FR3084780A1 - Systeme de connecteurs de carte de circuit imprime et procede d'interconnexion entre carte de circuit imprime - Google Patents

Systeme de connecteurs de carte de circuit imprime et procede d'interconnexion entre carte de circuit imprime Download PDF

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Description

Système de connecteurs de carte de circuit imprimé et procédé d’interconnexion entre carte de circuit imprimé
La présente invention se rapporte à un système de connecteur de carte de circuit imprimé, à une carte de circuit imprimé d’un tel système et à un procédé d’interconnexion entre carte de circuit imprimé.
Pour interconnecter des cartes de circuit imprimé aussi appelées PCB de l’anglais „Print Connected Board, il est connu d’utiliser des câbles électriques en nappe entre les cartes de circuit imprimé.
Toutefois, l’utilisation de câbles électriques en nappe pour réaliser l’interconnexion implique une quantité importante de fils électriques ainsi qu’un assemblage manuel.
L’interconnexion de manière automatique entre cartes de circuit imprimé nécessite, quant à elle, que les connecteurs électriques de chaque carte de circuit imprimé soient alignés entre eux pour permettre l’assemblage. Il est ainsi nécessaire que l’alignement soit assuré avant l’assemblage ou que le désalignement soit corrigé par un opérateur. Dans ce cas, un assemblage automatique à l’aveugle de carte de circuit imprimé dont les connecteurs électriques sont désalignés l’un par rapport à l’autre n’est pas rendu possible avec les systèmes de connecteurs connus.
L’objet de la présente invention est de fournir un système et une méthode permettant d’interconnecter à l’aveugle des connecteurs de carte circuit imprimée, même lorsque les connecteurs sont désalignés l’un par rapport à l’autre.
Selon la présente invention, cet objet est atteint par un système de connecteurs de carte de circuit imprimé pour interconnecter au moins une première carte de circuit imprimé à une seconde carte de circuit imprimé, comprenant un premier boîtier de connecteur dont une première extrémité est fixée à une surface de la première carte de circuit imprimé et dont une deuxième extrémité est mobile par rapport à la première extrémité ; et un deuxième boîtier de connecteur fixé à la seconde carte de circuit imprimé, tel que le deuxième boîtier est configuré pour s’emboîter avec le premier boîtier. De cette manière, un désalignement entre les boîtiers respectifs de chaque carte de circuit imprimé peut être corrigé grâce à la mobilité de la deuxième extrémité du premier boîtier. Ainsi, la deuxième extrémité du premier boîtier peut être déplacée d'une position non-alignée avec le deuxième boîtier vers une position permettant un emboîtement avec le deuxième boîtier.
Selon une autre réalisation de l’invention, le premier ou le deuxième boîtier du système de connecteurs de carte de circuit imprimé peut comprendre une ouverture en forme d’entonnoir. L’ouverture en forme d’entonnoir permet de faciliter l’emboîtement des boîtiers en servant de guidage à l’extrémité du boîtier insérée dans l’ouverture. De cette manière, le désalignement des boîtiers peut être corrigé de manière progressive lors de l’emboîtement d’un des boîtiers dans l’ouverture en forme d’entonnoir de l’autre boîtier.
Alternativement, l’objet de la présente invention est également atteint par un système de carte de circuit imprimé pour interconnecter au moins une première carte de circuit imprimé à une seconde carte de circuit imprimé, comprenant un premier boîtier de connecteur dont une première extrémité est fixée à une surface de la première carte de circuit imprimé et dont une deuxième extrémité comprend une ouverture en forme d’entonnoir ; et un deuxième boîtier de connecteur fixé à la seconde carte de circuit imprimé, tel que le deuxième boîtier est configuré pour s’emboîter avec le premier boîtier. De cette manière, un désalignement entre les boîtiers respectifs de chaque carte de circuit imprimé peut être corrigé grâce à l’ouverture en forme d’entonnoir. En effet, l’ouverture en forme d’entonnoir permet de faciliter l’emboîtement des boîtiers en servant de guidage à l’extrémité du boîtier insérée dans l’ouverture. De cette manière, le désalignement des boîtiers peut être corrigé de façon progressive lors de l’emboîtement d’un des boîtiers dans l’ouverture en forme d’entonnoir de l’autre boîtier.
Selon une autre réalisation de l’invention, le premier ou le deuxième boîtier du système de connecteurs de carte de circuit imprimé peut comprendre une extrémité mobile par rapport à l’extrémité fixée à la carte de circuit imprimé. Grâce à cette réalisation, un désalignement entre les boîtiers respectifs de chaque carte de circuit imprimé peut être davantage corrigé grâce à la mobilité d'une extrémité d'un des boîtiers. Ainsi, l'extrémité mobile d'un des boîtiers est configurée pour être déplacée d'une position non-alignée avec l'autre boîtier vers une position permettant un emboîtement entre les deux boîtiers.
La présente invention, relatif à chacun des systèmes de connecteurs de carte de circuit imprimé décrits ci-dessus, peut être davantage améliorée grâce aux modes de réalisation suivants.
Selon une autre réalisation de l’invention, le boîtier, comprenant une extrémité mobile par rapport à l’extrémité fixée à la carte de circuit imprimé, peut lui-même comprendre un premier élément de boîtier et un deuxième élément de boîtier, tel que le premier élément est pourvu de l’extrémité fixée à la surface de la carte de circuit imprimé et le deuxième élément est pourvue de l’extrémité mobile. Ainsi, la mobilité d‘un des boîtiers est assurée par les deux éléments qui le composent et qui sont configurés pour que l‘un soit mobile par rapport à l'autre.
Selon une autre réalisation de l’invention, le deuxième élément de boîtier peut être mobile par rapport au premier élément de boîtier fixé à la carte de circuit imprimé et tel que le premier élément de boîtier peut être attaché au deuxième élément de boîtier par un moyen élastique, en particulier au moyen d’un anneau élastique. Ce moyen de fixation élastique permet d’attacher le premier élément de boîtier au deuxième élément de boîtier de manière simplifiée. En outre, en plus d’être un moyen de fixation facile à mettre en place, il permet une mobilité élastique et réversible du deuxième élément par rapport au premier élément. Le risque d’endommager un des éléments du boîtier lors de l’emboîtement est ainsi réduit.
