonale à la direction d'insertion de la fiche dans l'embase, de manière
à établir un contact galvanique avec le blindage de la fiche et en que le blindage
est constitué d'une plaque comprenant des moyens d'accrochage constitués de deux séries
de découpes complémentaires (53, 54) s'encastrant sur l'embouchure (16) de l'embase
(1).
[0017] L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront
à la lecture de la description qui suit en référence aux figures annexées, et parmi
lesquelles :
- La figure 1 illustre un mode de réalisation préféré pour une embase de connecteur
selon l'invention ;
- Les figures 2a à 2c sont des figures de détail illustrant l'élément de blindage formant
ressort associé à l'embase selon la figure 1 ;
- La figure 3 illustre la phase de montage du blindage sur l'embase de la figure 1 ;
- La figure 4 illustre les phases de montage des organes de blindages d'une embase selon
l'invention ;
- La figure 5 illustre, en coupe, un connecteur selon l'invention pour lequel la fiche
et verrouillée dans l'embase ;
- La figure 6 illustre, en coupe, le déverrouillage de la fiche hors de l'embase.
[0018] Pour fixer les idées, sans que cela limite en quoique ce soit la portée de l'invention,
on va décrire ci-après un exemple de réalisation préférée du connecteur selon l'invention,
à savoir un connecteur comprenant une embase dont la structure est sensiblement conforme
à celle décrite dans la demande de brevet européen EP-A-0 649 195 précitée. Aussi
dans ce qui suit, seul les éléments indispensables à la bonne compréhension de l'invention
seront précisés. Pour une description plus détaillée de l'embase, on se reportera
avec profit à cette demande de brevet européen.
[0019] La figure 1 illustre une telle embase 1, en coupe longitudinale. En dehors des dispositions
spécifiques à l'invention, qui seront explicitées ci-après, elle comprend essentiellement
trois parties : un pontet isolant avant 10, de section en forme de "U", un isolant
arrière 11 et un jeu d'éléments de contacts électriques 6 recourbés à 90°. Le pontet
avant 10 comporte deux branches latérales, 12 et 13, et une région centrale 14 transpercée
par les éléments de contacts électriques 6. Dans l'exemple illustré, il s'agit d'éléments
mâles. Le nombre d'éléments de contacts électriques 6 et leur disposition dépend de
l'application spécifique. Ils sont en général organisés sous une forme matricielle
: lignes et colonnes. Les parties avants 61 (linéaires) débouchent entre les branches,
12 et 13, et sont destinées à être insérées dans des contacts femelles portés par
une fiche (non représentée sur la figure 1).
[0020] Les banches, 12 et 13, forment en face avant une embouchure comprenant des lèvres
évasées (biseaux), 15 et 16.
[0021] Le corps isolant arrière 11 recouvre l'arrière des éléments de contact électriques
6, au moins sur la zone comprise entre la région centrale 14 du pontet 10 et le coude
de ces éléments de contact électrique. Les extrémités 60 des parties verticales de
ceux-ci sont insérées en force ("press fit") dans des trous métallisés d'une plaque
de circuit imprimé CI, et soudés de façon habituelle.
[0022] Le corps isolant arrière 11 est avantageusement muni d'un pion de rétention 12 enfoncé
également dans la plaque de circuit imprimé CI.
[0023] Selon une première caractéristique de l'invention, l'embase est munie d'au moins
un organe de blindage et préférentiellement de deux : 2-4 et 5, disposés sur les faces,
supérieure et inférieure, respectivement, des branches supérieure et inférieure, 12
et 13, de l'embase 1. Il s'agit de plaques de métal dont l'épaisseur est faible, cependant
suffisante pour conserver un effet ressort. Pour fixer les idées, pour des embases
contenues dans un cube d'environ 30 mm de côté, l'épaisseur typique est de 0,3 mm.
[0024] Outre la fonction primaire de blindage de l'embase 1, ce système permet aussi une
bonne continuité de masse avec le blindage d'une fiche 7 insérée dans l'embase 1,
comme il le sera montré en regard de la figure 5. Le blindage supérieur permet un
verrouillage de cette même fiche 7 à l'intérieur de l'embase 1.
[0025] L'organe de blindage supérieur comprend deux plaques 2 et 4. Il est illustré de façon
plus détaillée par les figures 2a à 2b. La figure 2a illustre, en coupe, les deux
plaques, 2 et 4, composant l'organe supérieur. La figure 2b illustre, en éclaté, ces
deux plaques avant assemblage et la figure 2c illustre un détail du dessous de la
plaque 2, après rotation de 180°.
