FR2840459A1 - Connecteur electrique pour une carte a puce comportant un commutateur perfectionne - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un connecteur électrique (10) comportant un support isolant (14) porte-contacts (16, 18) et du type comportant un commutateur électrique de détection de la présence d'une carte (C) en position de contact comprenant :- une première lame fixe (42) en matériau conducteur qui est fixée sur le support isolant (14);- et une seconde lame mobile (40) en matériau conducteur qui est portée par le support isolant (14) et qui comporte une portion de commande (60-62) de sa déformation élastique par la carte de manière qu'elle coopère ou non avec la lame fixe pour établir ou interrompre un circuit électrique de commutation; caractérisé en ce que la portion de commande (60-62) est une tête en matériau isolant portée par la lame mobile (40) du commutateur.
Description
elastique mais peut en etre ecarte par une sonde de mesure.
: - "Connecteur electrique pour une carte a puce comportant un commutateur perfectionne" La presente invention de concerne un connecteur electrique pour le raccordement d'une carte a circuit(s) integre(s),
s qui est couramment appelee "carte a puce".
L'invention concerne ainsi un connecteur pour le raccordement d'une carte a puce qui comporte une face plane inferieure munie de plages de contact, qui vent agencees selon une disposition normalisee et qui vent par exemple au nombre de o huit agencees par padres de deux plages alignees longitudinalement dans le cas d'une carte Normalisee SIM ou
MICROSIM.
Le connecteur permet notamment le raccordement de la carte a un circuit de lecture/ecriture appartenant a un dispositif comportant notamment une plaque a circuit imprime sur laquelle
est generalement fixe le connecteur.
11 existe de tres nombreux exemples de realisation d'un tel connecteur qui, d'une maniere generale, comporte un support isolant delimite par une face superieure sensiblement plane au o dessus de laquelle font saillie verticalement une serie d'extremites de contact dont chacune appartient au tron,con d'extremite libre d'une lame conductrice de contact deformable
elastiquement et qui est portee par le support isolant.
Chaque tron,con d'extremite libre prolonge un troncon s intermediaire de fixation ou de montage de la lame de contact sur le support isolant et il est susceptible d'etre deforme elastiquement vers le teas, a la maniere d'une poutre flechissante, par la carte - plus precisement par la face inferieure de cette derriere - lorsque cette derriere est amenee dans une position so cite de contact dans laquelle chaque extremite de contact d'une lame elastique de contact est en appui elastique contre une portion en vis-a-vis de la face inferieure de la carte, notamment contre une plage de contact correspondante lorsque la position i longitudinale et transversale de la carte par rapport au support
isolant est correcte.
Afin d'assurer le raccordement electrique des plages de contact de la carte, chaque lame de contact comporte une autre extremite libre de raccordement du connecteur qui est par exemple reliee electriquement a une piste conductrice d'une plaque inferieure a circuit imprime sur laquelle est monte le connecteur. La carte peut etre amenee dans sa position de contact o selon differents mouvements en fonction du type de carte, du type connecteur et de ['application dans laquelle le connecteur est utilise. La carte peut ainsi etre amenee en position de contact selon un mouvement de coulissement ou d'introduction longitudinal selon une direction horizontale parallele au plan general de la carte au-dessus de la face superieure du support isolant et/ou en prenant appui sur cette derriere. La carte peut aussi etre amenee en position de contact en la depla,cant verticalement de haut en teas par rapport au support isolant selon
une direction perpendiculaire au plan general de la carte.
Enfin, la carte peut aussi etre amenee en position de contact par un mouvement de pivotement autour d'un axe horizontal, la carte etant par exemple portee a cet effet par un
couvercle pivotant qui est monte articule sur le support isolant.
li a deja ete propose de nombreuses conceptions d'un connecteur electrique de ce type comportant un commutateur electrique de detection de la presence d'une carte en position
d'utilisation ou de contact.