Selon une autre réalisation de l’invention, le premier élément de boîtier peut avoir une section transversale interne croissante au moins partiellement depuis l’extrémité fixée à la carte de circuit imprimé. Cette réalisation permet d’offrir davantage d’espace dans au moins une partie interne du premier élément de boîtier aux câbles ou fils électriques qui sont attachés à l’extrémité fixée à la carte de circuit imprimé. De cette manière, les câbles ou fils électriques disposent de l’espace adéquate pour être courbés, par exemple lors d’un déplacement du deuxième élément par rapport au premier élément.
Selon une autre réalisation de l’invention, le deuxième élément de boîtier peut être apte à être déplacé sur une interface du premier élément de boîtier dans un plan parallèle à la première et/ou à la deuxième carte de circuit imprimé. Ainsi, le désalignement entre le premier et le deuxième boîtier peut être corrigé par le déplacement du deuxième élément de boîtier sur l’interface du premier élément de boîtier jusqu’à une position où les boîtiers sont alignés entre eux, permettant ainsi l’interconnexion des cartes de circuit imprimé. Il est ainsi possible de corriger le désalignement entre les boîtiers selon au moins deux directions dans un plan parallèle à l’une des cartes de circuit imprimé.
Selon une autre réalisation de l’invention, la section transversale de l’ouverture en forme d’entonnoir peut être plus grande que la section transversale de l’extrémité du premier ou du deuxième boîtier configuré pour être emboîté dans l’ouverture en forme d’entonnoir. Cette géométrie particulière permet l’insertion dans des boîtiers dans l’ouverture en forme d’entonnoir malgré un désalignement entre les deux boîtiers. En effet, la différence de dimension entre les sections transversales fournit un espace entre l’ouverture et l’extrémité à emboîter qui peut être capable de contenir le désalignment entre les deux boîtiers, ce qui rend possible une insertion de l’extrémité du premier ou du deuxième boîtier dans l’ouverture malgré un écart entre les boîtiers.
Selon une autre réalisation de l’invention, le premier élément de boîtier peut comprendre une cavité qui comprend elle-même une ou plusieurs cloisons partielles qui s’étendent depuis son extrémité fixée à la carte de circuit imprimé pour réceptionner des fils ou des câbles électriques du connecteur. Cette ou ces cloisons permettent d’assurer un système de guidage des fils ou des câbles électriques du connecteur.
Selon une autre réalisation de l’invention, le premier élément de boîtier peut comprendre au moins un moyen réducteur de tension, en particulier une charnière, configuré pour serrer au moins un câble ou un fil électrique positionné dans le premier élément de boîtier. Cette charnière permet de réduire la tension appliquée à un câble ou un fil électrique, surtout lorsque celui-ci est sollicité en traction. De cette manière, la charnière permet de réduire de potentiels dommages du câble ou du fils électrique.
Selon une autre réalisation de l’invention, au moins un des boîtiers peut comprendre au moins un moyen d’amortissement de vibration au niveau de la connexion entre les connecteurs du premier boîtier et du deuxième boîtier. Grâce au moyen d’amortissement de vibration, qui peut être, par exemple, un bloc amortisseur de vibration aussi appelé « silent block » en anglais, les vibrations sont amorties, ce qui est particulièrement avantageux, en particulier, pour des applications automobiles.
L’objet de la présente invention est également atteint par une carte de circuit imprimé pour système de connecteurs comprenant un premier boîtier de connecteur dont une première extrémité est fixée à une surface de la carte de circuit imprimé et dont une deuxième extrémité est mobile par rapport à la première extrémité. De cette manière, un désalignement avec une autre carte circuit imprimé peut être corrigé grâce à la mobilité de la deuxième extrémité du premier boîtier. Ainsi, la deuxième extrémité du premier boîtier est configurée pour être déplacée d'une position non-alignée avec un boîtier conjugué d’une autre carte de circuit imprimé vers une position permettant un emboîtement entre les boîtiers des cartes de circuit imprimé.
Alternativement, l’objet de la présente invention est atteint par une carte de circuit imprimé pour système de connecteurs comprenant un premier boîtier de connecteur dont une première extrémité est fixée à une surface de la première carte de circuit imprimé et dont une deuxième extrémité comprend une ouverture en forme d’entonnoir. De cette manière, un désalignement avec une autre carte circuit imprimé peut être corrigé grâce à l’ouverture en forme d’entonnoir. En effet, l’ouverture en forme d’entonnoir permet de faciliter l’emboîtement des boîtiers de carte de circuit imprimé en servant de guidage à l’extrémité du boîtier insérée dans l’ouverture. De cette manière, le désalignement des boîtiers peut être corrigé de façon progressive et continue lors de l’interconnexion de deux cartes de circuit imprimé.
L’objet de la présente invention est aussi atteint par un procédé pour interconnecter un système de connecteurs de carte de circuit imprimé, dont le premier boîtier et le deuxième boîtier - comprenant chacun des connecteurs, sont désalignés entre eux, tel que le procédé comprenne les étapes de a) placer la première carte de circuit imprimé en face de la deuxième carte de circuit imprimé de manière à ce que le premier boîtier et le deuxième boîtier soient en regard l’un de l’autre ; b) approcher les cartes de circuit imprimé l’une de l’autre de manière à insérer partiellement un des boîtiers dans l’ouverture en forme d’entonnoir de l’autre boîtier ;
c) continuer l’insertion du boîtier dans l’ouverture en forme d’entonnoir de manière à ce qu’une butée de l’extrémité du boîtier inséré dans l’entonnoir engendre un déplacement du deuxième élément de boîtier sur une interface du premier élément de boîtier jusqu’à une position dans laquelle les connecteurs du premier boîtier et du deuxième boîtier sont alignés entre eux ; d) connecter entre eux les connecteurs alignés du premier boîtier et du deuxième boîtier. Cette méthode permet d’interconnecter à l’aveugle des cartes des circuits imprimés dont les connecteurs respectifs sont pourtant désalignés entre eux. Elle facilite ainsi l’assemblage d’un tel système de connecteur de carte de circuit imprimé.
