FR2925822A1

FR2925822A1 - Electrical and/or electronic element i.e. actuator, connecting device for automobile field, has fixed and mobile parts ensuring locking of device on printed circuit board and electrical connection between element and terminal of board

Info

Publication number: FR2925822A1
Application number: FR0805744A
Authority: FR
Inventors: Benoit Box; Olivier Ribaux; Jean Marie Bariller; Jean-Luc Croy; Genevieve Grandjean; Robert Arnould; Herve Mathieu
Original assignee: Johnson Controls Technology Co
Current assignee: Johnson Controls Technology Co
Priority date: 2007-12-24
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2009-06-26
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: FR2925822B1

Abstract

The device (2) has a metallic connection unit (3) comprising a fixed part (4) and a mobile part (5) with spring effect, where the parts cross an opening near a connection terminal in a printed circuit board. The parts ensure locking of the device on the printed circuit board and electrical connection between an electrical and/or electronic element (1) and the terminal. The spring effect of the mobile part permits displacement and return of the mobile part from a retaining position to a retracted position. The mobile part is constituted by a tab cut in a plate (9) forming the fixed part. An independent claim is also included for an electrical and/or electronic element equipped with a connection device.

Description

1 La présente invention concerne le domaine des connecteurs assurant la connexion entre des éléments électriques et/ou électroniques et une carte de circuit imprimé. The present invention relates to the field of connectors providing the connection between electrical and / or electronic elements and a printed circuit board.

La présente invention sera particulièrement adaptée au domaine automobile et notamment à la connexion d'actionneur sur une carte de circuit imprimé. Toutefois cette application n'est pas exclusive et d'autres applications dans le domaine de la connexion sont envisageables. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Dans les cartes de circuit imprimé, le montage des éléments électriques et/ou électroniques s'effectue classiquement en venant souder les pattes des composants à des pistes conductrices du circuit. Cette technique peut être mise en œuvre rapidement en effectuant une opération de refusion. Toutefois cette technique n'est pas applicable avec de nombreux types d'éléments aussi il est proposé sur le marché des connecteurs assurant la liaison entre ces éléments et la carte. Habituellement ces connecteurs sont soudés de sorte qu'il est impossible de retirer l'élément sans endommager le connecteur. Il est également proposé sur le marché des connecteurs permettant d'assujettir l'élément électrique/ électronique sur la carte du circuit imprimé en venant réaliser une liaison mécanique sans nécessité de réaliser d'opération de soudure. Toutefois ces connecteurs ne permettent pas de réaliser de manière satisfaisante et en combinaison la liaison mécanique et électrique de l'élément sur la carte. OBJET DE L'INVENTION La présente invention a pour but de proposer un dispositif de connexion permettant de réaliser la fixation et la connexion électrique d'un élément électrique et/ou électronique par simple encliquetage ou clipsage du 2 dispositif de connexion, assujetti à l'élément, sur la carte de circuit imprimé. RESUME DE L'INVENTION A cet effet le dispositif de connexion d'un élément électrique et/ou électronique comprend des moyens de connexion comportant une première partie fixe et une seconde partie mobile à effet ressort, lesdites première et seconde partie étant aptes à traverser une ouverture prévue dans la carte au voisinage de la borne et assurant, après insertion à travers ladite ouverture, le blocage du dispositif de connexion sur la carte et la liaison électrique entre ledit élément et la borne de la carte du circuit imprimé. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la partie à effet ressort est constituée par une languette découpée dans une plaque constituant la partie fixe. Cette caractéristique permet de réaliser le dispositif d'une seule pièce permettant de faciliter sa production et de réduire les coûts de fabrication. The present invention will be particularly adapted to the automotive field and in particular to the actuator connection on a printed circuit board. However this application is not exclusive and other applications in the field of connection are possible. BACKGROUND OF THE INVENTION In printed circuit boards, the mounting of the electrical and / or electronic elements is conventionally carried out by welding the tabs of the components to conductive tracks of the circuit. This technique can be implemented quickly by performing a reflow operation. However, this technique is not applicable with many types of elements as it is proposed on the market connectors providing the connection between these elements and the card. Usually these connectors are soldered so that it is impossible to remove the element without damaging the connector. It is also proposed on the market connectors to secure the electrical / electronic element on the printed circuit board by coming to achieve a mechanical connection without the need to perform soldering operation. However, these connectors do not make it possible satisfactorily and in combination with the mechanical and electrical connection of the element on the card. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to propose a connection device enabling the fixing and the electrical connection of an electrical and / or electronic element by simple snapping or clipping of the connection device, subject to the element, on the printed circuit board. SUMMARY OF THE INVENTION For this purpose the connection device of an electrical and / or electronic element comprises connection means comprising a first fixed part and a second movable spring part, said first and second part being able to pass through a aperture provided in the card in the vicinity of the terminal and ensuring, after insertion through said opening, the blocking of the connection device on the card and the electrical connection between said element and the terminal of the circuit board. According to an advantageous characteristic of the invention, the spring-effect portion is constituted by a tongue cut in a plate constituting the fixed part. This feature allows for the one-piece device to facilitate its production and reduce manufacturing costs.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la liaison électrique est réalisée par l'une ou l'autre desdites première et seconde parties. Cette disposition permet de s'adapter aux différents emplacements des bornes de connexion sur la carte de circuit imprimé. According to another characteristic of the invention, the electrical connection is made by one or the other of said first and second parts. This arrangement makes it possible to adapt to the different locations of the connection terminals on the printed circuit board.

