EP1645014B1 - Connecteur de carte a circuit imprime - Google Patents

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EP1645014B1
EP1645014B1 EP04767615A EP04767615A EP1645014B1 EP 1645014 B1 EP1645014 B1 EP 1645014B1 EP 04767615 A EP04767615 A EP 04767615A EP 04767615 A EP04767615 A EP 04767615A EP 1645014 B1 EP1645014 B1 EP 1645014B1
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EP
European Patent Office
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card
connector
bearing
housing
flexible blade
Prior art date
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EP04767615A
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German (de)
English (en)
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EP1645014A1 (fr
Inventor
Patrick Liard
Yannick Bonneau
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Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
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Publication date
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    • 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
    • H01R12/7005—Guiding, mounting, polarizing or locking means; Extractors
    • H01R12/7011—Locking or fixing a connector to a PCB
    • H01R12/7017—Snap means
    • H01R12/7023—Snap means integral with the coupling device
    • 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
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/722—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits
    • H01R12/724—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits containing contact members forming a right angle

Definitions

  • the invention relates to a printed circuit board connector.
  • the connector comprises a metal bracket attached by the housing and having a free end defining arms terminated by steps that form a second bearing portion on a second face of the card.
  • the support portions serve to position the connector on the printed circuit board during the soldering operation of the connector on the printed circuit board.
  • the stirrup has an elastically deformable part making it possible to vary the distance between the support parts, the latter being separated at rest by a distance less than a theoretical minimum thickness. of the printed circuit board.
  • This return force has the effect of firmly press the first bearing portion against the first face of the card, which, due to the rigidity of the connection between the first bearing portion and the housing, automatically ensures a positioning correct connector opposite this face.
  • the connector and the card can undergo a welding operation without risk of misplacement of the connector relative to the card after welding.
  • a caliper requires, in addition to the manufacture of the caliper itself, an assembly operation of the caliper on the housing, which increases the connector.
  • the manufacturing tolerances of the caliper and the mounting tolerances of the caliper on the casing induce a large variation in the resting distance of the bearing parts, which results in a large dispersion of the force required. to set up the connector on a card.
  • the invention relates to a connector for reducing the dispersion of the effort required for its implementation on a printed circuit board.
  • the housing and the support parts can be obtained in a single operation (for example by molding) so that the spacing between the support parts and the stiffness of the elastic connection are better controlled, which allows to ensure a high homogeneity of the effort of setting up the connectors of the invention on printed circuit boards.
  • the connector 1 of the invention comprises a housing 2 here forming a socket adapted to receive a homologous plug.
  • the connector 1 is attached to a printed circuit board 3 and comprises a set of connection plugs 4 intended to be soldered on the card 3.
  • the housing 2 comprises two holding assemblies 5 in one piece with the housing 2 projecting from a wall 6 of the housing forming the bottom of the socket.
  • the holding assemblies 5 are here symmetrical with respect to each other.
  • Each of the holding assemblies 5 comprises a partition 7 which has two flat portions 8 facing the card 3.
  • the flat portions 8 of the two partitions 7 define a support plane of the connector 1 on a face 3A of the card 3.
  • the partitions 7 extend in a plane perpendicular to the support plane, so that they have a high rigidity in the bearing direction.
  • Each of the partitions 7 carries a positioning pin 9, which, when the connector is mounted on the card 3, extends into an adjusted orifice 14 of the card 3 to precisely position the connector 1 on the card 3.
  • each partition 7 extends a flexible blade 10 having an end portion 11 connected to the partition 7 adjacent.
  • Each flexible blade 10 carries substantially at its middle two arms 12 terminated by rakes 13 and which extend perpendicular to the card 3.
  • the partitions 7, the flexible blades 10, the arms 12 and the strips 13 are here in one piece with the housing 2 of the connector 1, obtained for example by molding.
  • the face 13A of the steps 13 which faces towards the flexible blade 10 is spaced apart from the flat portions 8 by a distance d .
  • This distance is less than a theoretical minimum thickness of the printed circuit boards on which the connector is intended to be mounted, that is to say less than the nominal thickness of the card minus the maximum manufacturing tolerance.
  • the connector is presented on the card so that the positioning pins 9 are opposite the fitted orifices 14 of the card 3.
  • the connector is pressed against the card, until the flat portions 8 bear against the face 3A facing the card 3.
  • the notches 13 are then engaged in passages 15 of the card 3, and the outer edge slope 13B of the steps 13 bears on the edge of the passages 15 to bend the arms 12 and force them to get closer.
  • the steps 13 extend partially in the passages 15.
