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WO 2022/084162 1
PCT/EP2021/078537
TITRE : Connecteur pour la connexion d'une terminaison électrique sur un
circuit imprimé,
procédés d'assemblage correspondants.
Domaine technique
Le domaine de l'invention est celui des dispositifs de connexion électrique.
Plus
particulièrement, l'invention se rapporte au domaine des connecteurs qui
permettent de connecter
une terminaison électrique, telle qu'une patte d'un composant électronique ou
l'extrémité d'un fil
électrique, sur un circuit imprimé.
Art antérieur
De nombreuses solutions existent lorsqu'il s'agit de connecter des composant
ou des fils
électriques sur un circuit imprimé.
Une première solution de connexion, classique, est de souder les terminaisons
électriques
(pattes du composant ou extrémités dénudées de fils électriques par exemple)
directement sur le
circuit imprimé. Cette solution présente toutefois certains inconvénients. Par
exemple, elle ne
permet pas un démontage aisé du composant monté, puisqu'il est nécessaire de
le dessouder pour
le retirer, avec le risque d'endommager le circuit imprimé lors de cette
opération. Par ailleurs, dans
certaines situations (conception particulière du composant électronique ou du
circuit imprimé par
exemple) il est parfois complexe de procéder à une soudure directe du
composant sur le circuit
imprimé.
Une deuxième solution de connexion repose sur l'utilisation de douilles de
connexions.
Préalablement soudées ou serties dans le circuit imprimé, ces douilles
permettent d'accueillir et de
maintenir les terminaisons électriques des composants ou fils électriques à
connecter au circuit
imprimé. La mise en oeuvre d'une telle solution de connexion est cependant
parfois contraignante.
En premier lieu, la dimension des douilles, et notamment leur hauteur, font
qu'elles ne sont pas
adaptées pour de nombreux types de montages électroniques. En deuxième lieu,
l'installation de
ces douilles requiert souvent l'utilisation d'un outil spécifique de
sertissage. En troisième lieu, il est
fréquent que ces douilles de connexion soient conçues pour coopérer avec une
partie mâle
spécifique, montée sur la terminaison électrique à connecter : la terminaison
électrique ne peut
donc pas être insérée telle que dans la douille de connexion, ce qui
complexifie le montage.
Une troisième solution de connexion consiste à mettre en uvre la connexion
électrique
par l'intermédiaire d'un connecteur contact élastique ou à ressort. Ce type de
connecteur
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(connecteur à billes ou poussoirs à ressort, par exemple) est monté en
compression sur le circuit
imprimé, de manière à assurer le maintien du contact électrique. De tels
connecteurs sont toutefois
par nature relativement encombrants (tant en hauteur qu'en terme d'emprise en
surface sur le
circuit imprimé), et leur utilisation nécessitent souvent de prévoir un
élément de contre-appui de
l'autre côté du circuit imprimé, afin d'éviter le fléchissement de ce dernier
sous la pression continue
du contact. Par ailleurs, la mise en oeuvre de ce type de connexion impose là
encore le plus souvent
l'utilisation de deux pièces spécifiques complémentaires pour assurer la
connexion électrique.
Ainsi, les solutions existantes de connexion d'une terminaison électrique sur
un circuit
imprimé présentent plusieurs inconvénients. Nombre d'entre elles reposent sur
la mise en oeuvre
de connecteurs très spécifiques, en ce sens qu'un connecteur adapté pour la
connexion d'un type
de terminaison électrique (un fil souple, ou une terminaison électrique de
diamètre particulier par
exemple) n'est généralement pas adapté pour la connexion d'un autre type de
terminaison
électrique (un fil rigide, ou une terminaison électrique d'un autre diamètre
par exemple). En plus
de souffrir d'un manque d'universalité, ces connecteurs spécifiques sont
souvent onéreux,
encombrants, et sources de nombreuses contraintes en termes de montage
(solutions strictes
imposant par exemple un montage sur une seule face du circuit imprimé,
nécessité d'utiliser un
outillage particulier pour le sertissage d'une partie du connecteur sur le
circuit imprimé,
complexification du montage due au fait que le connecteur comprend une partie
mâle et une partie
femelle, etc.). La solution alternative consistant à ne pas utiliser de
connecteur spécifique et à
souder directement la terminaison électrique sur le circuit imprimé, bien que
ne présentant pas les
mêmes contraintes, n'est pas non plus exempte d'inconvénients : elle n'est pas
toujours adaptée
pour la connexion de certains composants électroniques, et elle ne permet pas
un démontage facile
et rapide du composant une fois celui-ci monté.