Selon une autre caractéristique de l'invention la partie fixe et la partie mobile sont reliées chacune à une borne de connexion du circuit imprimé. Cette caractéristique permet de réaliser la liaison électrique avec un seul dispositif de connexion. According to another characteristic of the invention, the fixed part and the movable part are each connected to a connection terminal of the printed circuit. This characteristic makes it possible to make the electrical connection with a single connection device.

La présente invention vise également à protéger le composant électrique et/ou électronique équipé d'au moins un dispositif de connexion tel que précité. De manière avantageuse le dispositif de connexion et le logement de l'élément sont réalisés d'une seule pièce. Cette 3 disposition permet à la fois de faciliter la fabrication et d'assure une solidité accrue à l'ensemble. De manière avantageuse le composant électrique et/ou électronique comporte des plots de guidage coopérant avec des trous ménagés dans le circuit imprimé. Cette caractéristique facilite l'insertion des dispositifs de connexion dans les ouvertures correspondante de la carte du circuit imprimé. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture d'un exemple détaillé de réalisation en référence aux dessins annexés, fournis à titre d'exemples non limitatifs, parmi lesquels : - la figure 1 représente de manière schématique un exemple de réalisation d'un conforme à l'invention, - la figure 2 représente une vue latérale de l'exemple de réalisation de la figure 1, - la figure 3 représente une vue de dessous d'une carte imprimée sur laquelle est fixée le dispositif conforme l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En se reportant principalement aux figures 1 et 2, on voit illustré un exemple de réalisation d'un élément électrique et/ou électronique 1, à savoir un actionneur, équipé de plusieurs dispositifs de connexion 2. Chaque dispositif de connexion 2 comprend des moyens de connexion 3 avec une première partie fixe 4 et une seconde partie à effet ressort 5. En se reportant cette fois à la figure 3 on voit que les première et seconde parties, 4 et 5, sont insérées à travers des ouvertures 6 ménagées dans la carte 7 du circuit imprimé. Pour permettre cette insertion la partie à effet ressort 5 viens se plaquer contre la partie fixe 4 lorsqu'elle entre en contact avec le bord de l'ouverture 6. The present invention also aims at protecting the electrical and / or electronic component equipped with at least one connection device as mentioned above. Advantageously, the connection device and the housing of the element are made in one piece. This arrangement makes it possible both to facilitate manufacture and to ensure greater strength for the whole. Advantageously, the electrical and / or electronic component comprises guide pads cooperating with holes in the printed circuit. This feature facilitates the insertion of the connection devices in the corresponding openings of the circuit board. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be better understood on reading a detailed example of embodiment with reference to the accompanying drawings, provided by way of non-limiting examples, among which: FIG. 1 schematically represents an exemplary embodiment 2 is a side view of the embodiment of FIG. 1, FIG. 3 is a bottom view of a printed circuit board on which the corresponding device is fixed. FIG. 'invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring mainly to FIGS. 1 and 2, an exemplary embodiment of an electrical and / or electronic element 1, namely an actuator, equipped with several connection devices 2, is illustrated. connection 2 comprises connection means 3 with a first fixed part 4 and a second spring-effect part 5. Referring now to FIG. 3, it can be seen that the first and second parts, 4 and 5, are inserted through openings 6 formed in the card 7 of the printed circuit. To enable this insertion, the spring-loaded part 5 is pressed against the fixed part 4 when it comes into contact with the edge of the opening 6.

