EP0178974B1 - Perfectionnements aux dispositifs de connexion pour cartes de cicuits imprimés - Google Patents

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EP0178974B1
EP0178974B1 EP85401791A EP85401791A EP0178974B1 EP 0178974 B1 EP0178974 B1 EP 0178974B1 EP 85401791 A EP85401791 A EP 85401791A EP 85401791 A EP85401791 A EP 85401791A EP 0178974 B1 EP0178974 B1 EP 0178974B1
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EP
European Patent Office
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printed circuit
contact
circuit card
slide
contact elements
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EP85401791A
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EP0178974A1 (fr
Inventor
François Robert Bonhomme
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Publication of EP0178974A1 publication Critical patent/EP0178974A1/fr
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/82—Coupling devices connected with low or zero insertion force
    • H01R12/85—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures
    • H01R12/89—Coupling devices connected with low or zero insertion force contact pressure producing means, contacts activated after insertion of printed circuits or like structures acting manually by moving connector housing parts linearly, e.g. slider

Definitions

  • connection devices for printed circuit boards which comprise a frame or case having an insertion side for printed circuit boards as well as, at least on one side of the board, a set of members of elastic contact oriented transversely to the card and intended to touch through an active area, with an appropriate elastic force, conductive connecting tracks arranged on the adjacent side of the card when the latter has been introduced into the frame or housing of the connection device after having been guided in the mean plane thereof, and in which there is a control mechanism made available to the operator and capable of acting on the elastic members of these connectors alternately in the direction of the opening to allow insertion of a printed circuit board with zero force into the connection device when the contacts are moved away from the card pa r said mechanism and, on the contrary in the closing direction, so as to apply the contact members with a determined elastic force on the tracks or areas of the printed circuit board when the elastic contact members have been brought into the closed position.
  • connection devices for printed circuit boards arise from the fact that, during the closing movement, the elastic contact members are applied to the conductive tracks of the card in a direction perpendicular thereto, which does not make it possible to obtain a good quality of contact when the tracks and / or the contact members come to be oxidized or see, in another way, their surface quality deteriorating.
  • the elastic lever arm that is to say the average length between the area of the contact member which comes to rest against the card track and the point of attachment or anchoring of the contact member on the movable control element of the actuating mechanism is relatively limited, which can be a drawback in certain cases.
  • the size of the contact members in the direction perpendicular to the printed circuit board depends on the length of the elastic lever arm as defined above, which leads to a compromise between these two characteristics which does not allow , however, considerably reduce this size which reflects on the width of the connection device, in particular, in the case where it has two rows of elastic contact members on either side of the plane of the circuit board prints.
  • this width is of the order of 27 mm for a device with two rows of contact members while it is very advantageous, in modern equipment, to reduce this space.
  • the present invention therefore proposes to improve these devices and to allow, in a connection device of the type having at least one row of contact members, as well as a control mechanism made available to the operator to distance or bring the contact members closer to the tracks of the printed circuit board as a function of the opening or closing movement of said mechanism in a complex movement causing self-cleaning of the contact surfaces, to increase the elastic lever arm of the contact members contact, relative to the general dimensions of this device and to reduce the overall width of this same device.
  • Another objective of the invention is to achieve such an improvement making it possible to ensure and then eliminate the contact between the contact members and the tracks of the printed circuit area, in a safe and reliable manner.
  • Yet another objective of the invention is to achieve such an improvement allowing an assembly which can be largely or even completely automated.
  • Yet another object of the invention is to provide such an improvement in which the mechanism parts have improved characteristics.
  • the invention relates to an improvement to the connection devices for printed circuit boards, of the type comprising, in a housing having an open insertion side for printed circuit boards, at least one assembly comprising a row of components elastic contacts oriented transversely to the printed circuit board, and a control mechanism made available to the operator or an actuating means and acting on said elastic members in a row by a piece or slide movable to alternately ensure, in a closing movement, the application of the elastic contact members against the tracks of the printed circuit board in a movement including a self-cleaning friction stroke, and in an opening movement, the spacing of said elastic contact members away from the corresponding tracks of the printed circuit board, characterized in that the elastic contact members present ent a generally elongated overall shape extending along the plane of the printed circuit board, with a first strand making it possible to push the movable part of the contact member towards the printed circuit board when it is biased by a first part of a piece of mechanism or slide moving parallel to the plane of the printed circuit board in the closing direction, and a second
  • the actual contact area of the elastic contact member is arranged towards a free end of this member, near the second part of the part or slide, but, as a variant, this area can be arranged in a location between said first and second strands.
  • the elastic contact member may comprise, from its fixing zone in the corresponding connector, a first strand inclined in a direction moving it progressively away from the plane of the printed circuit board and intended to cooperate with a relief, boss or ramp of the slide having a tendency to tilt said strand, against its elastic resistance, in the direction of the plane of the printed circuit board, this first strand extending, at a certain distance, by the second strand formed by an acute angle reference and capable of cooperating with a second relief, boss or ramp of the slider pushing said second strand away from the printed circuit board when the slider moves in opposite directions, the dimensions and inclinations strands of the contact being of course such that, when one of the reliefs or ramps of the slider comes into action gradually, the other gradually ceases its action.
  • the contact zone is advantageously located at the free end of said second strand and it is understood that, when the first strand is biased by the first slider part moving in the closing direction, the tilting of said first strand ends up bringing the contact zone in contact with the corresponding track on the printed circuit board, after which the continued movement of the slider, causing an additional tilting of the first strand, results in a modification of the length of the elastic contact member, resulting in a movement of the contact zone applied against the printed circuit board over a determined self-cleaning friction stroke.