Il existe donc un besoin pour un type de connecteurs permettant la connexion
d'une
terminaison électrique sur un circuit imprimé, qui ne présente pas au moins
certains inconvénients
des connecteurs de l'art antérieur. Plus particulièrement, il existe un besoin
pour un nouveau type
de connecteurs peu encombrant, peu onéreux, facile à produire, simple
d'utilisation, et qui soit
adapté pour être utilisé dans une grande variété de contextes de montage.
Résumé de l'invention
La présente technique permet de résoudre en partie les problèmes posés par
l'art
antérieur. La présente technique se rapporte en effet à un connecteur pour la
connexion d'une
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terminaison électrique sur un circuit imprimé, le connecteur prenant la forme
d'une plaque
métallique qui comprend :
une zone périphérique pour la fixation dudit connecteur sur ledit circuit
imprimé ;
un orifice central pour l'insertion de ladite terminaison électrique ;
- une
pluralité de pattes de maintien pour le maintien de ladite terminaison
électrique,
chacune desdites pattes de maintien s'étendant de ladite zone périphérique
vers ledit orifice
central, et comprenant une portion élastiquement déformable par laquelle la
patte de maintien est
reliée à ladite zone périphérique et une extrémité libre formant un bord dudit
orifice central, ladite
extrémité libre comprenant un arrondi et une arête vive, ledit arrondi et
ladite arête vive étant
respectivement positionnés l'un vis-à-vis de l'autre de manière à ce que ledit
arrondi soit orienté
vers une première face, dite face d'assemblage démontable, de ladite plaque
métallique, et que
ladite arête vive soit orientée vers une deuxième face, dite face d'assemblage
permanent, de ladite
plaque métallique, opposée à ladite première face.
De cette manière, le connecteur selon la technique proposée est moins onéreux
et plus
facile à produire que les connecteurs de l'art antérieur, tout en offrant une
plus grande flexibilité
d'utilisation.
Dans un mode de réalisation particulier, chacune desdites pattes de maintien
comprend en
outre un bourrelet de section en forme de V , qui relie la portion
élastiquement déformable de
la patte de maintien à l'extrémité libre de la patte de maintien.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite plaque métallique est de forme
circulaire.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite plaque métallique comprend au
moins trois
pattes de maintien.
Dans un mode de réalisation particulier, lesdites pattes de maintien sont
équiréparties
autour dudit orifice central.
Dans un mode de réalisation particulier, au moins une parmi ladite face
d'assemblage
démontable et ladite face d'assemblage permanent comprend un marquage associé
à un signe
distinctif.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite plaque métallique est en acier
ou en alliage
de cuivre au béryllium.
Dans un mode de réalisation particulier, la largeur et la longueur de la
plaque métallique,
lorsque la plaque métallique est de forme parallélépipédique rectangle, ou le
diamètre de la plaque
métallique, lorsque la plaque métallique est de forme circulaire, sont compris
entre 2,5 et 4
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millimètres ; l'épaisseur du connecteur est comprise entre 0,1 et 0,4
millimètres ; et le diamètre
interne de l'orifice central est compris entre 0,4 et 0,8 millimètres.
Selon un autre aspect, la présente technique se rapporte également à un
procédé
d'assemblage démontable d'une terminaison électrique sur un circuit imprimé,
au moyen d'un
connecteur tel que précédemment décrit, ledit procédé étant caractérisé en ce
qu'il comprend :
une étape de fixation dudit connecteur sur ledit circuit imprimé, au niveau de
la zone
périphérique dudit connecteur, ledit connecteur étant positionné de manière à
ce que son orifice
central se trouve en vis-à-vis d'un trou d'insertion aménagé dans ledit
circuit imprimé et destiné à
accueillir ladite terminaison électrique ;
- une étape d'insertion de ladite terminaison électrique dans ledit orifice
central, ladite
insertion étant réalisée du côté de la face d'assemblage démontable dudit
connecteur.
Selon encore un autre aspect, la présente technique se rapporte également à un
procédé
d'assemblage permanent d'une terminaison électrique sur un circuit imprimé, au
moyen d'un
connecteur tel que précédemment décrit, ledit procédé étant caractérisé en ce
qu'il comprend :
- une étape de fixation dudit connecteur sur ledit circuit imprimé, au
niveau de la zone
périphérique dudit connecteur, ledit connecteur étant positionné de manière à
ce que son orifice
central se trouve en vis-à-vis d'un trou d'insertion aménagé dans ledit
circuit imprimé et destiné à
accueillir ladite terminaison électrique ;
une étape d'insertion de ladite terminaison électrique dans ledit orifice
central, ladite
insertion étant réalisée du côté de la face d'assemblage permanent dudit
connecteur.
Les différents modes de réalisation mentionnés ci-dessus sont combinables
entre eux pour
la mise en oeuvre de l'invention.
Figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus
clairement à la
lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de
l'invention, donné à titre
de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi
lesquels :
[Fig la] montre trois vues d'un même connecteur (une vue en perspective d'une
première face du
connecteur, une vue en perspective d'une deuxième face du connecteur, opposée
à la première
face, et une vue en coupe et en perspective réalisée selon le plan de coupe
matérialisé par l'axe A-
A visible sur la vue de la première face), dans un mode de réalisation
particulier de la technique
proposée ;
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[Fig lb] est une vue agrandie d'une portion de la vue en coupe de la figure
la, présentant de
manière plus détaillée une patte de maintien du connecteur de la figure la,
dans un mode de
réalisation particulier de la technique proposée ;
[Fig 2a1 présente une vue en perspective d'un assemblage de type assemblage
démontable entre
une terminaison électrique et un connecteur, dans un mode de réalisation
particulier de la
technique proposée ;
[Fig 2b] est une vue en coupe tronquée de l'assemblage démontable illustré
relation avec la figure
2a, selon le plan de coupe matérialisé par l'axe B-B visible sur la figure 2a,
dans un mode de
réalisation particulier de la technique proposée ;
[Fig 3a] présente une vue en perspective d'un assemblage de type assemblage
permanent entre
une terminaison électrique et un connecteur, dans un mode de réalisation
particulier de la
technique proposée ;
[Fig 3b] est une vue en coupe tronquée de l'assemblage permanent illustré
relation avec la figure
3a, selon le plan de coupe matérialisé par l'axe C-C visible sur la figure 3a,
dans un mode de
réalisation particulier de la technique proposée ;
[Fig 4] montre une vue en perspective d'un autre connecteur, dans un mode de
réalisation
particulier de la technique proposée ;
[Fig 5] montre deux vues d'un autre connecteur (une vue en perspective d'une
première face du
connecteur et une vue en perspective d'une deuxième face du connecteur,
opposée à la première
face), dans un mode de réalisation particulier de la technique proposée ;
[Fig 6] montre une vue en coupe tronquée d'une patte de maintien d'un
connecteur, dans un autre
mode de réalisation particulier de la technique proposée ;
[Fig 7] illustre les différentes étapes d'un procédé d'assemblage d'une
terminaison électrique sur
un circuit imprimé, au moyen d'un connecteur selon la technique proposée, dans
un mode de
réalisation particulier ;
[Fig 8] illustre différentes configurations de connexion d'une terminaison
électrique sur un circuit
imprimé au moyen d'un connecteur selon la technique proposée, dans divers
modes de réalisation
particuliers.
Description détaillée de l'invention
La technique proposée se rapporte à un connecteur permettant d'assurer le
montage et la
connexion électrique d'une terminaison électrique sur un circuit imprimé. Le
terme terminaison
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électrique est entendu ici dans un sens large, et couvre aussi bien une
patte de connexion d'un
composant électronique à piquer, que l'extrémité d'un fil électrique souple ou
rigide, un fil étamé,
un fil avec insert serti (e.g. avec une cosse ou un embout), ou encore
l'extrémité d'une antenne par
exemple.
Dans toute la description et dans les figures, les éléments de même nature
sont identifiés
par une même référence.
Un connecteur selon la technique proposée est illustré en relation avec la
figure la, dans
un mode de réalisation particulier. Le connecteur C prend la forme d'une
plaque métallique P, c'est-
à-dire d'une pièce métallique sensiblement plane (ou à tout le moins plane sur
une majeure partie
de sa surface), et dont l'épaisseur est faible en comparaison avec ses autres
dimensions. Plus
particulièrement, la figure la montre trois vues d'un même connecteur : une
vue en perspective
VFAD d'une première face FAD du connecteur, une vue en perspective VFAP d'une
deuxième face
FAP du connecteur, et une vue en coupe VC réalisée selon le plan de coupe
matérialisé par l'axe A-
A visible sur la vue VFAD. La première face FAD et la deuxième face FAP
correspondent aux deux
faces opposées principales de la plaque métallique P. La plaque métallique P
comprend une
pluralité de pattes de maintien (au moins deux selon le principe général de la
technique proposée,
et quatre dans le mode de réalisation particulier illustré sur la figure la :
PM1, PM2, PM3 et PM4)
qui s'étendent d'une zone périphérique ZP de la plaque métallique vers un
orifice central traversant
OC aménagé au centre de la plaque métallique. Dans un mode de réalisation
particulier, ces pattes
de maintien sont toutes conformées et dimensionnées sensiblement à
l'identique, et elles sont
équiréparties autour de l'orifice central OC. Selon une caractéristique
particulière, les pattes de
maintien sont formées directement dans la plaque métallique P, au moyen de
découpes (e.g. traits
de coupes et/ou lumières) adaptées de la plaque métallique. Chacune des pattes
de maintien
comprend une portion élastiquement deformable PED, par laquelle elle est
reliée à la zone
périphérique ZP de la plaque métallique, et une extrémité libre EL formant un
bord de l'orifice
central OC. Les extrémités libres EL des pattes de maintien délimitent ainsi
ensemble une zone de
l'orifice central sensiblement circulaire, de diamètre d lorsque les portions
élastiquement
déformables ne sont pas déformées. Ce diamètre d est appelé diamètre interne
de l'orifice central
dans la suite du document.
