EP0807995B1 - Dispositif pour raccorder un câble coaxial à une carte de circuit imprimé - Google Patents

Dispositif pour raccorder un câble coaxial à une carte de circuit imprimé Download PDF

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EP0807995B1
EP0807995B1 EP97401072A EP97401072A EP0807995B1 EP 0807995 B1 EP0807995 B1 EP 0807995B1 EP 97401072 A EP97401072 A EP 97401072A EP 97401072 A EP97401072 A EP 97401072A EP 0807995 B1 EP0807995 B1 EP 0807995B1
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coaxial cable
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housing
contact
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Olivier Gonzales
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Radiall SA
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/50—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency mounted on a PCB [Printed Circuit Board]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/714—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit with contacts abutting directly the printed circuit; Button contacts therefore provided on the printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the present invention relates to a device for connecting a coaxial cable to a printed circuit board.
  • the electrical connection between the coaxial cable and the card is then obtained by coupling the two connector elements.
  • a device for connecting a coaxial cable to a circuit board print comprising a frustoconical body capable of being fixed by crimping to the end of a coaxial cable and comprising means for contacting the central core of the coaxial cable and respectively to the external braid thereof, said contact means, constituted by helical windings with extensions capable of being fixed on a card printed circuit board.
  • the present invention aims to provide a device for connecting a coaxial cable to a printed circuit board, without soldering operations, using a reduced number of easy to manufacture and assemble parts to ensure cable connection to the board.
  • the body is made in two complementary parts each comprising a half-housing for the end of the coaxial cable, the two parts being able to close on said end of the coaxial cable to submit to it.
  • each pawn of contact comprises, opposite its external end projecting from the connection face, one end internal to the body opening into the housing, each internal end being arranged so that the core, respectively the outer braid, of the coaxial cable enters contact with the pin when the coaxial cable is put in place with its bare end in the housing of the body.
  • the contact pins are produced by compaction of very small diameter metal wires, for example 0.01 mm diameter molybdenum wires.
  • the means fixing consists of a base adapted to receive the body and to hold it by snap-fastening with its connection face against the printed circuit board.
  • This base is advantageously provided with studs capable of penetrate forcefully into holes made for this purpose in the printed circuit board.
  • the device shown in the drawing comprises a body 1 of general parallelepiped shape and a base 2 constituting, at sense of the invention, a means of fixing the body to a card printed circuit 3.
  • the body 1 is mounted at the end of a coaxial cable 4 which includes, inside its insulating sheath 5, a metal braid 6 of shielding and a central conductive core 7.
  • the body 1 is divided into two parts, namely, an upper part 1 a and a lower part 1 b which can be joined to one another by means of studs 8 which project from the face of the lower part 1 b located opposite the upper part 1 a and with corresponding through orifices 9 provided in the upper part 1 a .
  • a housing is provided, for the coaxial cable 4, inside body 1.
  • This housing is produced in two half-housings which are each provided in one of the two parts 1 a , and 1 b of the body, so that the axis of the housing is located in the connection plane of the two parts 1 a , 1 b of the body.
  • the half-housing comprises three sections semicylindrical diameter decreasing, namely, a portion 10 of diameter substantially equal to that of the cladding 5, a length 11 of diameter substantially equal to that of the braid outer 6 and a section 12 of diameter substantially equal to that of the central core 7.
  • the large diameter section 10 opens onto one of the lateral faces 13 of the body 1, a tooth 14 formed by a portion of a collar of smaller diameter extending over approximately 90 ° being provided at the mouth of said section 10 to tighten the sheath 5 when the two parts 1 a and 1 b of the body are assembled in order to maintain the coaxial cable 4 in its housing.
  • the half-housing of the lower part 1 b comprises sections 10 and 11 identical to those of the upper part 1 a .
  • the lower part 1b comprises a parallelepipedic cavity 12 '.
  • the lower part 1b further comprises two through passages 15 and 16 which extend, for the passage 15, between the section 11 and the lower face 17 of the part 1b , which lower face 17 constitutes, within the meaning of the invention, the connection face of the body 1 and, for the passage 16, between the parallelepiped cavity 12 'and said connection face 17.
  • Contact pins 18, 19, produced by wire compaction molybdenum and therefore having a certain elasticity axial, are housed in passages 15 and 16 with their ends protruding on either side of said passages.
  • the base 2 which is made of plastic, has a parallelepipedic external shape open on its face corresponding to the face 13 of the body 1, as well as on its faces upper and lower, parallel to the printed circuit board 3.
  • the lateral face 22, which is opposite to the open face of the base 2 is full, while the side faces 21 and 23 comprise, on the one hand, two cutouts 24 and 25 which extend from the upper edge of the wall to the vicinity of the bottom frame 20 and a window 26 produced between the cutouts 24 and 25 and extending from the vicinity of the upper edge of the wall to the vicinity the bottom frame 20.
  • cutouts 24, 25 and this window 26 thus define a sort of handle 27, in the shape of an inverted U, which is joined to the frame of bottom 20 by the ends of its branches and which presents, given the thinness of its branches, an elasticity sufficient to allow lateral movement of its part upper 27.
  • the walls 21 and 23 are identical and are each symmetrical about a vertical axis (relative to the drawing) passing through their middle.
  • the upper part 1a of the body 1 comprises, as seen in Figure 3, side ears 28 which extend parallel to the axis of the coaxial cable 4 of a length corresponding to that of the window 26 of the base 2.
  • the substantially triangular section of the ears 28 allows their snap-fastening in the handles 27 by lateral deformation of these when the body 1 is pushed into the base 2, according to a translational movement perpendicular to the circuit board printed 3, towards it.
  • the height of the ears 28 on the body 1 is determined by so that their upper edges 28a lie in the vicinity immediately of the horizontal branch of the handles 27 when the body is placed in the base. Said body is thus snapped into said base.
  • the base includes a pad 29 at the four corners of its face lower while the body comprises two studs 30 projecting from its connection face 17, aligned with the passages 15 and 16 and of on either side of these.
  • the pads 30 have the function of protecting the ends of the contact pins 18 and 19 when the body is not in place in the base.
  • a conductive track 34 enters the metallization 33 up to an imprint 35 which is located opposite the contact pin 19.
  • Coaxial cable 4 is therefore connected to the circuit board printed 3 without any soldering and with a number of pieces reduced, each of these parts also being economical to achieve.