Un tel commutateur permet d'etablir ou d'interrompre un o circuit de commutation afin de fournir un signal electrique representatif de la mise en place d'une carte, ou de l'enlevement de cette derriere, dans le dispositif faisant appel aux donnees contenues dans une carte a puce a laquelle il est raccorde par le connecteur. $ Certaines conceptions font appel a des commutateurs realises sous la forme de composants independents rapportes sur le connecteur ou integres totalement ou partiellement a ce
dern ier.
D'autres conceptions plus economiques et moins encombrantes proposent un commutateur du type comprenant: - une premiere lame fixe en materiau conducteur qui est fixee sur le support isolant; - et une seconde lame mobile en materiau conducteur o deformable elastiquement vers le teas, qui est portee par le support isolant et qui comporte une portion de commande de sa deformation elastique par la carte de maniere que la lame mobile coopere ou non avec la lame fixe en fonction de la presence ou non d'une carte en position de contact pour etablir ou interrompre, OU pour interrompre ou etablir, un circuit electrique de commutation auquel appartiennent les deux lames du commutateur. Un exemple d'un tel commutateur a lame de commutateur portee par le support isolant est decrit est represente dans le o document DE-U-94.07.486 qui decrit et represente un connecteur
commercialise par la societe ITT.
Se lon les nom b reuses conceptions conn ues d 'un tel type de commutateur a deux lames en materiau conducteur, la portion de commande de la deformation elastique de la lame mobile est constituee par une portion deformee par pliage de la lame proprement cite et qui est par exemple de profil bombe ou triangulaire pour delimiter un sommet ou un bord superieur de commande qui fait saillie verticalement au-dessus du plan moyen de la lame mobile et qui coopere avec la portion en vis-a-vis de la
face inferieure de la carte.
Ainsi, c'est une portion conductrice de la lame mobile du
commutateur qui coopere avec la face inferieure de la carte.
En fonction des applications, et notamment de la nature des mouvements et deplacements relatifs de la carte par rapport l au connecteur, il existe ainsi un risque que la portion conductrice de commande des deformations de la carte vienne accidentellement en contact electrique avec une portion d'une ou plusieurs plages conductrices de la carte lors de la mise en place OU de ['extraction de cette derriere. Afin de remedier a cet inconvenient et pour eviter tout risque de court-circuit accidental, I'invention propose un connecteur electrique du type mentionne precedemment, caracterise en ce que la portion de commande des deformations o de la lame mobile du commutateur est une tete en materiau
isolant portee par la lame mobile du commutateur.
Selon d'autres caracteristiques de ['invention: - la lame mobile du commutateur comporte un tron,con arriere pour sa fixation sur le support isolant et un tron,con avant d'extremite libre de contact qui est susceptible de cooperer ou non avec une portion en vis-a-vis de la lame fixe du commutateur, et la tete de commande en materiau isolant est portee par un troncon intermediaire de la lame mobile qui est situe entre les troncons arriere de fixation et avant de contact; o - le tron,con intermediaire qui porte la tete de commande en materiau isolant est plus large que les portions adjacentes des tron,cons arriere de fixation et avant de contact, - la tete de commande en materieu isolant est en forme de calotte spherique; s - en ['absence d'une carte en position de contact, la lame mobile s'etend sensiblement horizontalement et porte la tete de commande en materiau isolant en saillie sur sa face superieure orientee en direction de la face inferieure de la carte; - en ['absence d'une carte en position de contact, la lame so mobile du commutateur est sensiblement coplanaire avec la face superieure du support isolant; - la tete de commande est ltextremite libre superieure d'un pion de commande en materiau isolant qui traverse un trou de la lame mobile du commutateur; i - le pion en materiau isolant est realise venu de matiere par moulage en une seule piece avec le support isolant, puis est separe du support isolant; - la tete de commando en materiau isolant est realisee par sertissage de l'extremite libre superieure du pion de commando en materiau isolant; - la tete de commands en materiau isolant est realisee par moulage avec le corps du pion; - le circuit electrique de commutation est covert en to ['absence d'une carte en position de contact et est ferme en presence d'une carte en position de contact; - le circuit electrique de commutation est ferme en ['absence d'une carte en position de contact, et est ouvert en presence d'une carte en position de contact; - le tron,con arriere de fixation de la lame mobile du commutateur est fixes sur une face superieure du support isolant - le tron,con arriere de fixation de la lame mobile du commutateur comports une partie de fixation en forme de plaque so qui est en appui vertical contre une portion en regard de la face superieure du support isolant sur lequel elle est fixes par sertissage d'une tete superieure d'un pion de fixation et de
positionnement qui traverse un trou de cette partie de fixation.