Les modes de réalisation et les variantes discutées précédemment peuvent être combinés pour former davantage de variantes de mode de réalisation avantageux de la présente invention.
L’invention et ses avantages seront expliqués plus en détail dans la suite au moyen de modes de réalisation préférés et en s’appuyant notamment sur les figures d’accompagnement suivantes, dans lesquelles :
la figure 1 illustre schématiquement une vue d‘un système de connecteur de carte de circuit imprimé selon une première réalisation de l'invention ;
la figure 2 illustre schématiquement une vue d‘un système de connecteur de carte de circuit imprimé selon une deuxième réalisation de l'invention ;
la figure 3 illustre schématiquement une vue d‘un système de connecteur de carte des circuits imprimés selon une troisième réalisation de l'invention ;
la figure 4 illustre schématiquement une vue d‘un système de connecteur de carte de circuit imprimé selon une quatrième réalisation de l'invention ;
la figure 5a illustre schématiquement une vue éclatée du système de connecteur de carte de circuit imprimé selon la quatrième réalisation de l’invention ;
la figure 5b illustre schématiquement une vue du système de connecteur de carte de circuit imprimé, partiellement assemblé, selon la quatrième réalisation de l'invention ; les figures 6a - 6d illustrent schématiquement une vue en coupe des étapes successives d’un procédé pour interconnecter un système de connecteur de carte de circuit imprimé selon la quatrième réalisation de l’invention.
L’invention va maintenant être décrite plus en détail en utilisant des modes de réalisation avantageux d’une manière exemplaire et en référence aux dessins. Les modes de réalisation décrits sont simplement des configurations possibles et il faut garder à l’esprit que les caractéristiques individuelles telles que décrites ci-dessus peuvent être fournies indépendamment les unes des autres ou peuvent être omises tout à fait lors de la mise en œuvre de la présente invention.
La figure 1 illustre schématiquement une vue d’un système de connecteur 1 de carte de circuit imprimé selon une première réalisation de l'invention. Le système de connecteur 1 comprend un premier sous-ensemble 11 constitué d’une carte de circuit imprimé 13 sur laquelle est fixée un premier boîtier de connecteur 15.
Le premier boîtier de connecteur 15 est pourvu de broches (non visibles sur la figure 1) sur lesquelles peuvent être insérés des terminaux de câbles ou de fils électriques.
Le premier boîtier de connecteur 15 est attaché à la carte de circuit imprimé 13 au niveau d’une extrémité fixe 17. À l’opposé de l’extrémité fixe 17, le premier boîtier de connecteur 15 est pourvu d’une extrémité mobile 19. L’extrémité mobile 19 du premier boîtier 15 est apte à se déplacer dans un plan XY.
Dans la première réalisation de l’invention, le premier boîtier de connecteur 15 est formé d’une seule pièce dont le matériau au niveau de l’extrémité fixe 17 est rigide, tandis que l’extrémité mobile 19 est réalisée dans un matériau souple et élastiquement déformable.
Dans un autre mode de réalisation, le premier boîtier de connecteur pourrait aussi être formé de manière à comprendre une partie rigide ayant deux extrémités souples aptes à être élastiquement déformables, telle qu’une des extrémités souples puisse être attachée à la carte de circuit imprimé. Un tel boîtier serait alors pourvu de deux extrémités mobiles qui sont aptes à réaliser des mouvements différents l’une de l’autre, notamment par la présence de la partie centrale rigide entre les deux extrémités et parce ce que l’une des extrémités est attachée à la carte de circuit imprimé.
Le système de connecteur 1 comprend un deuxième sous-ensemble 21 constitué d’une carte de circuit imprimé 23 sur laquelle est fixée un deuxième boîtier de connecteur 25. Le deuxième boîtier de connecteur 25 est attaché à la carte de circuit imprimé 23 au niveau d’une extrémité fixe 27. Le deuxième boîtier de connecteur 25 comprend des câbles ou des fils électriques dont les terminaux (non visible sur la figure 1) sont configurés pour être insérés sur des broches du premier boîtier de connecteur 15 lorsque le système de connecteur 1 est assemblé.
À la différence du premier boîtier de connecteur 15, le deuxième boîtier de connecteur 25 est fixe par rapport à la carte de circuit imprimé 23 sur laquelle il est attaché.
Le deuxième boîtier de connecteur 25 est pourvu d’une tête 29 configurée pour être emboîtée dans une ouverture 31 au niveau de l’extrémité mobile 19 du premier boîtier connecteur 15. La tête 29 du deuxième boîtier 25 a un diamètre L1 plus petit que le diamètre L2 de l’ouverture 31 du premier boîtier 15.
Les sous-ensembles 11 et 21 sont prévus pour être interconnectés entre eux. Lors d’une interconnexion, les cartes de circuit imprimé 13, 23 sont placées parallèles l’une par rapport à l’autre selon un plan XY, puis sont rapprochées l’une de l’autre dans une direction de connexion D1 perpendiculaire au plan XY.
Lors du rapprochement de la carte de circuit imprimé 23 vers la carte de circuit imprimé 13 selon la direction de connexion D1, la tête 29 du deuxième boîtier 25 est introduite dans l’ouverture 31 de l’extrémité mobile 19 du premier boîtier 15. En cas de présence d’un désalignement entre le premier boîtier 15 et le deuxième boîtier 25, ce désalignement peut être corrigé par un déplacement de l’extrémité mobile 19 du premier boîtier 15 dans une direction X ou Y de manière à ce que le diamètre L1 de la tête 29 du deuxième boîtier 25 soit compris dans le diamètre L2 de l’ouverture 31 de l’extrémité mobile 19 du premier boîtier 15. Ainsi, un désalignement entre les boîtiers de connecteur 15, 25 des cartes de circuits imprimés 13, 23 est automatiquement corrigé par un déplacement de l’extrémité mobile 19 du premier boîtier 15. De ce fait, une correction manuelle par un opérateur n’est pas nécessaire.
La présente invention permet donc une interconnexion à l’aveugle du système de connecteur 1 même lorsque les boîtiers de connecteur 15, 25 des cartes de circuits imprimés 13, 23 sont désalignés l’un par rapport à l’autre.