Landscapes

  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

La présente invention concerne un dispositif pour raccorder un câble coaxial à une carte de circuit imprimé.
On connaít déjà des dispositifs permettant de raccorder un câble coaxial à une carte de circuit imprimé qui sont constitués par deux éléments de connecteurs, l'un mâle, l'autre femelle, l'un étant monté à l'extrémité du câble coaxial, l'autre étant assujetti à la carte de circuit imprimé, par soudure ou par insertion à force dans des trous prévus à cet effet dans la carte.
Le raccordement électrique entre le câble coaxial et la carte est alors obtenu en accouplant les deux éléments de connecteurs.
Ces dispositifs connus présentent l'inconvénient d'être relativement chers à réaliser car ils exigent la fabrication et l'assemblage de nombreuses pièces de grande précision.
En outre, l'installation de tels dispositifs, d'une part à l'extrémité du câble coaxial, d'autre part sur la carte de circuit imprimé, implique un nombre important de manipulations.
On connaít par WO-A-9 517 024, dont les caractéristiques font l'objet du préambule de la revendication 1, un dispositif pour raccorder un câble coaxial à une carte de circuit imprimé comportant un corps tronconique apte à être fixé par sertissage à l'extrémité d'un câble coaxial et comprenant des moyens de contact à l'âme centrale du câble coaxial et respectivement à la tresse externe de celui-ci, lesdits moyens de contact, constitués par des enroulements hélicoïdaux comportant des prolongements aptes à être fixés sur une carte de circuit imprimé.
On connaít par ailleurs par un article de M. Orlando HERNANDEZ dans MOTOROLA TECHNICAL DEVELOPMENTS Volume 13 Juillet 1991, pages 131-132, un connecteur en élastomère moulé conformé en plaque munie de petits dômes traversés par des fils métalliques plaqués d'or.
La présente invention vise à proposer un dispositif pour raccorder un câble coaxial à une carte de circuit imprimé, sans opérations de soudure, en utilisant un nombre réduit de pièces faciles à fabriquer et à assembler pour assurer le raccordement du câble à la carte.
Les caractéristiques de l'invention font l'objet de la revendication 1.
On comprend que les deux pions de contact viennent s'appuyer contre la carte de circuit imprimé lorsque la face de raccordement du corps y est appliquée, grâce aux moyens de fixation.
Il suffit donc de prévoir, sur cette carte de circuit imprimé, des pistes situées en regard des pions de contact, pistes contre lesquelles les extrémités externes desdits pions de contact viennent prendre appui lorsque le corps est appliqué contre la carte de circuit imprimé.
De cette manière, on réalise sans soudure un raccordement électrique entre les pistes de la carte de circuit imprimé et le câble coaxial.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le corps est réalisé en deux parties complémentaires comprenant chacune un demi-logement pour l'extrémité du câble coaxial, les deux parties étant aptes à se refermer sur ladite extrémité du câble coaxial pour s'y assujettir.
Dans un mode de réalisation particulier, chaque pion de contact comporte, à l'opposé de son extrémité externe dépassant de la face de raccordement, une extrémité interne au corps débouchant dans le logement, chaque extrémité interne étant agencée de manière que l'âme, respectivement la tresse externe, du câble coaxial entre en contact avec le pion lorsque le câble coaxial est mis en place avec son extrémité dénudée dans le logement du corps.
Avantageusement, les pions de contact sont réalisés par compactage de fils métalliques de très faible diamètre, par exemple des fils de molybdène de 0,01 mm de diamètre.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen de fixation est constitué par une embase apte à recevoir le corps et à le maintenir par encliquetage avec sa face de raccordement contre la carte de circuit imprimé.
Cette embase est avantageusement munie de plots aptes à pénétrer en force dans des perçages réalisés à cet effet dans la carte de circuit imprimé.
Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel :
  • la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 2 est une vue éclatée et en coupe selon II-II du dispositif de la figure 1,
  • la figure 3 est une vue de droite de la figure 2,
  • la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, après mise en place de l'embase sur la carte de circuit imprimé, et
  • la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, après mise en place du corps dans l'embase.
Le dispositif représenté sur le dessin comprend un corps 1 de forme générale parallélépipédique et une embase 2 constituant, au sens de l'invention, un moyen de fixation du corps sur une carte de circuit imprimé 3.
Le corps 1 est monté à l'extrémité d'un câble coaxial 4 qui comprend, à l'intérieur de sa gaine isolante 5, une tresse métallique 6 de blindage et une âme centrale conductrice 7.
Le corps 1 est divisé en deux parties, à savoir, une partie supérieure 1a et une partie inférieure 1b qui peuvent se solidariser l'une à l'autre grâce à des plots 8 qui font saillie de la face de la partie inférieure 1b située en regard de la partie supérieure 1a et à des orifices traversant correspondants 9 prévus dans la partie supérieure 1a.
Un logement est prévu, pour le câble coaxial 4, à l'intérieur du corps 1.
Ce logement est réalisé en deux demi-logements qui sont chacun prévu dans l'une des deux parties 1a, et 1b du corps, de sorte que l'axe du logement se situe dans le plan de raccordement des deux parties 1a, 1b du corps.
Dans la partie supérieure 1a, le demi-logement comprend trois tronçons demi-cylindriques de diamètre décroissant, à savoir, un tronçon 10 de diamètre sensiblement égal à celui de la gaine 5, un tronçon 11 de diamètre sensiblement égal à celui de la tresse externe 6 et un tronçon 12 de diamètre sensiblement égal à celui de l'âme centrale 7.
Le tronçon de grand diamètre 10 débouche sur l'une des faces latérales 13 du corps 1, une dent 14 formée par une portion de collerette de plus petit diamètre s'étendant sur environ 90° étant prévue à l'embouchure dudit tronçon 10 pour serrer la gaine 5 lorsque les deux parties 1a et 1b du corps sont assemblées afin de maintenir le câble coaxial 4 dans son logement.
Le demi-logement de la partie inférieure 1b comprend des tronçons 10 et 11 identiques à ceux de la partie supérieure 1a.
En revanche, en regard du tronçon 12, la partie inférieure 1b comprend une cavité parallélépipédique 12'.
La partie inférieure 1b comprend en outre deux passages traversants 15 et 16 qui s'étendent, pour le passage 15, entre le tronçon 11 et la face inférieure 17 de la partie 1b, laquelle face inférieure 17 constitue, au sens de l'invention, la face de raccordement du corps 1 et, pour le passage 16, entre la cavité parallélépipédique 12' et ladite face de raccordement 17.
Des pions de contact 18, 19, réalisés par compactage de fils de molybdène et présentant par conséquent une certaine élasticité axiale, sont logés dans les passages 15 et 16 avec leurs extrémités dépassant de part et d'autre desdits passages.
Comme on le voit à la figure 4, lorsque les parties 1a et 1b du corps 1 sont réunies, les extrémités supérieures des pions de contact 18 et 19, ou extrémités internes au corps au sens de l'invention, sont comprimées et entrent en contact avec, d'une part, la tresse externe 6, d'autre part, l'âme centrale 7 du câble coaxial.
L'embase 2, qui est réalisée en matière plastique, présente une forme extérieure parallélépipédique ouverte sur sa face correspondant à la face 13 du corps 1, ainsi que sur ses faces supérieure et inférieure, parallèles à la carte de circuit imprimé 3.
Elle comporte ainsi un cadre de fond 20 et trois parois latérales 21, 22 et 23.
La face latérale 22, qui est opposée à la face ouverte de l'embase 2, est pleine, tandis que les faces latérales 21 et 23 comprennent, d'une part, deux découpes 24 et 25 qui s'étendent depuis le bord supérieur de la paroi jusqu'au voisinage du cadre de fond 20 et une fenêtre 26 réalisée entre les découpes 24 et 25 et s'étendant depuis le voisinage du bord supérieur de la paroi jusqu'au voisinage du cadre de fond 20.