[0026] La plaque 2, ou barrette de verrouillage, est constituée d'un corps principal 20,
prolongé en face avant par des pattes 22 formant ressort (trois dans l'exemple décrit),
dont la forme est sensiblement celle d'un "V" évasé. Ce corps principal 20 est prolongé
sur l'arrière par des languettes recourbées 21 (trois dans l'exemple décrit) destinées
à s'accrocher sur l'arrière du pontet 10. Pour se faire, on prévoit une fente ou des
orifices appropriés 17 sur la région centrale 14.
[0027] La plaque 4 comporte un corps principal 40 recouvrant la surface supérieure de la
branche supérieure 12 et prolongé sur l'avant par des languettes recourbées 42 (trois
dans l'exemple décrit) destinées à s'accrocher sur l'avant du pontet 10, plus précisément
sur la lèvre évasée supérieure 15.
[0028] Toutefois, avant de solidariser ces deux plaques, 12 et 13, avec le pontet 11, il
y lieu de les assembler. Pour ce faire, on prévoit une rangée d'orifices 41 (trois
dans l'exemple décrit) dans le corps principal 40 de la plaque 4 et des languettes
25 découpées dans le corps principal 20 de la plaque 2. Comme le montre la figure
2b, les deux plaques, 2 et 4, sont rapprochées et accolées l'une à l'autre (flèche
verticale), les languettes 25 étant introduites dans les orifices 41. Ensuite, par
un mouvement de translation relatif (flèche horizontale), les deux plaques sont solidarisés
par l'engagement des languettes 25 dans les orifices 41.
[0029] Il suffit d'encliqueter cet ensemble, plaques 2 et 4, sur l'embase comme le montre
la figure 4. On accroche les languettes recourbées 42 à la lèvre 15 et, par effet
de ressort, on encliquette les languettes recourbées 21 dans la fente ou les orifices
17.
[0030] L'organe de blindage inférieur 5, qui constitue la caractéristique principale de
l'invention, est illustré plus particulièrement par les figures 3a à 3c.
[0031] Il comprend un corps principal 50 recouvrant sensiblement la face inférieure du bras
inférieur 13 du pontet 10. Ce corps principal 50 se prolonge, vers l'avant, par des
languettes ou frotteurs 52 recourbées sur elles-mêmes, de manière à faire ressort.
En alternance avec ces languettes, on a prévu des crochets 53, constitués également
par des languettes recourbées sur elles-mêmes mais de moindre hauteur. Enfin, il est
également prévu un jeu de languettes ou harpons 54, découpées sur l'avant du corps
principal 50, mais en arrière des languettes 53.
[0032] Ces harpons 54 coopèrent avec les languettes 53 pour que la plaque 5 puisse être
accrochée sur la lèvre inférieure 16 du pontet 10, comme le montre plus particulièrement
la figure 4. Cette dernière présente une paroi arrière 19a abrupte de manière à ce
qu'elle soit emprisonnée entre les languettes 53 qui glissent sur la paroi avant 19b,
en pente douce, le harpon 54 qui s'encliquette sur la face arrière 19a. Les languettes
recourbées 52, formant ressort, rentrent à l'intérieur du pontet 10.
[0033] Dans une première variante illustrée par la figure 3a, le corps principal se prolonge
par une paroi verticale 51, repliée pour former un plateau horizontal 55. Ce dernière
comporte un orifice 56 destiné à recevoir le pion de rétention 12, avant d'insérer
celui-ci dans le circuit imprimé CI. Selon cette variante, la plaque 5 est solidarisée
à l'embase 1, d'une part, par le jeu de languettes avants, 53 et 54, d'autre part,
par le pion de rétention 12, comme le montre la figure 4.
[0034] On prévoit avantageusement des pattes recourbées supplémentaires 57, sur l'arrière
du plateau horizontal 55. Celles-ci, comme le montre la figure 3b, sont insérées en
force dans des trous métallisés Tm, réalisés dans la plaque de circuit imprimé CI.
Cette variante permet une bonne reprise de masse sur le circuit imprimé.
[0035] Dans une seconde variante, illustrée par la figure 3c, la plaque inférieure, 5',
comporte toujours un corps principal 50', qui se termine par une paroi verticale 51',
mais le plateau horizontal est remplacé par un repli vers l'intérieur 55' destiné
à être inséré dans une fente 18 prévue sur l'arrière de la région centrale 14 du pontet
10.