  • the elastic contact member which can be made, for example, of elastic metal wire of round, square, rectangular, or other section, one by winding several twisted wires, has a zone fixing in the housing of the connection device, provided with one or more folds cooperating with a housing of corresponding shape for axial immobilization and in its sole of the contact member, the length being in the form of a slot in a connector contact carrier strip open at one of its ends for the introduction, by transverse movement, of the contact, the housings advantageously having bosses or grooves allowing the tightening of the contacts in their housings as well as their positioning relative to a reference face.
  • the depths of these housings can vary alternately in order to allow the use of contacts of slightly different shapes having tails emerging from the contact-holding part alternately at different levels so as to increase the distance between tails contact terminals and facilitate connection of the contacts to the corresponding conductors.
  • the moving part of the mechanism hereinafter called the slide, is preferably made of injected plastic and has a plurality of housings, at the pitch of the contact members, inside which the moving parts of these can move in the housing plan, each housing having a first boss or ramp intended to push back the first strand of the contact member in the closing direction, and a second boss or ramp of opposite orientation positively tending to move the second strand away from the printed circuit board in the closed position and keep it in this position.
  • sliders can advantageously cooperate with mechanism strips, preferably also made of injected plastic material and capable of moving parallel to the row of contact members, that is to say in the direction of the length of the device. connection according to the invention, and therefore perpendicular to the direction of movement of the slide (s), the transmission of the movement of the slide to the slide being effected in a manner known per se by ramp effect, thanks, for example, to pins coming injection presented by the couiisseau and penetrating into inclined channels coming from injection and practiced in the displacement strip, the slides and strips being preferably guided in the housing of the connection device by a sliding assembly of the tail type dovetails.
  • the device shown comprises a housing 1 having the external shape of a rectangular parallelepiped and having a transverse passage opening out on the one hand on the anterior face 1a, which constitutes kills the side receiving the printed circuit board and the rear side 1 b which has the tails of the contact members, the end faces 1 c and 1 d being flat without discontinuity while the side faces 1 e and 1 f have, in the wall thickness, two grooves 2 in dovetail.
  • the space inside the housing constitutes a passage, the cross-section of which can be clearly seen in FIGS. 1, 2 and 4 with from place to place dovetail grooves 3 perpendicular to the grooves 2 and opening into the latter at the crossing points. .
  • the bottom of the dovetail grooves 3 also has, towards the rear face, small grooves 4 whose role will appear later.
  • two slides 5 are inserted, each having two dovetail reliefs 5a which slide in the grooves 3 so that these slides 5 are capable of being moved in a sliding movement. alternating parallel to the direction of insertion of the printed circuit board.
  • These slides 5 have a plurality of cells 6 whose shape will be described in more detail later, these cells being arranged at the bottom of the elastic contact members.
  • the device For the reciprocating movement in the closing and opening direction of the sliders 5, the device comprises two mechanism strips 7 made, like the other parts, of injected plastic and capable of sliding in the dovetail grooves 2, transversely to the sliding direction of the slides 5. These strips 7 have ramp-shaped grooves 8 the depth of which is less than the thickness of the strip, opening on the rear side and into which pins 9 of the parts 5a penetrate. slides 5, these pins having been able to come into place thanks to the grooves 4. It is therefore understood that the movement of the strips 7 causes, by the ramp or cam effect associating the parts 8 and 9, the sliding movement of the slides 5 in the direction of the arrows.
  • two connector strips 10 are housed, the bodies of which come to bear against a shoulder 1 g of the housing so as to exactly delimit their position.
  • These connector strips 10 which are also made of injected plastic material have a plurality of cells 11, in step with the elastic contact members and whose shape is best seen in FIG. 3. Between each two successive cells 11, the strip 10 has an extension 12, all of the extensions 12 of the two contact carrier strips 10 forming a housing which guides and receives the end of the printed circuit board 13, as can be seen in FIG. 4. extensions 12 could be omitted or replaced by different shapes.
  • the housing may be provided with a bottom portion interposed between the two contact carrier strips 10 and provided with a length receiving the end of the printed circuit board 13.
  • the housings 11 are in the form of slots made in the pitch of the contact members, in the contact carrier strip 10, these slots opening over the entire central face 10a of these strips.
  • these slots 11 in the form of a slot have a relatively reduced depth from the end 11a close to the extensions 12, with then a deeper clearance 11b followed by a new shallower part 11c similar to the part 11 a, as a result of which a much greater clearance 11 d allows the tail of the contact member to come out.
  • the elastic contact member 14 has a fixing part 14a which conforms to the shapes of the housing parts 11a, 11b, 11c and 11d from which the contact tail 14e comes out.
  • each contact carrier strip 10 the extreme housing parts 11 d, 11 ′ d are alternately of different depths, the parts 11 being deeper than the parts 11 ′ d, the difference in level being preferably normalized, for example, 1.27 mm, corresponding to the pitch of the lengths 11.
  • the contacts 14 having corresponding shapes, it can be seen that the tails 14e, 14'e are arranged in the same alternately.
  • the two contact carrier strips 10 are arranged in the housing, the passage of which is shaped in correspondence, so that the housings 11 of the two respective contact carrier bars 10 are not located opposite one another, to avoid a risk of electrical contact between two elastic contact members 14 facing each other.
  • This arrangement as can be seen in FIG. 2, also allows the use of identical contact carriers 10 for the same housing 1.
  • the housings 11 have, each time on a determined face, ribs 11 e extending from the face 1 Oa, these ribs being intended to form narrowing allowing force engagement of the contacts 14 in the housings 11 and the maintenance of the contacts in these cells, these ribs 11 further applying the contact 14 against the face of the housing 11 opposite to that carrying the ribs and constituting the geometric reference face.
  • the contacts 14 have, from the immobilization part 14a, a first strand forming a descending branch 14f progressively moving away from the printed circuit board 13 to join, after an obtuse angle, a straight part 14g.