Le caractère flexible de la portion élastiquement deformable PED est obtenu
par
ajustement de différents paramètres tels que par exemple le matériau de la
plaque métallique,
l'épaisseur de la plaque métallique et/ou la largeur de la patte de maintien.
De cette manière, la
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portion élastiquement déformable est rendue apte à se déformer sous l'exercice
d'une force de
pression externe, puis à reprendre sa forme initiale correspondant à un état
de repos lorsque ladite
force de pression externe ne s'applique plus, sous l'effet d'une force de
rappel élastique intrinsèque
au matériau utilisé. Grâce à ces portions élastiquement déformables, il est
possible d'insérer dans
l'orifice central du connecteur une terminaison électrique de section
sensiblement circulaire et
dont le diamètre est supérieur au diamètre interne de l'orifice central. La
force de rappel élastique
des portions élastiquement déformables ¨ alors déformées ¨ permet dans ce cas
le maintien de la
terminaison électrique dans le connecteur, comme décrit ultérieurement en
relation avec les
figures 2a, 2b, 3a et 3b. Cette conception des pattes de maintien permet
également
avantageusement à un connecteur selon la technique proposée d'être en mesure
d'accepter
plusieurs diamètres de terminaisons électriques, les portions élastiquement
déformables étant
simplement plus ou moins déformées, selon que le diamètre de la terminaison
électrique accueillie
dans l'orifice central est plus ou moins grand (mais, en tout état de cause,
au moins supérieur au
diamètre interne de l'orifice central, sans quoi le maintien n'est plus
assuré). Cette conception des
pattes de maintien permet également au connecteur d'être en mesure
d'accueillir, le cas échéant,
des terminaisons électriques dont la section n'est pas nécessairement
circulaire (e.g. des sections
carrées, voire rectangulaires).
La figure lb montre une vue agrandie de la partie Z de la vue en coupe VC de
la figure la,
permettant de mieux mettre en évidence les caractéristiques d'une patte de
maintien, et
notamment de son extrémité libre EL, dans un mode de réalisation particulier.
Selon le principe
général de la technique proposée, l'extrémité libre EL d'une patte de maintien
comprend au moins
un arrondi AR (i.e. une surface arrondie) et au moins une arête vive AV.
L'arrondi AR et l'arête vive
AV sont situés en périphérie de l'orifice central OC (en d'autres termes, ils
en définissent un bord),
et sont respectivement positionnés l'un vis-à-vis de l'autre de manière à ce
que l'arrondi AR soit
orienté vers la première face FAD de la plaque métallique et que l'arête vive
AV soit orientée vers
la deuxième face FAP de la plaque métallique. En d'autres termes, lorsqu'on
considère la position
relative de ces deux éléments lorsque la portion élastiquement déformable PED
de la patte de
maintien est au repos (i.e. non déformée, du fait qu'aucune terminaison
électrique n'est encore
insérée dans l'orifice central OC du connecteur), l'arrondi AR est situé du
côté de la première face
FAD du connecteur tandis que l'arête vive AV est située du côté de la deuxième
face FAP du
connecteur. Selon une caractéristique particulière, l'arête vive AV résulte de
l'intersection entre
l'arrondi AR et une surface plane SP de l'extrémité libre EL, située du côté
de la deuxième face FAP
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du connecteur, l'arrondi AR et la surface plane SP étant alors
préférentiellement configurés pour
former, ensemble, au niveau de l'arête vive AV, un angle aigu. Ces
caractéristiques générales des
extrémités libres des pattes de maintien ¨ arrondi, arête vive, et leur
positionnement respectif ¨
permettent de conférer des fonctions différentes à chacune des deux faces
principales du
connecteur : comme cela est maintenant détaillé en relation avec les figures
2a, 2b, 3a et 3b, la
première face FAD peut ainsi être qualifiée de face d'assemblage démontable
du connecteur,
et la deuxième face FAP de face d'assemblage permanent du connecteur.