[0036] Selon une caractéristique importante de l'invention, les organes de blindages jouent
un triple rôle, blindage proprement dit, continuité de masse entre l'embase et la
fiche, et préférentiellement aussi avec le circuit imprimé, et verrouillage/déverrouillage
de la fiche dans l'embase.
[0037] Pour illustrer plus complètement ces fonctions, on va considérer la figure 5 qui
illustre un connecteur complet selon l'invention, comprenant une embase 1 (telle qu'elle
vient d'être décrite) et une fiche 7.
[0038] Cette dernière comprend classiquement un corps principal 70, en matériau isolant,
emprisonnant un jeu d'éléments de contact électriques 8, complémentaires aux éléments
de contact électriques 6, en nombre égal, et disposés dans l'espace de manière appropriée
pour que le couplage électrique puisse s'effectuer par introduction des premiers dans
les seconds.
[0039] Le jeu d'éléments de contact électriques 8 est relié sur l'arrière de la fiche 7
(dans l'exemple décrit) à un câble multibrins 71.
[0040] Dans une variante préférée de l'invention, on prévoit un blindage des parois extérieures,
supérieure et inférieure, de la fiche 7 : plaques 9a et 9b, respectivement.
[0041] La continuité de masse entre la fiche 7 et l'embase 1 est réalisée par le frottement
des frotteurs 52 sur le blindage 9b, d'une part, et par le frottement des pattes 22
formant ressort sur le blindage 9a, plus précisément de la zone 26 constituant le
bas du "V" (voir figure 2c).
[0042] On constate que cette zone est très importante puisqu'elle couvre pratiquement toute
la largeur du bras supérieur 12 (à l'exception des zones restreintes des harpons 24,
dont le rôle sera précisé ci-après, et des fentes entre pattes 22). Le contact galvanique
est donc de bonne qualité, d'autant plus que les frotteurs 52 contribuent également
à ce contact et, qui plus est, par effet ressort, ont tendance à repousser le corps
principal 70 vers le haut (c'est-à-dire vers les pattes 22).
[0043] La fonction verrouillage, pour sa part, est réalisée simplement par cet effet ressort.
En effet, si on munit le blindage 9a d'orifices 90a coopérant avec les harpons 24,
lorsque la fiche 7 est entièrement enfoncée dans l'embase 1, les harpons 24 s'encliquettent
dans ces orifices. Cette opération verrouille donc la fiche 7 à l'intérieur de l'embase
et permet le frottement effectif des zones 26 des pattes 22 sur le blindage 9a.
[0044] Pour la majorité des applications, l'accouplement de la fiche 7 sur l'embase 1 doit
être réversible. Il faut don pouvoir déverrouiller la fiche 7 et pouvoir l'extraire
hors de l'embase 1.
[0045] Pour ce faire, on prévoit une pièce rapportée 3, en matériau isolant. Cette pièce
a la forme générale d'une languette comprenant une ou plusieurs fente(s) 32 dans la
ou lesquelles les extrémités des languettes 22 de la plaque 2 peuvent être insérées
(voir figure 1). Pour pouvoir solidariser cette pièce rapportée 3 à la plaque 2, on
prévoit des orifices 31 dans le fond de la ou des fente(s) 32, de manière à ce que
les harpons 23, réalisés sur les extrémités des languettes 22 s'encliquettent dans
ces orifices. On obtient ainsi un verrouillage de la pièce rapportée 3 sur la plaque
2.
[0046] L'extrémité inférieure avant 33 de la pièce rapportée 3 est biseautée, le fond 34
étant plat. Lorsque l'on enfonce la fiche 7, le fond 34 de la pièce rapportée glisse
sur la paroi supérieure du corps 70 de la fiche 7, ou plus précisément sur le blindage
9a. Les harpons 24 s'introduisent dans les orifices 90a occasionnant le verrouillage
de la fiche et le contact galvanique des zones 26, comme décrit précédemment.
[0047] Si on appuie sur l'avant de la pièce rapportée 3 (force F
1), du fait du biseau précité 33, celle-ci bascule et les harpons 24 sont extirpés
de leurs logements 90a. Si on maintient cet appui et que l'on exerce une force de
retrait (flèche F
2), la fiche peut alors être dégagée de l'embase 1, le biseau 33 glissant sur la paroi
supérieure de la fiche 7. Ces deux opérations (pression et retrait) peuvent être effectuées
simplement. Il suffit d'appuyer avec, par exemple, le pouce d'une main sur l'avant
de la pièce rapportée 3, formant levier, et d'exercer une traction sur la fiche 7
avec l'autre main.