La figure 2 représente une réalisation alternative de la présente invention. De ce fait, la figure 2 illustre schématiquement une vue d’un système de connecteur 2 de carte de circuit imprimé selon une deuxième réalisation de l’invention.
Le système de connecteur 2 comprend un premier sous-ensemble 12 constitué d’une carte de circuit imprimé 14 sur laquelle est fixée un premier boîtier de connecteur 16. Le premier boîtier de connecteur 16 est pourvu de broches (non visibles sur la figure 2) sur lesquelles peuvent être insérés des terminaux de câbles ou de fils électriques. Le premier boîtier de connecteur 16 est attaché à la carte de circuit imprimé 14 au niveau d’une extrémité fixe 18. À l’opposé de l’extrémité fixe 18, le premier boîtier de connecteur 16 est pourvu d’une extrémité 20 en forme d’entonnoir.
Le système de connecteur 2 comprend un deuxième sous-ensemble 22 constitué d’une carte de circuit imprimé 24 sur laquelle est fixée un deuxième boîtier de connecteur 26. Le deuxième boîtier de connecteur 26 est attaché à la carte de circuit imprimé 24 au niveau d’une extrémité fixe 28. Le deuxième boîtier de connecteur 26 comprend des câbles ou des fils électriques dont les terminaux (non visible sur la figure 2) sont configurés pour être insérés sur des broches du premier boîtier de connecteur 16 lorsque le système de connecteur 2 est assemblé.
Le diamètre L3 au niveau de l’extrémité 20 en forme d’entonnoir du premier boîtier 16 est plus grand que le diamètre L1 au niveau d’une extrémité 30 du deuxième boîtier 26 opposée à l’extrémité 28 fixée à la carte de circuit imprimé 24.
Les sous-ensembles 12 et 22 sont prévus pour être interconnectés entre eux. Lors d’une interconnexion, les cartes de circuit imprimé 14, 24 sont placées parallèles l’une par rapport à l’autre selon un plan XY, puis sont rapprochées l’une de l’autre dans la direction de connexion D1 qui est perpendiculaire au plan XY.
Lors du rapprochement de la carte de circuit imprimé 24 vers la carte de circuit imprimé 14 selon la direction de connexion D1, l’extrémité 30 du deuxième boîtier 26 est introduite dans une ouverture 32 de l’extrémité 20 en forme d’entonnoir du premier boîtier 16.
En cas de présence d’un désalignement entre le premier boîtier 16 et le deuxième boîtier 26, ce désalignement peut être corrigé par un réajustement de la position du deuxième sousensemble 22 lorsque l’extrémité 30 du deuxième boîtier 26 se heurte contre les parois internes (non visibles sur la figure 2) de l’ouverture 32 de l’extrémité 20 en forme d’entonnoir du premier boîtier 16.
La forme d’entonnoir de l’extrémité 20 du premier boîtier 16 permet un réajustement progressif de la position de l’extrémité 30 du deuxième boîtier 26 jusqu’à un alignement permettant un emboîtement du premier boîtier 16 avec le deuxième boîtier 26.
La présente invention permet donc une interconnexion à l’aveugle du système de connecteur 2 même lorsque les boîtiers de connecteur 16, 26 des cartes de circuits imprimés 14, 24 sont désalignés l’un par rapport à l’autre.
La figure 3 illustre schématiquement une vue d‘un système de connecteur de carte des circuits imprimés selon une troisième réalisation de l’invention. Ce troisième mode de réalisation de l’invention consiste en une amélioration de la réalisation illustrée à la figure 1. De ce fait, les éléments ayant le même numéro de référence déjà utilisé dans la figure 1 ne seront pas décrits à nouveau en détail, mais il est fait référence à leur description ci-dessus.
La figure 3 illustre un système de connecteur 3 comprenant un premier sous-ensemble 41 et un deuxième sous-ensemble 21.
Le deuxième sous-ensemble 21 est identique à celui décrit à la figure 1 et ne sera pas à nouveau décrit en détail.
Le premier sous-ensemble 41 comprend une carte de circuit imprimé 43 sur laquelle est fixée un premier boîtier 45 au niveau d'une extrémité 47 fixe du premier boîtier 45. Le premier boîtier 45 est pourvu, à l'opposé de l'extrémité fixe 47, d'une extrémité mobile 49 par rapport à l'extrémité fixe 47 telle que l'extrémité mobile 49 est pourvue en outre d'une ouverture 51 en forme d'entonnoir.
Lors d’un assemblage des cartes de circuit imprimé 23, 43, un désalignement entre les boîtiers respectifs 25, 45 de chaque carte de circuit imprimé 23, 43 peut être corrigé grâce à la mobilité de l’extrémité 49 du premier boîtier 45. De plus, l’ouverture 51 en forme d’entonnoir de l’extrémité mobile 49 permet de faciliter davantage l’emboîtement des boîtiers 25, 45 en servant de guidage à l’extrémité 29 du deuxième boîtier 25 insérée dans l’ouverture 51. De cette manière, lors d’un assemblage, le désalignement des boîtiers 25, 45 peut être corrigé à l’aveugle et de façon automatique sans la nécessité d’une intervention externe d’un opérateur, ce qui facilite et simplifie l’assemblage du système de connecteur 3 de carte de circuit imprimé.
La figure 4 illustre schématiquement une vue d‘un système de connecteur de carte des circuits imprimés selon une quatrième réalisation de l’invention. Ce quatrième mode de réalisation de l’invention consiste en une amélioration de la réalisation illustrée à la figure 2. De ce fait, les éléments ayant le même numéro de référence déjà utilisé dans la figure 2 ne seront pas décrits à nouveau en détail, mais il est fait référence à leur description ci-dessus.
La figure 4 illustre un système de connecteur 4 comprenant un premier sous-ensemble 12 et un deuxième sous-ensemble 42.
Le premier sous-ensemble 12 est identique à celui décrit à la figure 2 et ne sera pas décrit à nouveau en détail.