Les figures 2a, 2b, 3a et 3b illustrent plus particulièrement la manière dont
sont déformées
les pattes de maintien d'un connecteur tel que celui présenté en relation avec
les figures la et lb
lorsqu'une terminaison électrique est insérée dans l'orifice central du
connecteur, en fonction du
côté du connecteur par lequel la terminaison électrique est insérée (la
terminaison électrique ayant
une section de diamètre supérieur au diamètre interne de l'orifice central du
connecteur).
Dans la situation représentée en relation avec les figures 2a et 2b, la
terminaison électrique
TF est insérée dans l'orifice central par la face du connecteur vers laquelle
sont orientés les arrondis
AR des extrémités libres des pattes de maintien : en d'autres termes,
l'insertion est donc réalisée
du côté de la face d'assemblage démontable FAD du connecteur. La figure 2a
présente une vue en
perspective d'un tel assemblage (une flèche illustrant le sens d'insertion SI
de la terminaison
électrique TE dans le connecteur), tandis que la figure 2b montre des vues en
coupe tronquées et
agrandies de cet assemblage, selon le plan de coupe matérialisé par l'axe B-B
visible sur la figure
2a. Lors de l'insertion de la terminaison électrique TE dans le connecteur, du
fait que le diamètre
de la terminaison électrique soit supérieur au diamètre interne de l'orifice
central du connecteur,
les portions élastiquement déformables des pattes de maintien se déforment
sous l'action de la
pression exercée par la terminaison électrique sur les extrémités libres des
pattes de maintien. Les
extrémités libres des pattes de maintien sont repoussées vers la face du
connecteur opposée à la
face par laquelle la terminaison électrique est insérée dans le connecteur.
Dans le cas décrit ici
d'une insertion par la face d'assemblage démontable FAD, le contact entre le
connecteur et la
terminaison électrique TE s'établit alors au niveau des arrondis AR des
extrémités libres des pattes
de maintien, comme montré sur la figure 2b. Avec ce type de contact au niveau
d'une zone arrondie
du connecteur, qui favorise le glissement, le coulissement de la terminaison
électrique dans l'orifice
central reste possible. En particulier, en appliquant à la terminaison
électrique une force
d'extraction de sens opposé au sens d'insertion SI, il est possible de retirer
la terminaison électrique
TE du connecteur sans dégrader le connecteur. Utilisé dans ce sens, le
connecteur permet donc de
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réaliser un assemblage de type assemblage démontable d'une terminaison
électrique sur un
circuit imprimé sur lequel le connecteur serait fixé : la terminaison
électrique peut être retirée sans
détérioration du connecteur, et il est ainsi possible de déconnecter et
reconnecter une terminaison
électrique dans le connecteur à de multiples reprises.
Dans la situation représentée en relation avec les figures 3a et 3b, la
terminaison électrique
TE est insérée dans l'orifice central par la face du connecteur vers laquelle
sont orientées les arêtes
vives AV des extrémités libres des pattes de maintien : en d'autres termes,
l'insertion est donc
réalisée du côté de la face d'assemblage permanent FAP du connecteur. La
figure 3a présente une
vue en perspective d'un tel assemblage (une flèche illustrant le sens
d'insertion SI de la terminaison
électrique TE dans le connecteur), tandis que la figure 3b montre des vues en
coupe tronquées et
agrandies de cet assemblage, selon le plan de coupe matérialisé par l'axe C-C
visible sur la figure
3a. Lors de l'insertion de la terminaison électrique TE dans le connecteur, du
fait que le diamètre
de la terminaison électrique soit supérieur au diamètre interne de l'orifice
central du connecteur,
les portions élastiquement déformables des pattes de maintien se déforment
sous l'action de la
pression exercée par la terminaison électrique sur les extrémités libres des
pattes de maintien. Les
extrémités libres des pattes de maintien sont repoussées vers la face du
connecteur opposée à la
face par laquelle la terminaison électrique est insérée dans le connecteur.
Dans le cas décrit ici
d'une insertion par la face d'assemblage permanent FAP, le contact entre le
connecteur et la
terminaison électrique TE s'établit alors au niveau des arêtes vives AV des
extrémités libres des
pattes de maintien, comme montré sur la figure 3b. Avec ce type de contact, le
retrait de la
terminaison électrique hors du connecteur est rendu difficile, à cause de
l'effet griffe exercé par
les arêtes vives des pattes de maintien sur la terminaison électrique. En
particulier, même en
appliquant à la terminaison électrique une force de sens opposé au sens
d'insertion SI, il n'est pas
possible de retirer la terminaison électrique TE du connecteur sans détériorer
de manière
importante le connecteur ou sans l'arracher du circuit imprimé sur lequel il
serait fixé. Utilisé dans
ce sens, le connecteur permet donc de réaliser un assemblage de type
assemblage permanent
d'une terminaison électrique sur un circuit imprimé : la terminaison
électrique ne peut être retirée
du connecteur sans déformation irréversible ou destruction d'au moins une
partie du montage.