  • an acute angle reference forms a second strand 14h which therefore approaches the printed circuit board 13 and has at its end a terminal part 14i, the elbow 14j connecting the parts 14h, 14i forming the actual electrical contact area.
  • the cells 6 of the slides 5 have a bottom provided, on the rear side, with a first inclined ramp 6a continuing with a rectilinear bottom 6b, after which a return 6c forms a second part in the form of an inclined ramp 6d oriented this time towards the bottom, unlike the ramp part 6a, the cell opening to the outside at the end of the ramp part 6d.
  • the dimensions are such that, when the slider 5 is in its rear open position, shown in FIG. 5, the first slider part 6a is distant from the strand 14f of the elastic contact member while the slider part 6c on the contrary retains the inclined strand 14h of the elastic contact member in a position remote from the printed circuit board 13, and this by counteracting the elastic return force of the contact which tends to want to bring the area back contact 14j to the printed circuit board.
  • the slide When, by operating the corresponding slide 7, the slide is moved forwards its closed position, as shown in FIG. 6, the second slide ramp 6d moves away from the branch 14h which can therefore be brought closer to the card of printed circuits 13, while the first ramp 6a, coming into contact with the strand 14f, pushes it back by tilting it around the pivot point located in the zone 14a to bring it closer to the circuit board 13 so that the zone of contact 14j is applied against the track (not shown) facing the printed circuit board 13.
  • the ramp part 6a brings the strand 14f even more in the direction of the horizontal and opens the angel even more between the strands 14f and 14g of the elastic contact member so that not only the part of the contact zone 14j is applied with greater force against the track of the printed circuit board 13 but also that there is a change in the length of the member 14, which causes a sliding friction of the zone 14j on the printed circuit board on a path 1 between the point a where it first came to apply against the card and the point b which corresponds to the extreme closed contact position, this movement therefore ensuring self-cleaning of the contact surfaces.
  • an elastic contact member 15 has a strand 15a extending in a rectilinear fashion and substantially parallel to the printed circuit board 13 then, after an elbow following the first branch 1 5a, a second branch 15b returning substantially parallel to the branch 15a, this branch 15b continuing at one end 15c.
  • the slider 16 similar to the slider 5, has a first part of the slider forming a ramp 16a which is in contact with the end starting to curve from the branch 15a.
  • the cell in which the branches 15a and 15b of the contact member extend also has a boss 16b which, in the open position shown in the lower part of FIG.
  • connection device of the invention The assembly of a connection device of the invention is carried out as follows:
  • the elastic contact members 14 are formed and folded on an automatic machine which, as a contact is formed, mounts it with a certain effort, due to the presence of the ribs 11e, in the housings 11 of the contact-carrying part 10.
  • the machine is designed to alternately form contacts corresponding to the housing parts 11d d and 1 T d.
  • the two strips 7 are put in place in the grooves 2 of the housing 1 so that the openings in the grooves 8 are arranged in line with the grooves 4.
  • the two slides 5 are brought into the housing 1 up to 'in that the pins 9, crossing the channels 4, enter the grooves 8. It is thus possible to move the strips longitudinally and to move, accordingly, the slides transversely.
  • the two contact carriers 10, fitted with their contact members 14, are put in place by the rear face of the housing, the strips 10 also having dovetail extensions penetrating into the grooves 3 following the slides. 5.
  • the moving parts of the contacts 14 are housed in the cells 6 of the slides 5.
  • the contact carrier strips 10, applied against the shoulders 1g, are held in place by bonding, ultrasonic welding or any other way.
  • the contact member consists of a wire and differs from the contact member 14 in that the free end 14i continues with an angled return and forms an ascending branch 14k similar to the end branch 14i, an elbow 141 forming the actual contact point and a free downward branch 14m coming to cooperate with the ramp 6d in the same way as the branch 14h.
  • the point of contact 141 should normally be located at a level slightly higher or at least equal to that of point 14j so that, when pressed, it is certain that it comes into contact with the track.

Description

  • La présente invention est relative aux dipositifs de connexion pour cartes de cricuits imprimés qui comprennent un cadre ou boîtier présentant un côté d'introduction pour les cartes de circuits imprimés ainsi que, au moins d'un côté de la carte, un ensemble d'organes de contact élastiques orientés transversalment par rapport à la carte et destinés à toucher par une zone active, avec une force élastique appropriée, des pistes conductrices de raccordement disposées sur le côté adjacent de la carte lorsque celle-ci à été introduite dans le cadre ou boîtier du dispositif de connexion après avoir été guidée dans le plan moyen de celui-ci, et dans lesquels existe un mécanisme de commande mis à la disposition de l'opérateur et propre à agir sur les organes élastiques de ces connecteurs alternativement dans le sens de l'ouverture de façon à permettre d'introduire une carte de circuits imprimés avec une force nulle dans le dispositif de connexion lorsque les contacts sont écartés de la carte par ledit mécanisme et, au contraire dans le sens de la fermeture, de façon, à appliquer les organes de contact avec une force élastique déterminée sur les pistes ou plages de la carte de circuits imprimés lorsque les organes de contact élastiques ont été amenés dans la position de fermeture.
  • Des dispositifs de ce genre ont, par exemple, déjà été décrits dans le brevet français FR-A-2 305 095 du déposant, déposé le 20 mars 1975 et dans le certificat d'addition à ce brevet, FR-E-2 340 665 déposé le 6 février 1976.