D'autres caracteristiques et avantages de ['invention
apparatront a la lecture de la description detainee qui suit pour la
comprehension de laquelle on se reporters aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur selon l'etat de la technique dont le commutateur comports une so lame mobile entierement metallique; - la figure 2 est une vue de dessus du support isolant du connecteur de la figure 1; - la figure 3 est une vue en section longitudinale salon la ligne 3-3 de la figure 2; r - les figures 4 et 5 vent des vues de dessus, similaires a celles des figures 2 et 3 qui illustrent un support isolant d'un connecteur analogue a celui illustre a la figure 1, mais dont le support isolant est equipe d'un commutateur conforme aux enseignements de ['invention et du type normalement ouvert; et les figures 6 et 7 vent des vues similaires a celles de la figure 5 qui illustrent deux autres positions de la carte par rapport au support isolant et sa cooperation avec la tete de
commande en materiau isolant.
o Dans la description, afin de faciliter la comprehension de la
description et des revendications, on utilisera, a titre non limitatif,
les termes horizontal, vertical, superieur, inferieur, avant, arriere
etc. notamment en reference a certaines figures.
Le connecteur illustre a la figure 1 est du type de celui s decrit et represente dans le document WO-A-98/30137,
FR-A-2.796.763 ou dans le document US-A-6.099.337.
Un autre exemple d'un tel type de connecteur electrique a couvercle basculant portent la carte a circuits integres, d'une conception plus ancienne, est decrit et represente dans le
document DE-U-94.07.486.
On a represente sur les figures un connecteur electrique pour le raccordement electrique d'une carte C (representee aux figures 5 a 7) qui est ici une carte a circuit(s) integre(s) a contact MICROSIM qui comporte sur sa face inferieure 12 des s plages paraileles de raccordement electrique orientees longitudinalement, c'est a dire parallelement a la direction I
d'introduction de la carte C dans le connecteur.
Le connecteur 10 est constitue pour l'essentiel par un socle inferieur 14 en matiere plastique isolante qui, selon une o conception connue, sert de support a une serie de lames 16 de contact electrique, dits de signaux, en materiau conducteur, qui vent ici aux nombres de six, soit trots padres de lames de signaux
alignees longitudinalement par padres.
Chaque lame de signal est d'orientation longitudinale et est inseree dans le socle 14. A titre de variante, le socle peut etre surmoule autour des lames de contact. Chaque lame 16 comporte une extremite libre de contact bombee 18 qui fait saillie verticalement au-dessus de la face superieure horizontale plane du socle 14 pour permettre sa venue en contact avec une plage correspondante de la carte C lorsque cette derriere est en
position de contact ou de raccordement.
Chaque lame comporte une autre extremite libre 22 cite de o raccordement qui s'etend longitudinalement au niveau du bord transversal avant 24 ou arriere 26 du socle 14 pour permettre le raccordement, par soudage ou brasage, de cette extremite avec une piste conductrice d'une plaque PCB (non representee) a circuit(s) imprime(s) sur laquelle le socle 14 repose par sa face
s inferieure horizontale 28.
A sa partie arriere, le socle 14 comporte deux tron,cons 34 et 36 d'axe cylindrique d'articulation qui s'etendent transversalement vers l'exterieur a partir des bords longitudinaux
et 32 du support isolant.
o Les troncons 34 et 36 servent au montage sur le socle 14 d'un couvercle 38 qui est articule sur la partie arriere du socle 14
autour d'un axe geometrique X-X coaxial aux tron,cons 34 et 36.