  • the thickness of the card 3 being greater than the distance d , the support of the lower face 13A of the notches 13 on the opposite face 3B of card 3 prevents the flexible blade 10 from returning to its state of rest. The latter thus remains flexed and thus exerts a return force which tends to press the flat portions 8 against the card 3. This return force prevents any play between the card 3 and the flat portions 8, so that it guarantees a correct positioning of the connector 1 on the card 3.
  • the return force is in practice sufficient to ensure the support of the flat portions 8 on the card 3 against the weight of the connector 1 or the effect of vibration that may for example occur during welding.
  • Obtaining the housing and the one-piece holding assemblies makes it possible to precisely control not only the distance d separating the support portions at rest, but also the stiffness of the flexible blade 10, which makes it possible to considerably reduce the dispersion. the effort required to set up the connector of the invention on the card.
  • the flexible blade has been illustrated with an end portion connected to the adjacent partition 7, which makes it possible to precisely control the rigidity of the flexible blade and facilitates the molding of the connector, the flexible blade may have one end free independent of the partition.
  • the flexible blade can then be completed by a support foot on the card, or simply be interrupted at the arms 12 carrying the steps 13.
  • each of the flexible blades 10 may carry only one arm 12 whose step 13 extends in opposition to the redan which terminates the arm carried by the other blade flexible.
  • the bearing portion elastically attached to the housing is materialized by arm-ended slats integral with a flexible blade which extends on the same side of the card as the partitions 7, which allows a mounting in one direction normal to the card
  • the support portion may be secured to a flexible portion extending from the other side of the card. In this case, the support of the support part does not cross the card when the connector is mounted on the card. The assembly is then carried out in a substantially parallel direction à la carte.
  • the support portion of the connector rigidly connected to the housing is embodied by planar portions made on rigid partitions that extend cantilevered housing, the support portion may take other forms, such as a support plane or support tripod.
  • the support members here consist of flat portions carried by the partitions or by the lower faces of the steps, the support members may have any shape allowing a support of the connector on the card, such as a tip or a finger with spherical end.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • L'invention concerne un connecteur de carte à circuit imprimé.
    • ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
  • On connaît du document US 5 334 049 , qui représente l'état de la technique le plus proche, un connecteur de carte à circuit imprimé comprenant un boîtier qui comporte une première partie d'appui sur une première face de la carte en une seule pièce avec le boîtier et rigidement reliée à celui-ci.
  • Le connecteur comporte un étrier métallique rapporté par le boîtier et ayant une extrémité libre définissant des bras terminés par des redans qui forment une seconde partie d'appui sur une seconde face de la carte.
  • Les parties d'appui servent à positionner le connecteur sur la carte à circuit imprimé lors de l'opération de soudage du connecteur sur la carte à circuit imprimé.
  • Afin de garantir un montage sans jeu du connecteur sur la carte, l'étrier comporte une partie élastiquement déformable permettant de faire varier la distance entre les parties d'appui, ces dernières étant séparées au repos d'une distance inférieure à une épaisseur minimale théorique de la carte à circuit imprimé.
  • Ainsi, la mise en place du connecteur sur la carte à circuit imprimé provoque l'écartement des parties d'appui à l'encontre d'un effort de rappel exercé par la partie déformée de l'étrier.
  • Cet effort de rappel a pour effet de plaquer fermement la première partie d'appui contre la première face de la carte, ce qui, en raison de la rigidité de la liaison entre la première partie d'appui et le boîtier, garantit automatiquement un positionnement correct du connecteur vis à vis de cette face.
  • Ainsi maintenu, le connecteur et la carte peuvent subir une opération de soudage sans risque de mauvais positionnement du connecteur par rapport à la carte à l'issue du soudage.
  • Cependant, l'utilisation d'un étrier nécessite, outre la fabrication de l'étrier lui-même, une opération d'assemblage de l'étrier sur le boîtier, ce qui renchérit le connecteur. En outre, la présence de l'étrier oblige à prévoir sur le boîtier des formes complexes permettant la réception et le maintien de l'étrier, tout en offrant un dégagement suffisant pour permettre la déformation de la partie déformable de l'étrier.
  • Par ailleurs, les tolérances de fabrication de l'étrier et les tolérances de montage de l'étrier sur le boîtier induisent une variation importante de l'écartement au repos des parties d'appui, ce qui entraîne une grande dispersion de l'effort nécessaire pour mettre en place le connecteur sur une carte.
    • OBJET DE L'INVENTION
  • L'invention a pour objet un connecteur permettant de réduire la dispersion de l'effort nécessaire à sa mise en place sur une carte à circuit imprimé.
    • BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
  • Selon l'invention, on propose un connecteur de carte ayant les caractéristiques selon la revendication 1.