  • Les inconvénients de nombreux dispositifs de connexion pour cartes de circuits imprimés proviennent de ce que, lors du mouvement de fermeture, les organes de contact élastiques viennent s'appliquer sur les pistes conductrices de la carte dans une direction perpendiculaire à celle-ci, ce qui ne permet pas d'obtenir une bonne qualité de contact lorsque les pistes et/ou les organes de contact viennent à être oxydés ou voient, d'une autre manière, leur qualité de surface se détériorer. C'est pourquoi on a déjà prévu, dans les brevets précités, de donner à l'organe de contact élastique une composante de déplacement parallèle au plan des pistes, c'est-à-dire généralement au plan de la carte, de façon à provoquer, lors du mouvement de fermeture, un balayage dans lequel, après que la zone de contact de l'organe de contact élastique est venue rencontrer la surface de la piste, la poursuite du mouvement permet à cette zone de contact de glisser, sur un certain trajet, le long de la piste pour provoquer un balayage assurant un auto-nettoyage.
  • Ces dispositions se sont montrés très satisfaisants dans la pratique mais ils présentent, néanmoins, quelques inconvénients. En particulier, du moins pour des formes d'organes de contact relativement simples, le bras de levier élastique, c'est-à-dire la lon- guer moyenne entre la zone de l'organe de contact qui vient s'appliquer contre la piste de carte et le point de fixation ou d'ancrage de l'organe de contact sur l'élément de commande mobile du mécanisme d'actionnement, est relativement limité, ce qui peut être un inconvénient dans certain cas. En outre, l'encombrement des organes de contact dans la direction perpendiculaire à la carte de circuits imprimés dépend de la longueur du bras de levier élastique tel que défini ci-dessus, ce qui conduit à un compromis entre ces deux caractéristiques qui ne permet pas, toutefois, du réduire considérablement cet encombrement qui rejaillit sur la largeur du dispositif de connexion, en particulier, dans le cas où celui-ci présente deux rangées d'organes de contact élastiques de part et d'autre du plan de la carte de circuits imprimés. Ansi, dans la pratique, cette largeur est de l'ordre de 27 mm pour un dipositif à deux rangées d'organes de contact alors qu'il est très avantageux, dans les appareillages modernes, de réduire cet encombrement.
  • La présente invention se propose donc de perfectionner ces dispositifs et de permettre, dans un dispositif de connexion tu type présentant au moins une rangée d'organes de contact, ainsi qu'un mécanisme de commande mis à la disposition de l'opérateur pour éloigner ou rapprocher les organes de contact des pistes de la carte de circuits imprimés en fonction du mouvement d'ouverture ou de fermeture dudit mécanisme suivant un mouvement complexe provoquant un auto-nettoyage des surfaces ent contact, d'augmenter le bras de levier élastique des organes de contact, relativement aux dimensions générales de ce dispositif et de diminuer l'encombrement en largeur de ce même dispositif.
  • Un autre objectif de l'invention est de réaliser un tel perfectionnement permettant d'assurer puis de supprimer le contact entre les organes de contact et les pistes de la plage de circuits imprimés, d'une façon sûre et fiable.
  • Un autre objectif encore de l'invention est de réaliser un tel perfectionnement permettant un montage qui puisse être en grande partie ou même totalement automatisé.
  • Un autre objectif encore de l'invention est de fournir un tel perfectionnement dans lequel les parties de mécanisme présentent des caractéristiques améliorées.
  • L'invention a pour objet un perfectionnement aux dispositifs de connexion pour cartes à circuits imprimés, du type comprenant, dans un boîtier présentant un côté ouvert d'introduction pour les cartes de circuits imprimés, au moins un ensemble comportant une rangée d'organes de contact élastiques orientés transversalment par rapport à la carte à circuits imprimés, et un mécanisme de commande mis à la disposition de l'opérateur ou d'un moyen d'actionnement et agissant sur les lesdits organes élastiques d'une rangée par une pièce ou coulisseau mobile pour assurer alternativement, dans un mouvement de fermeture, l'application des organes élastiques de contact contre les pistes de la carte à circuits imprimés selon un mouvement incluant une course de frottement auto-nettoyant, et dans un mouvement d'ouverture, l'écartement desdits organes élastiques de contact loin des pistes correspondantes de la carte de circui- tis imprimés, caractérisé en ce que les organes de contact élastiques présentent une forme d'ensemble généralement allongée s'étendant le long du plan de la carte de circuits imprimés, avec un premier brin permettant de repousser la partie mobile de l'organe de contact vers la carte de circuits imprimés lorsq'il est sollicité par une première partie d'une pièce de mécanisme ou coulisseau de déplaçant parallèlement au plan de la carte de circuits imprimés en direction de fermeture, et un deuxième brin éloigné du premier et susceptible de ramener ladite partie mobile de l'organe de contact dans sa position initiale, loin de la carte de circuits imprimés lorsqu'il est sollicité par une deuxième partie dudit coulisseau en direction inverse d'ouverture.
  • De préférence, la zone de contact proprement dite de l'organe de contact élastique se trouve disposée vers une extrémité libre de cet organe, à proximité de la seconde partie de la pièce ou coulisseau mais, en variante, cette zone peut être disposée en un emplacement situé entre lesdits premier et second brins.
  • De façon particulièrement avantageuse, l'organe de contact élastique peut comporter, à partir de sa zone de fixation dans le connecteur correspondant, un premier brin incliné dans une direction l'écartant progressivement du plan de la carte de circuits imprimés et destiné à coopérer avec un relief, bossage ou rampe du coulisseau ayant tendance à faire basculer ledit brin, à l'encontre de sa résistance élastique, en direction du plan de la carte de circuits imprimés, ce premier brin se prolongeant, à une certaine distance, par le second brin formé par un renvoi à angle aigu et susceptible de coopérer avec un deuxième relief, bossage ou rampe du coulisseau venant repousser ledit second brin à l'écart de la carte de circuits imprimés lorsque le coulisseau de déplace en sens contraire, les dimensions et inclinaisons des brins du contact étant bien entendu telles que, lorsque l'un des reliefs ou rampes du coulisseau vient en action progressivement, l'autre cesse progressivement son action.