Selon la face du connecteur par laquelle on insère une terminaison électrique,
le
connecteur permet donc de réaliser ou bien un assemblage démontable, ou bien
un assemblage
permanent, ce qui confère au connecteur une grande flexibilité d'utilisation.
Pour favoriser l'effet glissant (cas de l'assemblage démontable des
figures 2a et 2b) ou
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accentuer l'effet griffe (cas de l'assemblage permanent des figures 3a et
3b) des pattes de
maintien sur la terminaison électrique, des caractéristiques particulières
supplémentaires peuvent
être mises en oeuvre, notamment quant à la forme des pattes de maintien.
Ainsi, dans le mode de
réalisation particulier illustré en relation avec les figures la et lb, chaque
patte de maintien
comprend également un bourrelet B de section en forme de V , qui relie sa
portion
élastiquement déformable PED, sensiblement plane, à son extrémité libre EL.
Plus particulièrement,
comme illustré sur la figure lb notamment, le bourrelet B est relié à la
portion élastiquement
déformable PED au niveau de l'extrémité de l'une des deux branches du V ,
l'extrémité libre EL
de la patte de maintien est portée par l'autre branche du V (le corps de
cette branche portant
par exemple l'arrondi AR, et l'extrémité de cette branche portant l'arête vive
AV), et la pointe du
V est orientée vers la première face FAD du connecteur. L'intérêt d'une
telle configuration est
clairement visible sur les figures 2b et 3b. Ainsi, comme montré sur la figure
2b, lorsque la
terminaison électrique est insérée par la face d'assemblage démontable FAD du
connecteur, la
branche du V du bourrelet B qui porte l'extrémité libre de la patte de
maintien ¨ et plus
particulièrement l'arrondi AR au niveau duquel le contact s'établit alors ¨
est sensiblement
tangente à la surface de la terminaison électrique TE insérée dans le
connecteur, ce qui permet de
favoriser son glissement (et ceci même en cas de légères déformations de la
patte de maintien dues
aux frottements lors de l'application sur la terminaison électrique d'une
force d'extraction de sens
opposé au sens d'insertion SI). En revanche, comme montré sur la figure 3b,
lorsque la terminaison
électrique est insérée par la face d'assemblage permanent FAP du connecteur,
la branche du V
du bourrelet B qui porte l'extrémité libre de la patte de maintien ¨ et plus
particulièrement l'arête
vive AV au niveau duquel le contact s'établit alors ¨ est sensiblement
perpendiculaire à la surface
de la terminaison électrique TE insérée dans le connecteur, ce qui permet de
maintenir et
d'accentuer l'effet griffe même en cas de déformation de la patte de
maintien due à une
tentative d'extraction de la terminaison électrique, par application d'une
force d'extraction de sens
opposé à au sens d'insertion SI.
Dans un mode de réalisation particulier, afin de permettre à un utilisateur de
mieux
distinguer la face d'assemblage démontable de la face d'assemblage permanent
lors de l'utilisation
du connecteur ¨ et de réduire ainsi les risques de se tromper de type
d'assemblage (démontable
vs. permanent) ¨ au moins une parmi ces deux faces comprend un marquage
associé à un signe
distinctif. Selon une caractéristique particulière, une des faces comprend un
marquage associé à
un signe distinctif, et l'autre non. De manière alternative, selon une autre
caractéristique
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particulière, chacune des deux faces comprend un marquage, la face
d'assemblage démontable
ayant un marquage associé à un premier signe distinctif, et la face
d'assemblage permanent ayant
un marquage associé à un deuxième signe distinctif, différent du premier. La
figure la montre un
exemple de ce type, avec un marquage MFAD à deux points gravé sur la face
d'assemblage
démontable FAD du connecteur, et un marquage MFAP à un seul point gravé sur la
face
d'assemblage permanent FAP du connecteur. Un tel marquage peut également être
exploité lors
du contrôle qualité d'un circuit imprimé comprenant un ou plusieurs
connecteurs selon la
technique proposée, afin de contrôler, éventuellement de manière automatisée,
que l'assemblage
a été réalisé dans le sens attendu (démontable vs. permanent).
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures la et lb, la plaque
métallique ¨ et donc
plus généralement le connecteur ¨ est de forme circulaire et comprend quatre
pattes de maintien.