Le premier sous-ensemble 42 comprend une carte de circuit imprimé 44 sur laquelle est fixée un deuxième boîtier 46 au niveau d’une extrémité 48 fixe du deuxième boîtier 46. Le deuxième boîtier 46 est pourvu, à l'opposé de l'extrémité fixe 48, d’une extrémité mobile 50 par rapport à l’extrémité fixe 48. L’extrémité 50 est mobile dans un plan XY.
Lors d’un assemblage des sous-ensembles 12, 42, un désalignement entre le premier boîtier 16 et le deuxième boîtier 46 peut être corrigé d'une part par l'ouverture 32 en forme d'entonnoir du premier boîtier 16 qui agit comme un système de guidage pour l’extrémité 50 du deuxième boîtier 46 ainsi que par la mobilité de l’extrémité 50 du deuxième boîtier 46. De ce fait, en présence d’un désalignement entre les deux boîtiers 16, 46 le deuxième boîtier 46 peut se heurter aux parois internes (non visibles sur la figure 4) de l’ouverture 32 en forme d'entonnoir du premier boîtier 16. De cette manière, un mouvement de l’extrémité mobile 50 du deuxième boîtier 46 est provoqué afin de déplacer l’extrémité mobile 50 du deuxième boîtier 46 jusqu’à ce qu’elle soit alignée avec le premier boîtier 16. Ainsi, un assemblage du système de connecteur 4 de carte de circuit imprimé est rendu possible.
De cette manière, lors d’un assemblage, le désalignement des boîtiers 16, 46 peut être corrigé à l’aveugle et de façon automatique sans la nécessité d’une intervention externe d’un opérateur, ce qui facilite et simplifie l’assemblage du système de connecteur 4 de carte de circuit imprimé.
Les figures 5a et 5b illustrent schématiquement une vue éclatée et une vue d’un état partiellement assemblé d’un système de connecteur 5 de carte de circuit imprimé selon la quatrième réalisation de l'invention. De ce fait, les éléments ayant le même numéro de référence déjà utilisé dans la figure 4 ne seront pas décrits à nouveau en détail, mais il est fait référence à leur description ci-dessus.
La figure 5a illustre notamment le premier sous-ensemble 12 qui comprend la première carte de circuit imprimé 14, sur lequel peut être attaché le premier boîtier 16 au niveau de l’extrémité fixe 18 du premier boîtier 16. Cette extrémité fixe 18 est configurée pour recevoir des broches 102 qui sont au nombre de huit sur la figure 5a, mais ce nombre n’est pas limitatif. L’extrémité fixe 18 est également conçue de manière à recevoir un dispositif de retenue 104 qui soit compatible avec une technologie de montage en surface (dit SMT de l’anglais « Surface Mount Technology »).
Dans un autre mode de réalisation, l’extrémité fixe du premier boîtier est configurée pour tout autre système de raccordement carte de circuit imprimé/connecteur.
Lors de l’assemblage du premier boîtier 16, les broches 102 et le dispositif de retenue 104 sont introduits à partir de l’extrémité 18 et insérés vers l’intérieur du premier boîtier 16. L’extrémité 18 est également pourvue de deux tiges 106, 108 configurées pour être logées dans des orifices 110, 112 correspondants de la carte de circuit imprimé 14.
Enfin, un moyen d’amortissement tel qu’un bloc amortisseur de vibration 114 aussi appelé « silent block » en anglais, est introduit à l’intérieur du premier boîtier 16 par l’ouverture 32 en forme d’entonnoir de l’extrémité 20. Ce bloc amortisseur 114 permet d’amortir les vibrations au niveau de la connexion entre des terminaux (décrits ci-dessous) du deuxième sousensemble 42 et les broches 102 dans le premier boîtier 16.
La figure 5a illustre aussi le deuxième sous-ensemble 42 dont le deuxième boîtier 46 comprend lui-même deux éléments 202, 204. Dans un autre mode de réalisation, le deuxième boîtier 46 peut également être formé d’un seul élément dont sa structure ou sa composition lui permettent d’avoir une extrémité flexible par rapport à celle fixée à la carte de circuit imprimé.
Le premier élément 202 est pourvu de l’extrémité fixe 48 via laquelle le premier élément 202 est attaché à la carte de circuit imprimé 44. L’extrémité fixe 48 du premier élément 202 est pourvue de deux tiges 206, 208 encliquetable dans des orifices correspondants 210, 212 de la carte de circuit imprimé 44. Selon la réalisation illustrée à la figure 5a, le premier élément 202 de boîtier 46 comprend deux cavités 214a, 214b identiques entre elles qui s’étendent de manière longitudinale à l’intérieur du premier élément 202 depuis une extrémité 200 jusqu’à l’extrémité fixe 48 selon un axe Z.
Selon un autre mode de réalisation, le premier élément 202 de boîtier pourrait ne comprendre qu’une seule cavité ou au moins 3 cavités sans que les cavités ne soient nécessairement symétriques entre elles.
Ces cavités 214a, 214b fournissent l’espace nécessaire pour y loger des fils conducteurs 216 au nombre de huit, c’est-à-dire qu’il y a autant de fils conducteurs 216 que de broches 102 sans que ce nombre soit limité à huit. Ces fils conducteurs 216 sont pourvus de terminaux 218 configurés pour être connectés aux broches 102 du premier boîtier 16 de connecteur. À l’opposé des terminaux 218, l’extrémité 222 des fils conducteurs 216 est dénudée afin d’être dépourvue d’isolation 220. Ainsi, lors de l’assemblage du deuxième sous-ensemble 42, chaque extrémité 222 des fils conducteurs 216 est configurée pour être insérée dans des orifices 224 correspondants de la carte circuit imprimée 42 et sont apte à être soudées à la carte de circuit imprimé 44.
Le premier élément 202 de boîtier est également pourvu de moyen réducteur de tension, en particulier des charnières 203 capables de pivoter autour d’un axe de rotation A perpendiculaire aux côtés longitudinales du premier élément 202. Les extrémités 205 des charnières 203 sont pourvues de serre-câble configurées pour serrer les fils conducteurs 216 positionnés dans les cavités 214a, 214b du premier élément 202 de boîtier. Ces charnières 203 permettent de réduire la tension appliquée au fil conducteur 216, surtout lorsque ceux-ci sont sollicités en traction. De cette manière, les charnières de 203 permettent de réduire de potentiels dommages causés au fil conducteur 216.