  • La zone de contact est avantageusement située à l'extrémité libre dudit second brin et l'on comprend que, lorsque le premier brin est sollicité par la première partie de coulisseau se dirigeant en direction de fermeture, le basculement dudit premier brin finit par amener la zone de contact au contact de la piste correspondante de la carte de circuits imprimés, après quoi la poursuite du mouvement du coulisseau, provoquant un basculement supplémentaire du premier brin, entraîne une modification de la longueur de l'organe de contact élastique se traduisant par un mouvement de la zone de contact appliquée contre la carte de circuits imprimés sur une course de frottement détermitée auto-nettoyante.
  • Selon un perfectionnement de l'invention, l'organe de contact élastique, qui peut être réalisé, par exemple, en fil métallique élastique de section ronde, carrée, rectangulaire, ou autre, on bien par enroulement de plusieurs fils torsadés, présente une zone de fixation dans le boîtier du dispositif de connexion, pourvue d'un ou plusieurs replis coopérant avec un logement de forme correspondant pour une immobilisation axiale et dans son plant de l'organe de contact, le longement se présentant sous forme d'une fente dans une réglette porte-contacts de connecteur ouverte à l'une de ses extrémités pour l'introduction, par mouvement transversal, du contact, les logements présentant avantageusement des bossages ou cannelures permettant le serrage des contacts dans leurs logements ainsi que leur positionnement par rapport à une face de référence.
  • De façon avantageuse, les profondeurs de ces logements peuvent varier de façon alternative afin de permettre d'utiliser des contact de formes légèrement différentes présentant des queues émergeant hors de la pièce porte-contact alternativement à des niveaux différents de façon à augmenter la distance entre queues de contact voisines et faciliter le raccordement des contacts aux conducteurs correspondants.
  • La pièce mobile de mécanisme, ci-après appelée coulisseau, est de préférence réalisée en matière plastique injectée et présente une pluralité de logements, au pas des organes de contact, à l'intérieur desquels les parties mobiles de ceux-ci peuvent se déplacer dans le plan du logement, chaque logement présentant un premier bossage ou rampe destiné à venir repousser le premier brin de l'organe de contact en direction de fermeture, et un second bossage ou rampe d'orientation opposée tendant positivement à écarter le second brin de la carte de circuits imprimés dans la position de fermeture et à la maintenir dans cette position.
  • Ces coulisseaux peuvent avantageusement coopérer avec des réglettes de mécanisme, de préférence également réalisées en matière plastique injectée et susceptibles de se déplacer parallèlement à la rangée d'organes de contact, c'est-à-dire dans le sens de la longueur du dispositif de connexion selon l'invention, et donc perpendiculairement à la direction de déplacement du ou des coulisseaux, la transmission du mouvement de la réglette au coulisseau s'effectuant de façon en soi connue par effet de rampe, grâce, par exemple, à des pions venus d'injection présentés par le couiisseau et pénétrant dans des canaux inclinés venant d'injection et pratiqués dans la réglette de déplacement, les coulisseaux et réglettes étant de préférence guidés dans le boîtier du dispositif de connextion par un assemblage coulissant du type à queue d'aronde.
  • D'autre avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant aux dessins annexés dans lesquels:
    • La figure 1 représente une vue schématique avec arrachement d'un dispositif de connexion selon l'invention.
    • La figure 2 représente une vue arrière de ce dispositif au niveau des sorties des queues de contact.
    • La figure 3 représente une vue en perspective avec coupe au niveau d'un logement, d'une réglette porte-contacts de conntecteur.
    • La figure 4 représente une vue générale en coupe transversale du dispositif de la figure 1.
    • La figure 5, 6 et 7 représentent les différentes étapes de déplacement et de mise en oeuvre d'un organe de contact élastique individuel de ce dispositif.
    • La figure 8 représente une vue en coupe transversale selon une autre forme de réalisation de ce dispositif.
    • La figure 9 représente une vue d'un organe de contact élastique selon une variante de l'invention.
  • On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 4.
  • Le dispositif représenté comporte un boîtier 1 ayant la forme extérieure d'un parallélépipède rectangle et présentant un passage transversal débouchant d'une part sur la face antérieure la, qui constitue la face recevant la carte de circuits imprimés et la face postérieure 1 b qui présente les queues des organes de contact, les faces extrêmes 1 c et 1 d étant planes sans discontinuité alors que les faces latérales 1 e et 1 f présentent, dans l'épaisseur de la paroi, deux rainures 2 en queue d'aronde. L'espace intérieur au boîtier consitute un passage dont on voit bien la section sur les figures 1, 2 et 4 avec de place en place des rainures en queue d'aronde 3 perpendiculaires aux rainures 2 et débouchant dans celles-ci aux points de croisement. Le fond des rainures en queue d'aronde 3 présente encore, vers la face postérieure, des petites rainures 4 dont le rôle apparaîtra ultérieurement.
  • Dans l'ouverture du boîtier 1, on vient insérer deux coulisseaux 5 qui présentent chacun deux reliefs en queue d'aronde 5a qui viennent glisser dans les rainures 3 de sorte que ces coulisseaux 5 sont susceptibles d'être animés d'un mouvement de coulissement alternatif parallèlement à la direction d'enfichage de la carte de circuits imprimés. Ces coulisseaux 5 présentent une pluralité d'alvéoles 6 dont la forme sera décrite plus en détail ultérieurement, ces alvéoles étant disposées au bas des organes de contact élastiques.