Une fois située au delà de l'ouverture 6 la partie à effet 4 ressort 5 reprend sa position initiale vis-à-vis de la partie fixe 4. L'encliquetage ou le clipsage est réalisé et le dispositif de connexion 2 est bloqué sur la carte 7. Dans l'exemple de réalisation préféré illustré aux figures 1 à 3, la partie à effet ressort 5 est constituée par une languette 8 découpée dans une plaque 9 constituant la partie fixe 4. L'effet ressort de la partie mobile 5 permet un déplacement et un retour de la partie mobile 5 d'une position de retenue dans laquelle la partie mobile 5 est en saillie vis-à-vis de la partie fixe à une position escamotée permettant l'insertion dans l'ouverture et le blocage du dispositif de connexion. De manière à réaliser la connexion électrique avec les bornes ou plages de connexion 10 de la carte 7 tout ou partie des moyens de connexion 3 sont réalisés dans un matériau métallique. Dans un premier mode de réalisation les parties fixe et à ressort 4 et 5 assurent chacune la connexion à une borne, toutefois dans d'autres modes de réalisation on prévoit que seule une des deux parties 4 et 5 assure cette liaison. En fonction des applications, le dispositif de connexion 2 est intégré ou assujetti à l'élément 1. Avantageusement l'assujettissement est réalisé au niveau de la partie fixe 4 du dispositif de connexion 2. Dans l'exemple des figures 1 à 3 le dispositif de connexion 2 et le logement 11 de l'élément 1 sont réalisés d'une seule pièce, éventuellement le dispositif de connexion 2 est surmoulé avec le logement 11. Dans le mode de réalisation illustré, l'élément électronique 1 comporte des plots de guidage 12. Ces plots de guidage 12 coopèrent avec des trous 13 de la carte 7 de façon à faciliter l'insertion du ou des dispositifs de connexion 2 dans les ouvertures 6. Eventuellement les plots de guidage 12 servent également de détrompeur empêchant par la même un mauvais positionnement de l'élément 1. Once located beyond the opening 6 the effect part 4 spring 5 resumes its initial position vis-à-vis the fixed part 4. The snap or clipping is performed and the connection device 2 is blocked on the 7. In the preferred embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3, the spring-effect portion 5 is constituted by a tongue 8 cut in a plate 9 constituting the fixed part 4. The spring effect of the movable part 5 allows a displacement and a return of the movable portion 5 of a retaining position in which the movable portion 5 is projecting from the fixed part to a retracted position allowing insertion into the opening and blocking of the connection device. In order to make the electrical connection with the terminals or connection pads 10 of the card 7, all or part of the connection means 3 are made of a metallic material. In a first embodiment the fixed and spring parts 4 and 5 each provide the connection to a terminal, however in other embodiments it is expected that only one of the two parts 4 and 5 provides this connection. Depending on the applications, the connection device 2 is integrated or secured to the element 1. Advantageously the securing is performed at the fixed part 4 of the connection device 2. In the example of Figures 1 to 3 the device 2 and the housing 11 of the element 1 are made in one piece, optionally the connection device 2 is overmolded with the housing 11. In the illustrated embodiment, the electronic element 1 comprises guide pads 12. These guide pads 12 cooperate with holes 13 of the card 7 so as to facilitate the insertion of the connection device or devices 2 in the openings 6. Optionally the guide pads 12 also serve as a polarizer thereby preventing a bad positioning of element 1.