Le deuxième élément 204 du deuxième boîtier 46 est pourvu de l’extrémité mobile 19 et, de manière opposée à cette extrémité mobile 19, d’une extrémité 226 en regard de l’extrémité 200 du premier élément 202. Le deuxième élément 204 est conçu de manière à ce que les terminaux 218 des fils conducteurs 216 puissent y être introduit à l’intérieur tel qu’indiqué par la flèche D2.
Une fois que les fils conducteurs 216 sont clipés à l’intérieur du deuxième élément 204, le premier élément de boîtier 202 est agencé selon la flèche D3 de manière à ce que les fils conducteurs 216 viennent se loger dans les cavités 214a, 214b du premier élément 202 jusqu’à ce qu’il y ait contact entre les surfaces de l’extrémité 226 du deuxième élément 204 et l’extrémité 200 du premier élément 202.
Cette position, dite de pré-assemblage, dans laquelle la section transversale de l’extrémité 200 du premier élément 202 est en contact avec la section transversale de l’extrémité 226 du deuxième élément 204, est maintenue par un élastique 228. L’élastique 228 est attaché au deuxième boîtier 46 avant que ce dernier ne soit fixé à la deuxième carte de circuit imprimé 44. Dans la représentation du mode de réalisation illustré aux figures 5a et 5b, l’élastique est en particulier un anneau élastique 228. Dans un autre mode de réalisation, un moyen alternatif pour maintenir le premier élément et le deuxième élément de boîtiers peut être utilisé, comme un ressort par exemple.
Tel qu’illustré à la figure 5b, l’élastique 228 est disposé autour du premier élément 202 et du deuxième élément 204 du deuxième boîtier 46 tel que le plan défini par l’élastique est perpendiculaire à l’interface formée par les sections transversales des extrémités 200, 226 en contact du premier élément 202 et du deuxième élément 204 de boîtier 46. Ce montage de l’élastique 228 permet de maintenir en place le deuxième boîtier 46 tout en autorisant un déplacement du deuxième élément 204 par rapport au premier élément 202 dans un plan XY au niveau de l’interface formée par les sections transversales des extrémités 220, 226 en contact du premier élément 202 et du deuxième élément 204.
Selon un autre mode de réalisation, l’élastique 228 peut avoir des propriétés élastiques telles qu’un alignement entre les deux cartes de circuit imprimé puisse être entraîné par la force de rappel de l’élastique 228.
Le premier élément 202 étant fixé à la carte de circuit imprimé 44, il est immobile par rapport à la carte circuit 44. Le deuxième élément 204 est, quant à lui, mobile par rapport au premier élément 202 et à la carte du circuit imprimé 44.
Le premier boîtier 16 est quant à lui attaché de manière à rester immobile par rapport à la première carte circuit imprimée 14.
À propos des dimensions des éléments et des boîtiers, la section transversale du premier élément 204 correspond sensiblement à la section transversale du premier élément 202. La section transversale de l’ouverture 32 en forme d’entonnoir du premier boîtier 16 est quant à elle plus grande que la section transversale du deuxième élément 204.
Les figures 6a à 6d illustrent schématiquement une vue en coupe des étapes successives d‘un procédé pour interconnecter le système de connecteur 5 de carte de circuit imprimé. De ce fait, les éléments ayant le même numéro de référence déjà utilisé dans les figures 5a et 5b ne seront pas décrits à nouveau en détail, mais il est fait référence à leur description ci-dessus.
À l’étape représentée par la figure 6a, le premier sous-ensemble 12 et le deuxième sousensemble 46 sont chacun assemblé comme illustrés à la figure 5b et décrits ci-dessus. La première carte de circuit imprimé 14 est agencée parallèlement à la deuxième carte de circuit imprimé 44. À cette étape, les boîtiers 16, 46 sont grossièrement alignés l’un par rapport à l’autre de manière aveugle, c’est-à-dire sans qu’un opérateur ajuste visuellement l’alignement des boîtiers 16, 46 entre eux. De ce fait, un désalignement entre le premier sous-ensemble 12 et le second sous-ensemble 42 est présent. En effet, le premier sous-ensemble 12 est décalé vers la droite selon une direction X tel qu’un emboîtement des terminaux 218 avec les broches 102 n’est pas rendu possible car les axes respectifs B1, B2, B3, B4 des terminaux 218 ne sont pas alignés avec les axes C1, C2, C3, C4 correspondants des broches 102.
À cette étape de la figure 6a, le deuxième élément 204 du deuxième boîtier 46 n’a pas encore été introduit dans l'ouverture 32 du premier boîtier 16.
À propos de l’ouverture 32, au niveau de l’extrémité 20 du premier boîtier 16, l’ouverture 32 en forme d’entonnoir a une première section transversale de diamètre constant L3, depuis laquelle s’étend une portion 116 avec une section transversale de diamètre décroissant dans une direction de l’extrémité 20 vers l’extrémité 18, puis une section transversale de diamètre constant L4 jusqu’à l’extrémité 18 configurée pour être fixée à la carte de circuit imprimé 14. Le diamètre L2 est plus petit que le diamètre L4.
Dans un autre mode de réalisation, le diamètre L4 pourrait être plus grand que le diamètre L2 ou/et le diamètre L4 pourrait être décroissant ou croissant. Dans encore un autre mode de réalisation, l’ouverture 32 pourrait avoir une autre forme qu’un entonnoir.
À l’étape représentée par la figure 6b, une force est appliquée de manière à déplacer le premier sous-ensemble 12 selon la direction d’assemblage D4, la direction D4 étant perpendiculaire à la première 14 et à la deuxième 44 carte de circuit imprimé, de manière à ce que le deuxième élément 204 du deuxième boîtier 46 soit inséré dans l’ouverture 32 de l'extrémité 20 du premier boîtier 16.
L’introduction du deuxième élément 204 du deuxième boîtier 46 dans l’ouverture 32 est rendue possible car le diamètre L1 de la section transversale du deuxième élément 204 est plus petit que le diamètre L3 de la section transversale de l’extrémité 20 du premier boîtier 16.