  • Pour le mouvement alternatif en direction de fermeture et d'ouverture des couliseaux 5, le dispositif comporte deux réglettes de mécanisme 7 réalisées, comme les autres pièces, en matière plastiques injectée et susceptibles de coulisser dans les rainures en queue d'aronde 2, transversalement à la direction de coulissement des coulisseaux 5. Ces réglettes 7 présentent des rainures en forme de rampe 8 dont la profondeur est inférieure à l'épaisseur de la réglette, s'ouvrant sur le côté postérieur et dans lesquelles pénètrent des pions 9 des parties 5a des coulisseaux 5, ces pions ayant pu venir en place grâce aux rainures 4. On comprend donc que le déplacement des réglettes 7 provoque, par l'effet de rampe ou came associant les parties 8 et 9, le mouvement de coulissement des coulisseaux 5 dans le sens des flèches.
  • A la partie postérieure du passage du boîtier, on à logé deux réglettes de connecteur 10 dont les corps viennent prendre appui contre un épaulement 1 g du boîtier de façon à délimiter exactement leur position. Ces réglettes de connecteur 10 qui sont également réalisées en matière plastique injectée présentent une pluralité d'alvéoles 11, au pas des organes de contact élastiques et dont la forme est mieux vue sur la figure 3. Entre chaque fois deux alvéoles 11 successifs, la réglette 10 présente un prolongement 12, l'ensemble des prolongements 12 des deux réglettes porte-contact 10 formant un logement venant guider et recevoir l'extrémité de la carte de circuits imprimés 13, comme on le voit sur la figure 4. Bien entendu, ces prolongements 12 pourraient être omis ou remplacés par des formes différentes. En variante également, le boîtier peut être muni d'une partie de fond interposée entre les deux réglettes porte-contacts 10 et munie d'un longement recevant l'extrémité de la carte de circuits imprimés 13.
  • L'ensemble de ces différentes pièces, après le montage, est maintenu ou fixé d'une façon convenable, par exemple, par collage.
  • Les logements 11 se présentent sous forme de fentes pratiquées au pas des organes de contact, dans la réglette porte-contacts 10, ces fentes s'ouvrant sur toute la face centrale 10a de ces réglettes. On voit que ces logements 11 en forme de fente présentent une profondeur relativement réduite à partir de l'extrémité 11 a proche des prolongements 12, avec ensuite un dégagement plus profond 11 b suivi d'une nouvelle partie moins profonde 11 c similaire à la partie 11 a, à la suite de quoi un dégagement beaucoup plus important 11 d permet à la queue de l'organe de contact de sortir. On voit également que l'organe de contact élastique 14 présente une partie de fixation 14a épousant les formes des parties de logement 11 a, 11 b, 11 c et 11 d d'où sort la queue de contact 14e.
  • On voit, par ailleurs, sur les figures 2 et 3 que, dans chaque réglette porte-contact 10, les parties extrêmes de logement 11 d, 11 'd sont alternativement de profondeurs différentes, les parties 11 étant plus profondes que les parties 11'd, la différence de niveau étant de préference normalisée, par exemple, de 1,27 mm, correspondant au pas des longements 11. Les contacts 14 ayant des formes correspondants, on voit que les queues 14e, 14'e sont disposées de la même façon en alternance. De préférence les deux réglettes porte-contact 10 sont disposées dans le boîtier, dont le passage est conformé en correspondance, de façon que les logements 11 des deux barrettes porte-contacts respectives 10 ne soient pas situées l'une face de l'autre, pour éviter un risque de contact électrique entre deux organes de contact élastiques 14 se faisant face. Cette disposition, comme on le voit sur la figure 2, autorise, en outre, l'utilisation de porte-contacts 10 identiques pour un même boîtier 1.
  • Comme on le voit, d'autre part, les logements 11 présentent, chaque fois sur une face déterminée, des nervures 11 e s'étendant depuis la face 1 Oa, ces nervures étant destinées à former des rétrécissements permettant un engagement à force des contacts 14 dans les logements 11 et le maintien des contacts dans ces alvéoles, ces nervures 11 appliquant de plus le contact 14 contre la face du logement 11 opposée à celle portant les nervures et constituant la face de référence géométrique.
  • On se réfère maintenant plus particulièrement aux figure 5 à 7, étant entendu que, pour des raisons de simplicité de dessins, on a supposé que les contacts 14 étaient directement immobilisés, par leurs queues 14e, dans le boîtier 1.
  • Les contacts 14 présentent, à partir de la partie d'immobilisation 14a, un premier brin formant une branche descendante 14f s'éloignant progressivement de la carte de circuits imprimés 13 pour rejoin- dre, après un angle obtus, une partie rectiligne 14g. A l'extrémité de cette dernière, un renvoi à angle aigu forme un second brin 14h qui se rapproche donc de la carte de circuits imprimés 13 et présente à son extrémité une partie terminale 14i, le coude 14j reliant les parties 14h, 14i formant la zone de contact électrique proprement dite.
  • Les alvéoles 6 des coulisseaux 5 présentent un fond muni, du côté postérieur, d'une première rampe inclinée 6a se poursuivant par un fond rectiligne 6b, après quoi un retour 6c forme une seconde partie en forme de rampe inclinée 6d orientée cette fois-ci vers le bas, contrairement à la partie de rampe 6a, l'alvéole débouchant à l'extérieur à l'extrémité de la partie de rampe 6d.
  • Comme on le voit, les dimensions sont telles que, lorsque le coulisseau 5 est dans sa position postérieure d'ouverture, représentée sur la figure 5, la première partie de coulisseau 6a est éloignée du brin 14f de l'organe de contact élastique tandis que la partie de coulisseau 6c retient au contraire le brin incliné 14h de l'organe de contact élastique dans une position éloignée de la carte de circuits imprimés 13, et ceci en contrariant la force de rappel élastique du contact qui a tendance à vouloir ramener la zone de contact 14j vers la carte de circuits imprimés.