En outre, chaque patte de maintien comprend un bourrelet de section en V
reliant la portion
élastiquement déformable de la patte de maintien à son extrémité libre. Cet
exemple est toutefois
purement illustratif et non limitatif. En particulier, d'autres formes de
connecteur et un nombre
différent de pattes de maintien peuvent être envisagés sans sortir du cadre de
la technique
proposée, comme par exemple un connecteur formé dans une plaque métallique de
forme
globalement parallélépipédique rectangle, tel qu'illustré en relation avec la
figure 4, ou encore un
connecteur comprenant trois pattes de maintien, tel qu'illustré en relation
avec la figure 5. Un
connecteur de forme circulaire présente cependant l'avantage de ne pas avoir
de sens de montage
radial. De même, un connecteur comprenant au moins trois pattes de maintien
(et non pas
seulement deux pattes de maintien par exemple) permet d'assurer une meilleure
stabilité et un
meilleur maintien de la terminaison électrique qui y est insérée. Dans le même
ordre de
considérations, d'autres formes de portion intermédiaire qu'un bourrelet de
section en V
peuvent être envisagées pour relier la portion élastiquement déforma ble d'une
patte de maintien
à son extrémité libre, plus simples comme illustré en relation avec la figure
6, ou plus complexes.
Un bourrelet de section en V tel que décrit en relation avec la figure lb
offre cependant un bon
compromis, en permettant à la fois d'assurer un maintien efficace d'une
terminaison électrique
insérée dans le connecteur, de contribuer à l'obtention d'un effet glissant
(lors d'un assemblage de
type démontable) et d'un effet griffe (lors d'un assemblage de type permanent)
satisfaisants, tout
en conservant une forme relativement simple à produire.
Selon un autre aspect, la technique proposée se rapporte également à un
procédé
d'assemblage d'une terminaison électrique sur un circuit imprimé, au moyen
d'un connecteur tel
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que précédemment décrit. Un tel procédé d'assemblage comprend deux étapes
principales,
illustrées en relation avec la figure 7.
Dans une première étape 10, le connecteur est fixé sur le circuit imprimé, au
niveau d'une
zone périphérique sensiblement plane du connecteur. Plus particulièrement,
selon la configuration
d'assemblage souhaitée (dont différents exemples sont présentés ultérieurement
en relation avec
la figure 8), le connecteur est soudé sur une plage de contact adaptée du
circuit imprimé, soit au
niveau de la zone périphérique de la face d'assemblage démontable du
connecteur, soit au niveau
de la zone périphérique de la face d'assemblage permanent du connecteur. Par
ailleurs, lors de
cette étape 10 de fixation, le connecteur est positionné de manière à ce que
son orifice central se
trouve en vis-à-vis d'un trou d'insertion aménagé dans ledit circuit imprimé
et destiné à accueillir
la terminaison électrique à connecter.
Dans une deuxième étape 11, une terminaison électrique est insérée dans
l'orifice central
du connecteur. Cette terminaison électrique a un diamètre supérieur au
diamètre interne de
l'orifice central. Comme présenté précédemment, la pression exercée par la
terminaison électrique
sur les pattes de maintien lors de cette insertion entraine la déformation
élastique des portions
élastiquement déformables des pattes de maintien. Une fois le mouvement
d'insertion finalisé les
pattes de maintien assurent le maintien de la terminaison électrique dans le
trou d'insertion associé
du circuit imprimé (par l'effet de la force de rappel élastique), ainsi que sa
connexion électrique à
la plage de contact du circuit imprimé (via les pattes de maintien, le
connecteur étant en métal).
Plus particulièrement, un connecteur selon la technique proposée permet de
mettre en
uvre deux types d'assemblage, selon le côté du connecteur par lequel on insère
la terminaison
électrique en étape 11 : un assemblage démontable lorsque l'insertion de la
terminaison électrique
est réalisée du côté de la face d'assemblage démontable du connecteur, ou un
assemblage
permanent lorsque l'insertion de la terminaison électrique est réalisée du
côté de la face
d'assemblage permanent du connecteur.
On présente en relation avec la figure 8, dans une vue en perspective V1 et
une vue de face
V2, quelques exemples de différentes configurations de montages possibles
d'une terminaison
électrique sur un circuit imprimé Cl au moyen d'un même connecteur selon la
technique proposée.
Plus particulièrement, le connecteur utilisé dans ces modes de réalisation
particuliers est le
connecteur circulaire à quatre pattes de maintien déjà décrit en relation avec
les figures la et lb.
Dans les différentes configurations A, B, C, D, E et F illustrées, la
terminaison électrique est
présentée juste avant son insertion dans le connecteur, du côté où elle va
être insérée. Le
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connecteur est par ailleurs déjà fixé sur le circuit imprimé, son orifice
central positionné en vis-à-
vis d'un trou d'insertion correspondant du circuit imprimé. Le circuit imprimé
est présenté dans
une vue en coupe, afin de mieux mettre en évidence la manière dont le
connecteur est disposé.