Cependant, la portion 116 de l’ouverture 32 en forme d’entonnoir ayant une section transversale de diamètre décroissant dans un sens opposé à la direction d’assemblage D4, le déplacement du premier sous-ensemble 12 dans la direction d’assemblage D4 engendre la butée d’un coin 230 du deuxième élément 204 de boîtier 46 au niveau de l’extrémité mobile 18 contre une paroi interne 118 du premier boîtier 16 au niveau de l’ouverture 32 en forme d’entonnoir.
À l’étape représentée par la figure 6c, la butée du coin 230 du deuxième élément 204 contre la paroi interne 118 du premier boîtier 16 et l’application de la force dans la direction D4 provoque un auto-alignement du premier élément 204 avec le premier boîtier 16 selon une direction D5. La direction D5 est perpendiculaire à la direction d’assemblage D4 et est parallèle aux plans des cartes de circuit imprimé 14 et 44. Cet auto-alignement est notamment rendu possible grâce au maintien du premier élément 204 avec le deuxième élément fixe 202 au moyen de l’élastique 228. En combinaison avec l’ouverture 32 en forme d’entonnoir du premier boîtier 16, la mobilité du deuxième élément 204 sur une interface du premier élément 202 permet de corriger automatiquement un désalignement entre le premier sous-ensemble 12 et le deuxième sous-ensemble 42. La correction du désalignement entre le premier sousensemble 12 est le deuxième sous-ensemble 42 est illustrée par l’alignement des axes C1, C2, C3, C4 de chaque broche du premier boîtier 16 avec les axes B1, B2, B3, B4 correspondants de chaque terminaux 218 des fils conducteurs 216 du deuxième boîtier 46.
La figure 6c permet de mettre en évidence que la section transversale interne du premier élément 202 est croissante depuis l’extrémité 48 fixée à la deuxième carte de circuit imprimé 44 vers l'extrémité 200 configurée pour être en contact avec l'extrémité 226 du deuxième élément 204 de boîtier. Cela permet d’offrir davantage d’espace aux fils conducteurs 216 dans le premier élément 202 de boîtier qui sont attachés à l’extrémité 48 fixée à la carte de circuit imprimé. De cette manière, les fils conducteurs 216 disposent de l’espace adéquate pour être courbés lors d’un déplacement du deuxième élément 204 par rapport au premier élément 202.
De plus, la cavité 214a (la cavité 214b n’est pas visible sur la figure 6c) du premier élément 204 de boîtier comprend plusieurs cloisons partielles 232a, 232b, 232c qui s’étendent depuis l’extrémité 48 fixée à la carte de circuit imprimé 44 afin de réceptionner les fils conducteurs 216. Ces cloisons 232a, 232b, 232c permettent de guider les fils conducteurs 216 notamment lors d’un déplacement selon la direction D5 du deuxième élément 204, tel qu’illustré à la figure 6c. Ainsi, les extrémités 222 des fils conducteurs 216 qui sont dénudées sont maintenues grâce aux cloisons 232a, 232b, 232c ce qui permet d’éviter d’endommager les extrémités 222 lors d’un mouvement des fils conducteurs 216. En outre, le fait que ces cloisons 232a, 232b, 232c, 232d soient partielles permet aux fils conducteurs 216 de pouvoir se courber du côté des terminaux 218 lors d’un déplacement du deuxième élément 204 par rapport au premier élément de boîtier 202.
La figure 6d représente un état assemblé du système 5 de connecteur. L’application d’une force dans la direction D4 a permis de déplacer davantage le premier sous-ensemble 12 de boîtier. Dans l’état assemblé, les sous-ensembles sont emboîtés jusqu’à ce que les terminaux 218 des fils conducteurs 216 du deuxième sous-ensemble 42 soient insérés jusqu’en butée sur les broches 102 du premier boîtier 16 de manière à ce que le bloc amortisseur de vibration 114 soit compressé.
Dans l’état assemblé, le deuxième élément 204 est inséré dans le premier boîtier 16 de manière à ce qu’une portion de l’élastique 228 se situe également dans l’ouverture 32 du premier boîtier 16. Ainsi, dans cet état, une perte de l’élastique 228 est empêchée car il est maintenu d’une part entre la deuxième carte de circuit imprimé 44 et le premier élément de boîtier 202 fixé dessus, et d’autre part entre le deuxième élément de boîtier 204 et le premier boîtier 16.
De cette manière, lors d’un assemblage, le désalignement des boîtiers 16, 46 peut être corrigé à l’aveugle et de façon automatique sans la nécessité d’une intervention externe d’un opérateur, ce qui facilite et simplifie l’assemblage du système de connecteur 5 de carte de circuit imprimé.
Références
I, 2, 3, 4, 5 : système de connecteurs
II, 12, 41 : premier sous-ensemble
13, 14, 23, 24, 43, 44 : carte de circuit imprimé
15, 16, 45 : premier boîtier de connecteur
17, 18, 47, 48 : extrémité fixe
19, 20, 49, 50 : extrémité mobile
21, 22, 42 : deuxième sous-ensemble
25, 26, 46 : deuxième boîtier de connecteur : tête
31, 32, 51 : ouverture de boîtier : extrémité du deuxième boîtier
102 : broches
104 : dispositif de retenue
106, 108, 206, 208 : tiges
110, 112, 210, 212 : orifices
114: bloc amortisseur de vibration
116 : portion
118 : paroi interne
200 : extrémité du premier élément de boîtier
201 : premier élément de boîtier
203 : charnières
204 : deuxième élément de boîtier
205 : extrémité des charnières
214a, 214b : cavités
216 : fils conducteurs
218 : terminaux
220 : isolation
222 : extrémité des fils
224 : orifices
226 : extrémité du deuxième élément
228 : élastique
230 : coin
232a, 232b, 232c : cloisons
X, Y, Z : axes de coordonnées
A : axe de rotation
B1, B2 B3, B4 : axes des terminaux
C1, C2, C3, C4 : axes des broches
D1, D2, D3, D4, D5 : direction
L1, L2, L3, L4 : diamètre

Claims (15)

  1. Revendications
    1. Système de connecteurs de carte de circuit imprimé pour interconnecter au moins une première carte de circuit imprimé (13) à une seconde carte de circuit imprimé (21), comprenant:
    un premier boîtier de connecteur (15) dont une première extrémité (17) est fixée à une surface de la première carte de circuit imprimé (13) et dont une deuxième extrémité (19) est mobile par rapport à la première extrémité (17) ; et un deuxième boîtier de connecteur (25) fixé à la seconde carte de circuit imprimé (21), tel que le deuxième boîtier (25) est configuré pour s’emboîter avec le premier boîtier (15).