Avantageusement la partie fixe 4 ainsi que les plots de guidage 12 sont perpendiculaires à la surface de l'élément sur laquelle ils sont attachés. La structure du dispositif de connexion 2 permet par conséquent une installation de l'élément 1 aisé et fiable pour un opérateur, ou un manipulateur automatisé, et ne nécessitant aucune soudure supplémentaire. Pour ce faire, l'opérateur approche dans un premier temps l'élément 1 de la carte 7 puis enfonce les plots de guidage 12 dans les trous 13. Ensuite l'opérateur appuie sur l'élément 1 de façon à ce que le bord de l'ouverture 6 exerce une pression sur la languette 8 qui se déplace contre la partie fixe 4 autorisant l'insertion des moyens de connexion 3. Lorsque l'extrémité libre de la languette 8 se situe au-delà de l'ouverture 6, ladite languette 8 reprend sa position initiale et le dispositif de connexion 2 est encliqueté sur la carte 7. D'autres caractéristiques de l'invention auraient également pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention définie par les revendications ci-après. A titre d'exemple les première et seconde parties 4 et 5 peuvent être indépendantes ou encore présenter des géométries différentes. Dans un autre mode de réalisation la partie fixe 4 et la partie à effet ressort 5 sont reliées chacune à une borne de connexion différente du circuit imprimé permettant la liaison électrique de l'élément électrique et/ ou électronique 1. A cet effet les parties fixes et mobiles sont électriquement isolées entre elles. Ce dernier mode de réalisation est particulièrement adapté lorsque le dispositif de connexion 2 est destiné à équiper un élément électrique et/ou électronique 1 de taille réduite. Dans un autre mode de réalisation on prévoit de manière avantageuse un élément amortisseur entre la carte 7 du circuit imprimé et l'élément électrique et/ou électronique 1 de manière à éviter tout jeu au niveau du dispositif de connexion 1.A cette même fin et selon un autre mode de réalisation on prévoit que l'espacement entre la partie mobile 5 en contact avec la carte 7 et la partie fixe 4 en contact avec l'élément 1 corresponde à l'épaisseur de la carte 7. Dans un autre mode de réalisation, l'élément 1 comporte des fiches extérieures, pour réaliser la connexion de chacune des fiches sur le dispositif de connexion on prévoit au niveau de la partie fixe 4 des moyens de réception autorisant le maintien desdites fiches. Advantageously, the fixed part 4 as well as the guide pads 12 are perpendicular to the surface of the element on which they are attached. The structure of the connection device 2 therefore allows easy and reliable installation of the element 1 for an operator, or an automated manipulator, and does not require any additional welding. To do this, the operator first approaches the element 1 of the card 7 and then pushes the guide pads 12 into the holes 13. Then the operator presses the element 1 so that the edge of the opening 6 exerts a pressure on the tongue 8 which moves against the fixed part 4 allowing insertion of the connection means 3. When the free end of the tongue 8 is beyond the opening 6, said tongue 8 resumes its initial position and the connecting device 2 is snapped onto the card 7. Other features of the invention could also be envisaged without departing from the scope of the invention defined by the claims below. By way of example, the first and second parts 4 and 5 may be independent or may have different geometries. In another embodiment, the fixed part 4 and the spring-acting part 5 are each connected to a different connection terminal of the printed circuit allowing the electrical connection of the electrical and / or electronic element 1. For this purpose the fixed parts and mobile are electrically isolated from each other. This last embodiment is particularly suitable when the connection device 2 is intended to equip an electrical and / or electronic element 1 of reduced size. In another embodiment, a damping element is advantageously provided between the board 7 of the printed circuit board and the electrical and / or electronic element 1 so as to avoid any play at the connection device 1. For the same purpose and according to another embodiment it is provided that the spacing between the moving part 5 in contact with the card 7 and the fixed part 4 in contact with the element 1 corresponds to the thickness of the card 7. In another embodiment of FIG. embodiment, the element 1 comprises external plugs, to achieve the connection of each of the plugs on the connection device is provided at the fixed part 4 receiving means allowing the maintenance of said plugs.

Claims

1. Device for connecting an electrical and / or electronic element to a printed circuit board (7) having at least one terminal (10), said device, which is secured to the electrical / electronic element, being characterized in that it comprises connection means (3) comprising a first fixed part (4) and a second movable spring part (5), said first and second parts (4,5) being able to pass through an opening (6) provided in the card (7) in the vicinity of the terminal (10) and ensuring, after insertion through said opening (6), the blocking of the connection device on the card (6) and the electrical connection between said element (1) and the terminal (10) of the board (7) of the printed circuit.

2. Connection device according to claim 1 wherein the spring effect of the movable part (5) allows a displacement and a return of the movable part (5) of a holding position in which the movable part (5) is projecting from the fixed part (4) to a retracted position allowing insertion into the opening (6) and blocking of the connection device.

3. Connecting device according to claim 1 wherein the spring effect portion (5) is constituted by a tongue (8) cut in a plate (9) constituting the fixed part (4).

4. Connection device according to claim 1 wherein the fixed portion (4) is secured to the electrical element and / or electronic (1).

5. Connecting device according to claim 1 wherein the electrical connection is made by one or the other of said first and second parts (4,5).

6. Connection device according to claim 1 wherein the connecting means (3) are made in whole or part of a metallic material. 8

7. Connection device according to claim 1 wherein the fixed portion (4) and the spring-effect portion (5) are each connected to a connection terminal (10) of the card (7) of the printed circuit.

Electrical and / or electronic element equipped with at least one connection device (2) according to any one of the preceding claims.

9. Electrical and / or electronic element according to claim 8 wherein the connecting device (2) is overmolded with the housing (11) of said element.

10. Electrical and / or electronic element according to claim 8 wherein the connection device (2) and the housing (11) of the element are made in one piece.

11. Electrical and / or electronic element according to any one of claims 8 to 10 comprising guide pads (12) cooperating with holes (13) in the card (7) of the printed circuit and facilitating the insertion of the devices. connection (2) in the openings