  • Lorsque, en manoeuvrant la réglette 7 correspondante, on déplace le coulisseau vers l'avant sa position de fermeture, comme représenté sur la figure 6, la seconde rampe de coulisseau 6d s'éloigne de la branche 14h qui peut donc se rapprocher de la carte de circuits imprimés 13, tandis que la première rampe 6a, venant au contact du brin 14f, le repousse en le faisant basculer autour du point de pivotement situé dans la zone 14a pour le rapprocher de la carte de circuits 13 de sorte que la zone de contact 14j vient s'appliquer contre la piste (non représentée) en regard de la carte de circuits imprimés 13.
  • Si, à partir ce ce moment, on poursuit encore le mouvement d'avance du coulisseau 5, la partie de rampe 6a ramène encore davantage le brin 14f en direction de l'horizontale et ouvre encore davantage l'ange entre les brins 14f et 14g de l'organe de contact élastique de sorte que, non seulement la partie de la zone de contact 14j se trouve appliquée avec davantage de force contre la piste de la carte de circuits imprimés 13 mais encore que se produise une modification de la longeur de l'organe 14, ce qui entraîne un coulissement à frottement de la zone 14j sur la carte de circuits imprimés sur un trajet 1 entre le point a où elle est venue la première fois s'appliquer contre la carte et le point b qui correspond à la position de contact extrême de fermeture, ce mouvement assurant donc l'auto-nettoyage des surface de contact.
  • Si, ensuite, on ramène le coulisseau 5 en direction opposée, le mouvement inverse se produit et la rampe de coulisseau 6d vient finalement au contact du brin 14h qui se trouve progressivement ramené vers le bas à l'écart de la carte de circuits imprimés jusque dans la position representée sur la figure 5 où tout risque de contact électrique entre la partie 14j et la carte de circuits imprimés est impossible.
  • Bien entendu, le dispositif représenté peut faire l'objet de nombreuses variantes.
  • En se référant plus particulièrement à la figure 8, on voit une variante dans laquelle on organe de contact élastique 15 présente un brin 15a s'étendant de façon rectiligne et sensiblement parallèlement à la carte de circuits imprimés 13 puis, après un coude faisant suite à la première branche 1 5a, une seconde branche 15b revenant sensiblement parallèlement à la branche 15a, cette branche 15b se poursuivant par une extrémité 15c. Le coulisseau 16, analogue au coulisseau 5, présente une première partie de coulisseau formant une rampe 16a qui est au contact de l'extrémité commençant à s'incurver de la branche 15a. L'alvéole dans lequel s'étendent les branches 15a et 15b de l'organe de contact présente également un bossage 16b qui, dans la position d'ouverture représentée à la partie inférieure de la figure 8, s'applique contre l'extrémité 15c de l'organe de contact élastique et empêche celui-ci, et par conséquent, également le brin 15b, de se rapprocher de la carte de circuits imprimés 13. Si on amène ensuite le coulisseau 16 vers la droite de la figure, comme représenté à la partie supérieure de la figure 8, on comprend que la partie 16a du longement repousse l'extrémité incurvée de la branche 15a vers le haut en direction de la carte de circuits imprimés tandis que le bossage 16b, en s'éloignant, libère progressivement la branche 15b, laquelle peut alors venir en contact avec la carte de circuits imprimés sur la piste correspondante, la poursuite du mouvement de la partie 16a du coulisseau provoquant simultanéament un raccourcissement de la longueur de l'organde de contact 15 et, par conséquent, un frottement auto-nettoyant.
  • Lassemblage d'un dispositif de connexion de l'invention s'effectue de la façon suivante:
  • On forme et on plie les organes de contact élastiques 14 sur une machine automatique qui, au fur et à mesure qu'un contact est formé, le monte avec un certain effort, en raison de la présence des nervures 11e, dans les logements 11 de la pièce porte-contacts 10. La machine est prévue pour former alternativement des contacts correspondant aux parties de logement 11d d et 1 Td.
  • D'un autre côté, on met en place les deux réglettes 7 dans les rainures 2 du boîtier 1 de façon que les ouvertures des rainures 8 soient disposées au droit des rainures 4. Ensuite, on amène les deux coulisseaux 5 dans le boîtier 1 jusqu'à ce que les tétons 9, franchissant les canaux 4, pénètrent dans les rainures 8. Il est ainsi possible de déplacer longitudinalement les réglettes et de déplacer, en conséquence, les coulisseaux transversalement.
  • Enfin, on met en place les deux porte-contact 10, munis de leurs organes de contact 14, par la face postérieure du boîtier, les réglettes 10 présentant également des prolongements en queue d'aronde pénétrant dans les rainures 3 à la suite des coulisseaux 5. Pendant ce mouvement, les parties mobiles des contacts 14 viennent se loger dans les alvéoles 6 des coulisseaux 5. Les réglettes porte-contacts 10, appliquées contre les épaulements 1g, sont maintenus en place par collage, soudage aux ultra-sons ou tout autre moyen.
  • En se référant à la figure 9, on a représenté une forme d'organe élastique permettant d'obtenir deux points de contact sur la piste de carte de circuits imprimés. L'organe de contact est constitué d'un fil et diffère de l'organe de contact 14 par le fait que l'extrémité libre 14i se poursuit par un retour coudé et formant une branche ascendante 14k analogue à la branche d'extrémité 14i, un coude 141 formant le point de contact proprement dit et une branche terminale libre 14m descendante venant coopérer avec la rampe 6d de la même façon que la branche 14h. Le point de contact 141 doit normalement être situé à un niveau un peu supérieur ou au moins égal à celui du point 14j de façon que, lors de la pression, on soit certain qu'il vienne au contact de la piste.