Le couvercle est ici metallique et permet de refermer le connecteur en le verrouillant et en plaquant la carte verticalement
vers le teas en appui sur la face superieure 20 du support isolant.
Dans le mode de realisation des figures 4 et suivantes, le couvercle est un cadre moule en matiere plastique qui loge la carte et la retient dans le couvercle pour qu'elle pivote avec celui ci autour de l'axe X-X et du type decrit et represente dans le
document FR-A-2796.763.
On decrira maintenant le commutateur selon l'etat de la
technique illustre aux figures 1 a 3.
l Le commutateur, qui est ici a titre d'exemple du type normalement ouvert (NO), est constitue d'une lame de contact
mobile 40 et d'une lame de contact cite fixe 42.
Dans ltexemple illustre aux figures 1 a 3, la lame mobile de commutateur 40 est de forme generale allongee selon la direction longitudinale et elle comporte un tron,con arriere de fixation 44 en forme de plaque qui est fixee dans la face superieure 20 du
support isolant 14.
Plus precisement, cette face superieure comporte un o evidement 46 recevant le tron,con de fixation 44, ce dernier comportant un trou 48 pour le passage d'un pion 50 de positionnement et de fixation qui est un pion en matiere plastique realise venu de matiere par moulage avec le support isolant 20, I'operation de fixation et de maintien de la lame de commutateur s 40 etant realisee insertion de la tete superieure 52 dans le trou (figures 1 a 3) ou par sertissage, a chaud ou a froid, de la tete superieure 52 du pion 50 comme illustre aux figures 4 et
su ivantes.
Au-dela de son tron,con de fixation 46, la lame de contact o mobile 40 stetend longitudinalement vers l'arriere pour, de maniere connue du document FR-A-2.783.637, etre raccordee electriquement a un circuit d'exploitation par l'intermediaire d'une lame de raccordement 54 analogue aux lames de contact de slgnaux. Au-dela de son tron,con de fixation 46, la lame de contact mobile 40 s'etend longitudinalement vers ['avant par un tron,con avant 56 de contact et d'extremite libre qui se termine par un pli de profil triangulaire 58 oriente vers le haut et delimitant une arete sommitale 60 decalee verticalement vers le haut par rapport o au plan general horizontal de la lame 40 qui est sensiblement coplanaire avec celui de la face superieure 20 du support isolant 14. Au-dela du pli 60, I'extremite libre de la lame de contact mobile 40 est incurvee pour definir un pli inferieur de contact 64 J l qui, au repos, est lui aussi sensiblement coplanaire avec la face superieure 20 et qui est susceptible de venir en contact avec la face superieure en vis-a-vis du tron,con horizontal 66 d'extremite
libre de lame contact fixe 42.
s La lame de contact fixe 42 est portee par le support isolant 14 et elle comporte une extremite libre opposee 68 de raccordement electrique au circuit d'exploitation du commutateur -42. Sous ['action d'une carte qui coopere avec la portion 60-62 o de commande de la lame de contact mobile 40 du commutateur, cette derriere flechit en se deformant elastiquement a la maniere
d'une poutre flechissante.
De la meme maniere, la longueur du tron,con 66 de la lame de contact fixe 42 du commutateur est telle que celui-ci peut flechir verticalement vers le teas lorsque le bec 64 vient en appui
de contact sur sa face superieure (voir figure 7).
Conformement aux enseignements de ['invention, et comme on peut le voir notamment aux figures 4 a 7, la portion 60 de commande des deformations de la lame de contact mobile 40 du commutateur est realisee en materiau isolant et elle est ici constituee par la tete 60 d'un pion 70 en materiau isolant dont le corps 72 est situe en partie au-dessous de la lame de contact mobile 40 du commutateur et qui s'etend verticaiement vers le haut a travers un trou 74 de la lame la lame de contact mobile 40
du commutateur.