  • Ainsi, le boîtier et les parties d'appui peuvent être obtenues en une seule opération (par exemple par moulage) de sorte que l'écartement entre les parties d'appui et la raideur de la liaison élastique sont bien mieux maîtrisées, ce qui permet d'assurer une grande homogénéité de l'effort de mise en place des connecteurs de l'invention sur des cartes à circuit imprimé.
  • En outre, le risque de perte ou de mauvais positionnement de la partie d'appui élastique est supprimé.
    • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur selon l'invention monté sur une carte à circuit imprimé ;
    • la figure 2 est une vue en coupe partielle agrandie vue selon la direction II de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue de côté du connecteur de la figure 1, les fiches de connexion ayant été omises;
    • la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, le connecteur n'étant pas monté sur une carte à circuit imprimé.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • En référence aux figures 1, 2 et 3, le connecteur 1 de l'invention comporte un boîtier 2 formant ici une prise femelle apte à recevoir une prise mâle homologue.
  • Le connecteur 1 est rapporté sur une carte à circuit imprimé 3 et comporte un ensemble de fiches de connexion 4 destinées à être soudées sur la carte 3.
  • En vue d'assurer un maintien du connecteur sur la carte 3 pendant l'opération de soudage des fiches de connexion 4, le boîtier 2 comporte deux ensembles de maintien 5 en une seule pièce avec le boîtier 2 s'étendant en saillie d'une paroi 6 du boîtier formant le fond de la prise femelle. Les ensembles de maintien 5 sont ici symétriques l'un par rapport à l'autre.
  • Chacun des ensembles de maintien 5 comporte une cloison 7 qui présente deux portions planes 8 tournées vers la carte 3. Les portions planes 8 des deux cloisons 7 définissent un plan d'appui du connecteur 1 sur une face 3A de la carte 3. Les cloisons 7 s'étendent selon un plan perpendiculaire au plan d'appui, de sorte qu'elles présentent une grande rigidité dans la direction d'appui.
  • Chacune des cloisons 7 porte un pion de positionnement 9, qui, lorsque le connecteur est monté sur la carte 3, s'étend dans un orifice ajusté 14 de la carte 3 pour positionner précisément le connecteur 1 sur la carte 3.
  • A proximité de chaque cloison 7 s'étend une lame flexible 10 ayant une portion d'extrémité 11 reliée à la cloison 7 adjacente. Chaque lame flexible 10 porte sensiblement en son milieu deux bras 12 terminés par des redans 13 et qui s'étendent perpendiculairement à la carte 3.
  • Les cloisons 7, les lames flexibles 10, les bras 12 et les redans 13 sont ici en une seule pièce avec le boîtier 2 du connecteur 1, obtenu par exemple par moulage.
  • Comme illustré par la figure 4, au repos la face 13A des redans 13 qui est tournée vers la lame flexible 10 est espacée des portions planes 8 d'une distance d. Cette distance est inférieure à une épaisseur minimale théorique des cartes à circuit imprimé sur lesquelles le connecteur est destiné à être monté, c'est-à-dire inférieure à l'épaisseur nominale de la carte diminuée de la tolérance de fabrication maximale.
  • Le montage du connecteur sur la carte s'effectue de la façon suivante, détaillée en relation avec les figures 1, 2 et 3.
  • On présente le connecteur sur la carte de façon que les pions de positionnement 9 soient en regard des orifices ajustés 14 de la carte 3.
  • On presse le connecteur contre la carte, jusqu'à ce que les portions planes 8 soient en appui contre la face 3A en regard de la carte 3. Les redans 13 sont alors engagés dans des passages 15 de la carte 3, et le bord externe en pente 13B des redans 13 prend appui sur le bord des passages 15 pour faire fléchir les bras 12 et les forcer à se rapprocher.
  • Cependant, étant donné que la distance d est inférieure à l'épaisseur de la carte 3, les redans 13 s'étendent partiellement dans les passages 15.
  • Pour faire passer complètement les redans 13 au travers de la carte 3, il est nécessaire d'appuyer sur la lame flexible 10 au droit des bras 12 de façon à faire fléchir la lame 10 jusqu'à ce que la face inférieure 13A des redans 13 soit au niveau de la face opposée de la carte 3. La flexibilité des bras 12 ramène alors automatiquement la face inférieure 13A des redans 13 en regard de la face opposée 3B de la carte 3 pour verrouiller le connecteur sur la carte 3.
  • L'épaisseur de la carte 3 étant supérieure à la distance d, l'appui de la face inférieure 13A des redans 13 sur la face opposée 3B de carte 3 empêche la lame flexible 10 de revenir à son état de repos. Celle-ci reste donc fléchie et exerce ainsi un effort de rappel qui tend à plaquer les portions planes 8 contre la carte 3. Cet effort de rappel empêche tout jeu entre la carte 3 et les portions planes 8, de sorte qu'il garantit un positionnement correct du connecteur 1 sur la carte 3.