  2. 2. Le système de connecteurs selon la revendication 1, dans lequel le premier (45) ou le deuxième boîtier comprend une ouverture (51) en forme d’entonnoir.
  3. 3. Système de connecteurs de carte de circuit imprimé pour interconnecter au moins une première carte de circuit imprimé (14) à une seconde carte de circuit imprimé (24), comprenant:
    un premier boîtier de connecteur (16) dont une première extrémité (18) est fixée à une surface de la première carte de circuit imprimé (14) et dont une deuxième extrémité (20) comprend une ouverture (32) en forme d’entonnoir ; et un deuxième boîtier de connecteur (26) fixé à la seconde carte de circuit imprimé (24), tel que le deuxième boîtier (26) est configuré pour s’emboîter avec le premier boîtier (16).
  4. 4. Le système de connecteurs selon la revendication 3, dans lequel le premier ou le deuxième (46) boîtier comprend une extrémité mobile (50) par rapport à l’extrémité fixée (48) à la carte de circuit imprimé (44).
  5. 5. Le système de connecteurs selon une des revendications 1,2 ou 4, dont le boîtier (42), comprenant une extrémité mobile (18) par rapport à l’extrémité fixée (48) à la carte de circuit imprimé (44), comprend lui-même un premier élément de boîtier (202) et un deuxième élément de boîtier (204), tel que le premier élément (202) est pourvu de l’extrémité fixée (48) à la surface de la carte de circuit imprimé (44) et le deuxième élément (204) est pourvue de l’extrémité mobile (19).
  6. 6. Le système de connecteurs selon la revendication 5, tel que le deuxième élément de boîtier (204) est mobile par rapport au premier élément de boîtier (202) fixé à la carte de circuit imprimé (44) et tel que le premier élément de boîtier (204) est attaché au deuxième élément de boîtier (202) par un moyen élastique (228), en particulier au moyen d’un anneau élastique (228).
  7. 7. Le système de connecteurs selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le premier élément de boîtier (202) a une section transversale interne croissante au moins partiellement depuis l’extrémité fixée (48) à la carte de circuit imprimé (44).
  8. 8. Le système de connecteurs selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le deuxième élément de boîtier (204) est apte à être déplacé sur une interface du premier élément de boîtier (202) dans un plan parallèle à la première (14) et/ou à la deuxième (44) carte de circuit imprimé.
  9. 9. Le système de connecteurs selon une des revendications 2 à 8, telle que la section transversale de l’ouverture (32, 51) en forme d’entonnoir est plus grande que la section transversale de l’extrémité du premier ou du deuxième boîtier configuré pour être emboîter dans l’ouverture (32, 51) en forme d’entonnoir.
  10. 10. Le système de connecteurs de carte de circuit imprimé selon une des revendications 5 à 9, dont le premier élément de boîtier (202) comprend une cavité (214a, 214b) qui comprend elle-même une ou plusieurs cloisons partielles (232a, 232b, 232c) qui s’étendent depuis son extrémité fixée (48) à la carte de circuit imprimé (44) pour réceptionner des fils ou des câbles électriques (216) du connecteur.
  11. 11. Le système de connecteurs de carte de circuit imprimé selon une des revendications 5 à 10, dont le premier élément de boîtier (202) comprend au moins un moyen réducteur de tension, en particulier une charnière (203), configuré pour serrer au moins un câble ou un fil électrique (216) positionné dans le premier élément de boîtier (202).
  12. 12. Le système de connecteurs de carte de circuit imprimé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un des boîtiers comprend au moins un moyen d’amortissement de vibration (114) au niveau de la connexion entre les connecteurs du premier boîtier et du deuxième boîtier.
  13. 13. Carte de circuit imprimé pour système de connecteurs selon la revendication 1, comprenant un premier boîtier de connecteur (15) dont une première extrémité (17) est fixée à une surface de la carte de circuit imprimé (13) et dont une deuxième extrémité (19) est mobile par rapport à la première extrémité (17).
  14. 14. Carte de circuit imprimé pour système de connecteurs selon la revendication 3, comprenant un premier boîtier de connecteur (16) dont une première extrémité (18) est fixée à une surface de la première carte de circuit imprimé (14) et dont une deuxième extrémité (20) comprend une ouverture (32) en forme d’entonnoir.
  15. 15. Procédé pour interconnecter le système de connecteurs selon la revendication 9, dont le premier boîtier (16) et le deuxième boîtier (46), comprenant chacun des connecteurs, sont désalignés entre eux, tel que le procédé comprenne les étapes de :
    a) Placer la première carte de circuit imprimé (14) en face de la deuxième carte de circuit imprimé (44) de manière à ce que le premier boîtier (16) et le deuxième boîtier (46) soient en regard l’un de l’autre ;
    b) Approcher les cartes de circuit imprimé (14, 44) l’une de l’autre de manière à insérer partiellement un des boîtiers (46) dans l’ouverture (32) en forme d’entonnoir de l’autre boîtier (16);
    c) Continuer l’insertion du boîtier (46) dans l’ouverture (32) en forme d’entonnoir de manière à ce qu’une butée de l’extrémité (230) du boîtier inséré dans l’entonnoir engendre un déplacement du deuxième élément de boîtier (204) sur une interface du premier élément de boîtier (202) jusqu’à une position dans laquelle les connecteurs du premier boîtier (16) et du deuxième boîtier (46) sont alignés entre eux ;
    d) Connecter entre eux les connecteurs alignés du premier boîtier (16) et du deuxième boîtier (46).
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