Dans le mode de realisation illustre aux figures, la tete 60 est realisee par sertissage a chaud ou a froid, comme la tete 52 du pion 50 de positionnement et de fixation, et elle est conformee en forme de calotte spherique avec son sommet superieur 62 qui
so constitue le point le plus haut de la portion de commande 60.
Ainsi, dans l'exemple represente dans lequel la carte pivote avec le couvercle 38 autour de 1'axe X-X, c'est le point sommital 62 qui vient au contact de la face inferieur 12 de la carte, sans risque d'etablissement accidental d'un contact electrique avec les plages conductrices agencees dans la face
inferieure 12 de la carte C car la tete 60 est en materiau isolant.
Pour disposer d'une tete de dimensions suffisantes permettant sa realisation par sertissage a chaud ou a froid, la s iame de contact mobile 40 comporte une portion 76 elargie en
forme de pastille annulaire centree autour trou 74.
Selon une autre caracteristique de ['invention illustree aux figures, le pion 70 peut avantageusement etre realise venu de matiere par moulage avec le support isolant, ciest a dire que, o initialement apres moulage, il est solidaire du corps du support isolant par des pions de materiau isolant de moulage qui ne vent pas representes sur les figures sur lesquelles on volt seulement (figure 4) leurs extremites 80 qui demeurent apres qu'ils aient ete
decoupes ou sectionnes.
Le montage et la fixation de la lame de contact mobile 40
du commutateur steffectue de la maniere suivante.
La lame la lame de contact mobile 40 du commutateur est mise en place dans le logement 44 en introduisant les pions de fixation 50 et de commande 70 a travers les trous 48 et 74 o respectivement de la lame la lame de contact mobile 40 du commutateur. II est ensuite possible de realiser, simultanement ou non,
le sertissage a chaud ou a froid des fetes 52 et 60.
II ne reste plus ensuite qu'a tron,conner les bras de liaison du pion 7072 avec le support isolant 14 pour"liberer" la lame de contact 40 pour qu'elle puisse alors assurer sa fonction de lame
mobile de contact du commutateur.
L'invention n'est pas limitee au mode de realisation qui vient d'etre decrit. Wile trouve notamment a stappliquer quel que soit le type de mise en place de la carte dans un connecteur, c'est a dire queue que soit ltorientation de la carte par rapport au support isolant et la direction de ses deplacements comme cela a
ete evoque en preambule de la presente description.
La forme, le profil et les dimensions de la portion de
commande en materiau isolant vent alors adaptees a cet effet.
La realisation du pion de commande et de sa tete peut aussi etre realisee independamment du support isolant et grace a tout moyen ou toute technologie adaptee. L'invention trouve aussi a s'appliquer lorsque la carte est une carte d'un autre type et lorsque le commutateur est du type
normalement ferme (NF).
j
Claims (14)
1. Connecteur electrique (10) pour le raccordement d'une carte (C) a circuit(s) integre(s) a contacts comportant une face plane inferieure (12) munie de plages de contact, du type comportant un support isolant (14) delimite par une face superieure (20) sensiblement plane au-dessus de laquelle font saillie verticalement une serie d'extremites de contact (18) dont chacune appartient a une lame de contact (16) portee par le support isolant (14) et deformable elastiquement vers le teas par o la carte (C) lorsque cette derriere est amenee dans une position de contact dans laquelle chaque extremite de contact (18) est en appui elastique contre une portion en vis-a-vis de la face inferieure (12) de la carte (C), notamment contre une plage de contact, s et du type comportant un commutateur electrique de detection de la presence d'une carte (C) en position de contact comprenant: - une premiere lame fixe (42) en materiau conducteur qui est fixee sur le support isolant (14); o - et une seconde lame mobile (40) en materiau conducteur deformable elastiquement vers le teas, qui est portee par le support isolant (14) et qui comporte une portion de commande (60-62) de sa deformation elastique par la carte de maniere que la lame mobile coopere ou non avec la lame fixe en fonction de la s presence ou non d'une carte (C) en position de contact pour etablir ou interrompre, ou pour interrompre ou etablir, un circuit electrique de commutation auquel appartiennent les deux lames (40, 42) du commutateur; caracterise en ce que la portion de commande (60-62) est une o tete en materiau isolant portee par la lame mobile (40) du
com m utateu r.