Claims (16)

1. Dispositif de connexion pour cartes de circuits imprimés, du type comprenant, dans un boîtier (1) présentant un côté ouvert d'introduction pour les cartes de circuits imprimés, au moins un ensemble (10) muni d'une rangée d'organes de contact élastiques (14, 15) orientés transversalement par rapport à la carte de circuits imprimés, et un mécanisme de commande (5, 7; 16, 7) mis à la disposition de l'opérateur ou d'un moyen d'actionnement et agissant sur lesdits organes élastiques (14, 15) d'une rangée par une pièce ou coulisseau mobile (5; 16) pour assurer alternativement, dans un mouvement de fermeture, l'application des organes élastiques de contact (14, 15) contre les pistes de la carte de circuits imprimés selon un mouvement incluant une course de frottement auto-nettoyant, et dans un mouvement d'ouverture, l'écartement desdits organes élastiques de contact (14, 15) loin des pistes correspondantes de la carte de circuits imprimés, caractérisé en ce que les organes de contact (14, 15) présentent une forme d'ensemble généralement allongés s'étendand le long du plan de la carte de circuits imprimés, avec un premier brin (14f, 15a) permettant de repousser la partie mobile de l'organe de contact vers la carte de circuits imprimés lorsqu'il est sollicité par une première partie (6a, 16a) d'une pièce de mécanisme ou coulisseau (5, 16) se déplaçant parallèlement au plant de la carte de circuits imprimés en direction de fermeture, et un deuxième brin (1411, 15b) éloigné du premier et susceptible de ramener ladite partie mobile de l'organe de contact dans sa position initiale, loin de la carte de circuits imprimés lorsqu'il est sollicité par une deuxième partie (6c, 16b) dudit coulisseau en direction inverse d'ouverture.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de contact élastique (14) possède un premier brin (14f) s'étendant de façon inclinée progressivement à l'écart du plan de la carte de circuits imprimée et, à une certaine distance, un second brin (14h) se rapprochant progressivement de ladite carte en direction inverse de celle du premier brin, ledit second brin présentant, à son extrémité libre, la zone de contact proprement dite (14j).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de contact, possède entre le premier brin (14f) et second brin (14h), une partie rectiligne (14g) faisant un angle avec le premier brin (14f) tendant à s'ouvrir lors de la progression dudit premier relief (6a) coulisseau (5) pour provoquer une augmentation de longueur de l'organe de contact faisant glisser la zone de contact (14j) sur un trajet (I) auto-nettoyant.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de contact présente un premier brin (15a) sensiblement parallèle au plan de la carte de circuits imprimée et présentant une extrémité incurvée formant un coude auquel se rattache ledit second brin (15b) se dirigeant sensiblement parallèlement au premier brin, le coulisseau (16) présentant une rampe (16a) susceptible de repousser progressivement l'extrémité incurvée du premier brin (15a) vers la carte de circuits imprimés, dans le mouvement de fermeture, et un relief ou bossage (16b) maintenant normalement ledit second brin (15b) à l'écart de la carte de circuits imprimés et l'autorisant à s'en rapprocher lors du mouvement de fermeture du coulisseau.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les organes de contact élastiques sont montés dans une réglette porte-contacts (10) munie de logements (11) comprenant des fentes dont le fond est conformé de façon à immobiliser axialement et dans leur plan les organes de contact élastiques eux-mêmes conformés de façon correspondante.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits logements présentent des moyens de nervures (11 e) permettant le serrage des organes de contact élastiques (14) dans lesdits logemens (11) et leur immobilisation contre une paroi de référence du logement.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les organes de contact élastiques (14) sont montés dans des réglettes porte-contacts (10) présentant des logements (11) dont la profondeur, au niveau des sorties de queue de contact, varie de façon alternée pour présenter les queues à des niveaux alternés.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les organes de contact élastiques (14) forment deux rangées disposées de part et d'autre de la carte de circuits imprimés, lesdites rangées étant montées dans deux réglettes porte-contacts (10) disposées de part et d'autre du plan de la carte de circuits imprimés et présentant des prolongements (12) dont l'ensemble forme un longement de guidage et de maintien pour l'extrémité de la carte de circuits imprimés.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le ou les coulisseaux (5) pourvus de leurs alvéoles (6) recevant les parties libres des organes de contact (14) sont montés pour coulisser dans le boîtier (1 ), pardes guidages à queue d'aronde (3, 5a).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme comporte, pour chaque coulisseau (5), une réglette (7) se déplaçant dans un guidage à queue d'aronde (2), des moyens de pions et rainures (8, 9) transmettant le mouvement de la réglette (7) au coulisseau (5).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que les organes de contact élastiques (14) sont montés dans des réglettes porte-contact (10) maintenues dans le boîtier (1) par le même guidage du type queue d'aronde (3), des moyens de buté (1 g) assurant l'immobilisation desdites réglettes (10).
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit guidage à queue d'aronde (3) comporte une rainure (4) débouchant sur la face arrière du boîtier (1) pour le passage des pions (9) de coulisseau (5).
13. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte deux réglettes porte-contacts (10) appliquées l'une contre l'autre et ayant exactement la même forme, lesdites réglettes étant décalées l'une par rapport à l'autre de façon que les logements (11) des réglettes soient décalés les uns par rapport aux autres.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les différentes pièces telles que boîtier (1 coulisseau (5), réglette de mécanisme (7) et réglette porte-contacts (10) sont réalisées en matière plastique injectée.
15. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la réglette de mécanisme (7) présente une rainure (8) venant d'injection et n'occupant qu'une partie de l'épaisseur de la réglette.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 5 à 15, caractérisé en ce que le second brin (14h) se poursuit, au delà du point de contact (14j), par une branche (14i) s'écartant de la carte de circuits imprimés et se prolongenat par un retour coudé en arrière (14k) aboutissant à un deuxième point de contact (141 ) se poursuivant par une branche terminale (14m) s'étendant au voisinage dudit second brin ( 14h) pour coopérer, comme lui, avec ladite deuxième partie (6c) du coulisseau, l'organe de contact (14) étant réalisé en fil.
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