Les configurations A, D et F correspondent à un assemblage de type assemblage
démontable : en effet, dans ces configurations, la terminaison électrique est
présentée côté face
d'assemblage démontable du connecteur.
A l'inverse, les configurations B, C et E correspondent à un assemblage de
type assemblage
permanent : en effet, dans ces configurations, la terminaison électrique est
présentée côté face
d'assemblage permanent du connecteur.
Comme montré sur ces différents exemples de configurations, le connecteur
selon la
technique proposée offre également diverses autres latitudes d'assemblage. Par
exemple, il
permet, si le contexte le nécessite et comme illustré sur les configurations
C, D, E et F, de monter
le connecteur sur une face du circuit imprimé, mais d'insérer la terminaison
électrique via l'autre
face, opposée, du circuit imprimé (le connecteur et le composant connecté sont
alors situés de part
et d'autre du circuit imprimé, ce qui peut s'avérer utile notamment en cas de
surface disponible
limitée sur une des faces du circuit imprimé). Un même connecteur (i.e. de
même dimensions) peut
également être utilisé en relation avec différents diamètres de trous
d'insertion d'un circuit
imprimé. Par exemple, les configurations E et F montrent une fixation du
connecteur en vis-à-vis
de trous d'insertion de diamètres plus petits que ceux des configurations A,
B, C et D. En jouant
ainsi sur les dimensions respectives du connecteur et du diamètre du trou
d'insertion du circuit
imprimé en vis-à-vis duquel il est positionné, il est possible d'adapter la
force de maintien exercée
par les pattes de maintien sur la terminaison électrique. En effet, avec un
trou d'insertion plus petit,
il est possible de réduire artificiellement la longueur de la portion
élastiquement déformable des
pattes de maintien, en soudant une surface plus importante de la zone
périphérique du connecteur,
ce qui a pour effet de rendre plus rigides les pattes de maintien. Un trou
d'insertion plus petit
permet également de guider plus étroitement la terminaison électrique qui y
est insérée, et de
contribuer ainsi à une meilleure stabilité de cette terminaison électrique
tout en réduisant les
contraintes subies par le connecteur, notamment en cas de chute de
l'assemblage.
Comme montré en lien avec les différents modes de réalisation précédemment
présentés,
le connecteur selon la technique proposée offre donc de nombreux avantages. En
premier lieu, il
est peu encombrant. Plus particulièrement, dans un mode de réalisation
particulier, la largeur et la
longueur du connecteur (lorsque celui-ci est de forme parallélépipédique
rectangle) ou son
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diamètre (lorsque le connecteur est circulaire) sont compris entre 2,5 et 4
millimètres, l'épaisseur
du connecteur est comprise entre 0,1 et 0,4 millimètres, et le diamètre
interne de l'orifice central
est compris entre 0,4 et 0,8 millimètres. Le connecteur est donc très peu
encombrant en hauteur,
et son emprise sur la surface du circuit imprimé est faible. En second lieu,
le connecteur est peu
onéreux et facile à produire. Plus particulièrement, les connecteurs selon la
technique proposée
peuvent être produits simplement, à grande échelle et à moindre coût grâce à
la mise en oeuvre de
techniques connues de découpage et d'embossage de plaques (ou feuilles)
métalliques. La
fabrication de ces connecteurs peut notamment être réalisée avec un outil à
suivre, garantissant
une répétabilité fiable et précise, avec la possibilité de fournir ces
connecteurs en bande, en
rouleau, ou en bobine. Dans un mode de réalisation particulier, le connecteur
est en acier ou en
alliage de cuivre au béryllium, avec éventuellement un plaquage en étain ou en
or, afin de garantir
de bonnes performances tant en termes de résistance mécanique que de
conductivité électrique.
En troisième lieu, le connecteur proposé est simple d'utilisation, puisqu'il
se présente sous la forme
d'une pièce unique à souder sur le circuit imprimé, et que la connexion d'une
terminaison
électrique au moyen d'un tel connecteur est une opération très simple à
réaliser se résumant à
insérer la terminaison électrique dans l'orifice central du connecteur. En
quatrième lieu, comme
cela a été montré notamment en relation avec la figure 8, un même connecteur
est adapté pour
être utilisé dans une grande variété de contextes de montage : ainsi, par
exemple, l'assemblage
peut être démontable ou permanent, l'assemblage peut être réalisé sur une face
ou l'autre du
circuit imprimé, un composant électronique et le connecteur dans lequel il est
maintenu peuvent
être positionnés sur la même face ou sur des faces opposées du circuit
imprimé, le connecteur
accepte plusieurs diamètres de terminaisons électriques, etc. Le connecteur
selon la technique
proposée offre donc de nombreux avantages vis-à-vis des connecteurs de l'art
antérieur.
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