2. Connecteur electrique (10) selon la revendication precedente, caracterise en ce que la lame mobile (40) du commutateur comporte un tron, con arriere (46) pour sa fixation sur I'; T le support isolant (14) et un tron,con avant d'extremite libre de contact (64) qui est susceptible de cooperer ou non avec une portion en vis-a-vis (66) de la lame fixe (42) du commutateur, et en ce que la tete de commande (60) en materiau isolant est portee par un tron,con intermediaire (76) de la lame mobile (40) qui est situe entre ies tron,cons arriere de fixation (46) et avant
(64) de contact.
3. Connecteur electrique (10) selon la revendication precedente, caracterise en ce que le tron,con intermediaire (76) o qui porte la tete de commande en materiau isolant (60) est plus large que les portions adjacentes des tron,cons arriere de fixation
et avant de contact.
4. Connecteur electrique (10) selon l'une quelconque des
revendications precedentes, caracterise en ce que la tete de
s commande en materiau isolant (60) est en forme de calotte spherique.
5. Connecteur electrique (10) selon l'une quelconque des
revendications precedentes, caracterise en ce que, en ['absence
d'une carte (C) en position de contact, la lame mobile (40) s'etend o sensiblement horizontalement et porte la tete de commande en materiau isolant (60) en saillie sur sa face superieure orientee en
direction de la face inferieure (12) de la carte.
6. Connecteur electrique (10) selon la revendication precedente, caracterise en ce que, en ['absence d'une carte en s position de contact, la lame mobile (40) du commutateur est sensiblement copianaire avec la face superieure (20) du support
isolant (14).
7. Connecteur electrique (10) selon la revendication precedente, caracterise en ce que la tete de commande (60) est o l'extremite libre superieure d'un pion de commande (70, 72) en materiau isolant qui traverse un trou (74) de la lame mobile (40)
du commutateur.
8. Connecteur electrique (10) selon la revendication precedente, caracterise en ce que le pion (70, 72) en materiau
B966 -5
. isolant est realise venu de matiere par moulage en une seule piece avec le support isolant (14), puis est separe du support
isolant (14).
9. Connecteur electrique (10) selon l'une des
revendications 7 ou 8, caracterise en ce que la tete de commande
en materiau isolant (60) est realisee par sertissage de l'extremite
libre superieure du pion de commande (70) en materiau isoiant.
10. Connecteur electrique (10) selon l'une des
revendications 7 ou 8 caracterise en ce que la tete de commande
o en materiau isolant (60) est realisee par moulage avec le corps du plon. :
11. Connecteur electrique (10) electrique selon l'une
quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce
que le circuit electrique de commutation est ouvert en ['absence d'une carte (C) en position de contact et est ferme en presence
d'une carte (C) en position de contact.
12. Connecteur electrique (10) electrique selon l'une
quelconque des revendications 1 a 10, caracterise en ce que le
circuit electrique de commutation est ferme en ['absence d'une o carte (C) en position de contact, et est ouvert en presence d'une
carte (C) en position de contact.
13. Connecteur electrique (10) selon l'une quelconque des
revendications precedentes, caracterise en ce que le tron,con
arriere de fixation (46) de la lame mobile (40) du commutateur est
fixe sur une face superieure (20) du support isolant (14).
14. Connecteur electrique (10) selon la revendication precedente, caracterise en ce que le tron,con arriere (46) de fixation de la lame mobile (40) du commutateur comporte une partie de fixation en forme de plaque qui est en appui vertical so contre une portion en regard (44) de la face superieure (20) du support isolant (14) sur lequel elle est fixee par sertissage d'une tete superieure (52) d'un pion (50) de fixation et de positionnement qui traverse un trou (48) de cette partie de
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