[0048] A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien
les buts qu'elle s'est fixés. Elle permet tout à la fois un blindage efficace, une
bonne continuité de masse entre l'embase et la fiche, également, dans une variante
préférée, avec le circuit imprimé, ainsi qu'un verrouillage/déverrouillage de la fiche
dans l'embase.
[0049] A titre subsidiaire, la disposition relative des frotteurs 52 et des languettes 22
permet un bon guidage de la fiche 7, lors de son introduction dans l'embase 1.
[0050] Ces dispositions n'impliquent pas une augmentation sensible de la complexité du connecteur,
ni des opérations de fabrication (ce par rapport à un connecteur blindé). Comme il
a été montré en regard de la figure 4, le montage s'effectue simplement. Le surcoût
en composants est insignifiant. Il concerne essentiellement l'adjonction d'une pièce
rapportée, réalisée en matériau isolant bon marché.
[0051] Il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples
de réalisations précisément décrits, notamment en relation avec les figures 1 à 6.
Notamment des variations de formes et/ou de dimensions ne constituent que des choix
d'ordre technologique, imposés par des applications spécifiques. De même, les matériaux
utilisables sont les matériaux usuels du domaine.
[0052] Enfin, d'autres structures de connecteurs peuvent être mises en oeuvre, notamment
en ce qui concerne l'embase. Bien que l'enseignement de l'invention soit particulièrement
intéressant pour des connecteurs dont l'embase est destinée à être fixée sur une plaque
de circuit imprimé, il doit être clair que cette condition n'est pas indispensable.
1. Abgeschirmter Steckverbinder, der eine Buchse (1) und einen Stecker (7) aufweist,
die durch Einführen des Steckers (7) in die Buchse (1) miteinander verbunden werden,
wobei der Stecker von einer Abschirmung (9b) aus elektrisch leitendem Material auf
mindestens einer ihrer Wände bedeckt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine erste Wand der Buchse (1), die derjenigen des Steckers (7) entspricht,
mit einer Abschirmung (5) aus elektrisch leitendem Material bedeckt ist, daß diese
Abschirmung (5) an ihrer Stirnseite durch wenigstens eine Zunge (52) verlängert ist,
die federbildend auf sich selbst umgebogen ist, wobei diese Feder im Inneren der Buchse
(1) mündet und in eine Richtung senkrecht zur Einführrichtung des Steckers in die
Buchse eine Druckkraft auf den Stecker (7) so ausübt, daß ein galvanischer Kontakt
mit der Abschirmung (9b) des Steckers (7) entsteht, und daß die Abschirmung aus einer
Platte mit Befestigungseinrichtungen besteht, die aus zwei Reihen von komplementären
Ausschnitten (53, 54) bestehen, die in die Öffnung (16) der Buchse (1) eingreifen.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Buchse (1) aus einer Lippe besteht, die nach vorne ein schräges Profil
(19b) und nach hinten ein steil abfallendes Profil (19a) aufweist und daß die erste
Reihe von Ausschnitten (53) auf dem schrägen Profil (19b) gleitet und die zweite Reihe
von Ausschnitten (54) auf dem steil abfallenden Profil (19a) so einrastet, daß die
Lippe zwischen den beiden Reihen von Ausschnitten (53, 54) eingeklemmt ist.
3. Steckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (1) einen hinteren Abschnitt (11) zur Befestigung an einer gedruckten
Leiterplatte (CI) aufweist, und daß die Abschirmungsplatte (5) sich durch einen ebenen
Bereich (57) mit einer Öffnung (56) verlängert, in die ein Rückhaltestift (12) so
eingeführt wird, daß die Platte (5) zwischen dem hinteren Bereich (11) und der gedruckten
Leiterplatte (CI) festgesetzt wird.
4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckte Leiterplatte (CI) metallbeschichtete Löcher (Tm) aufweist, wobei der
ebene Bereich eine Reihe von Krempen (57) aufweist, die in die metallbeschichteten
Löcher (Tm) eingeführt werden, so daß eine Kontinuität der elektrischen Erdung zwischen
der Abschirmplatte (5) und der gedruckten Leiterplatte (CI) erhalten wird.