  • L'effort de rappel est en pratique suffisant pour garantir l'appui des portions planes 8 sur la carte 3 à l'encontre du poids du connecteur 1 ou de l'effet de vibrations pouvant par exemple intervenir lors du soudage.
  • L'obtention du boîtier et des ensembles de maintien en une seule pièce permet de contrôler précisément non seulement la distance d séparant les parties d'appui au repos, mais également la raideur de la lame flexible 10, ce qui permet de diminuer considérablement la dispersion de l'effort nécessaire à la mise en place du connecteur de l'invention sur la carte.
  • L'invention n'est pas limitée aux modalités particulières qui viennent d'être décrites, mais bien au contraire englobe toute variante entrant dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
  • En particulier, bien que la lame flexible ait été illustrée avec une portion d'extrémité reliée à la cloison 7 adjacente, ce qui permet de contrôler précisément la rigidité de la lame flexible et facilite le moulage du connecteur, la lame flexible peut avoir une extrémité libre indépendante de la cloison. La lame flexible peut alors être terminée par un pied d'appui sur la carte, ou encore être simplement interrompue au niveau des bras 12 portant les redans 13.
  • Bien que les lames flexibles 10 aient été illustrées comme portant chacune deux bras 12, chacune des lames flexibles peut ne porter qu'un seul bras 12 dont le redan 13 s'étend en opposition du redan qui termine le bras porté par l'autre lame flexible.
  • Bien que la partie d'appui liée élastiquement au boîtier soit matérialisée par des redans portés en extrémité de bras solidaires d'une lame flexible qui s'étend du même côté de la carte que les cloisons 7, ce qui permet un montage selon une direction normale à la carte, la partie d'appui peut être solidaire d'une partie flexible qui s'étend de l'autre côté de la carte. Dans ce cas, le support de la partie d'appui ne traverse pas la carte lorsque le connecteur est monté sur la carte. Le montage s'effectue alors selon une direction sensiblement parallèle à la carte.
  • Bien que la partie d'appui du connecteur liée rigidement au boîtier soit matérialisée par des portions planes réalisées sur des cloisons rigides qui s'étendent en porte-à-faux du boîtier, la partie d'appui pourra prendre d'autre formes, comme un plan d'appui ou un trépied d'appui.
  • Bien que les organes d'appui soient ici constitués de portions planes portées par les cloisons ou par les faces inférieures des redans, les organes d'appui pourront présenter toute forme permettant un appui du connecteur sur la carte, comme par exemple une pointe ou un doigt à extrémité sphérique.

Claims (4)

  1. Connecteur de carte à circuit imprimé comprenant un boîtier (2) qui comporte une première partie d'appui (8) en une seule pièce avec le boîtier en étant rigidement reliée au boîtier pour prendre appui sur une première face de la carte, le connecteur comportant une seconde partie d'appui (13) en une seule pièce avec le boîtier pour prendre appui sur une seconde face de la carte, la seconde partie d'appui étant élastiquement reliée au boîtier de façon à permettre un déplacement relatif des parties d'appui selon une direction d'appui, les parties d'appui (8) étant séparées au repos d'une distance (d) inférieure à une épaisseur minimale théorique de la carte, la première partie d'appui comportant au moins un organe d'appui (8) qui définit un plan d'appui du connecteur et qui est porté par une cloison rigide (7) s'étendant en saillie du boîtier (2) perpendiculairement au plan d'appui du connecteur sur la carte tandis que la seconde partie d'appui comprend au moins un organe d'appui (13A) porté en extrémité d'un bras (12) qui est solidaire d'une lame flexible (10) s'étendant en saillie du boîtier (2) de sorte que, lorsque le connecteur est monté sur la carte, la lame flexible (10) s'étend du côté de la première face de la carte et le bras (12) traverse la carte, caractérisé en ce que la lame flexible (10) s'étend à proximité de la cloison rigide (7), le bras (12) étant relié à la lame flexible (10) dans une zone centrale de celle-ci, la lame flexible ayant une portion d'extrémité (11) qui est reliée à la cloison rigide (7) adjacente.
  2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cloison rigide (7) porte un pion de positionnement (9) du connecteur sur la carte.
  3. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur comporte deux ensembles de maintien (5) comportant chacun une cloison rigide (7) et une lame flexible (10) reliée à la cloison rigide (7).
  4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ensembles de maintien (5) s'étendent de façon symétrique l'un par rapport à l'autre.
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JP (1) JP2007516566A (fr)
AT (1) ATE371968T1 (fr)
DE (1) DE602004008634T2 (fr)
FR (1) FR2857512B1 (fr)
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