Ces découpes 24, 25 et cette fenêtre 26 délimitent ainsi une sorte d'anse 27, en forme de U inversé, qui est réunie au cadre de fond 20 par les extrémités de ses branches et qui présente, compte-tenu de la faible épaisseur de ses branches, une élasticité suffisante pour permettre un débattement latéral de sa partie supérieure 27.
Comme on le voit sur le dessin, les parois 21 et 23 sont identiques et sont chacune symétrique par rapport à un axe vertical (par rapport au dessin) passant par leur milieu.
La partie supérieure 1a du corps 1 comporte, comme on le voit sur la figure 3, des oreilles latérales 28 qui s'étendent parallèlement à l'axe du câble coaxial 4 sur une longueur correspondant à celle de la fenêtre 26 de l'embase 2.
La section sensiblement triangulaire des oreilles 28 permet leur encliquetage dans les anses 27 par déformation latérale de ces dernières lorsque l'on enfonce le corps 1 dans l'embase 2, selon un mouvement de translation perpendiculaire à la carte de circuit imprimé 3, en direction de celle-ci.
La hauteur des oreilles 28 sur le corps 1 est déterminée de manière que leurs bords supérieurs 28a se situent au voisinage immédiat de la branche horizontale des anses 27 lorsque le corps est mis en place dans l'embase. Ledit corps est ainsi encliqueté dans ladite embase.
L'embase comprend un plot 29 aux quatre coins de sa face inférieure tandis que le corps comprend deux plots 30 en saillie de sa face de raccordement 17, alignés avec les passages 15 et 16 et de part et d'autre de ces derniers.
Les plots 30 ont pour fonction de protéger les extrémités des pions de contact 18 et 19 lorsque le corps n'est pas mis en place dans l'embase.
Pour recevoir l'embase et le corps, on a réalisé dans la carte de circuit imprimé 3, quatre passages traversants 31 en regard des plots 29 et deux orifices 32 en regard des plots 30.
La quasi totalité de la surface de la carte de circuit imprimé 3 située en regard de l'embase 2 est revêtue d'une métallisation 33 formant une plaque de masse.
Une piste conductrice 34 pénètre dans la métallisation 33 jusqu'à une empreinte 35 qui se situe en regard du pion de contact 19.
Lorsque l'embase est mise en place sur la carte de circuit imprimé 3 et que le corps 1 est encliqueté dans l'embase, comme on le voit à la figure 5, le pion de contact 19 entre en contact avec la piste conductrice 34, reliant ainsi électriquement l'âme centrale 7 du câble coaxial 4 et ladite piste conductrice 34, tandis que la tresse externe 6 est reliée à la masse par le pion de contact 18 qui prend appui sur la plaque de masse 33 au niveau de l'empreinte 36.
Le câble coaxial 4 est donc raccordé à la carte de circuit imprimé 3 sans aucune soudure et moyennant un nombre de pièces réduit, chacune de ces pièces étant par ailleurs économique à réaliser.
Il est bien entendu que le mode de réalisation qui vient d'être décrit ne présente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention tel que défini par les revendications qui suivent.

Claims (4)

  1. Dispositif pour raccorder un câble coaxial (4) à une carte de circuit imprimé (3), comportant
    un corps (1) comprenant un logement (10,11,12,12') apte à recevoir l'extrémité d'un câble coaxial (4) possédant une âme centrale (7) et une tresse externe (6),
    un moyen (2) de fixation dudit corps (1) à une carte de circuit imprimé (3),
    des moyens de contact (18,19) solidarisés au corps (1), agencés de manière que l'un d'entre eux (19) soit électriquement relié à l'âme centrale (7) du câble coaxial (4), tandis que l'autre (18) est électriquement relié à la tresse externe (6) du câble coaxial (4), lorsque l'extrémité de ce dernier est placée dans ledit logement, caractérisé par le fait que le moyen de fixation est constitué par une embase (2) apte à recevoir le corps (1) et à le maintenir par encliquetage de manière qu'une face de raccordement (17) de celui-ci soit appliquée contre la carte de circuit imprimé (3), et que les moyens de contact (18, 19) sont constitués par deux pions axialement compressibles comprenant \une extrémité externe au corps (1) dépassant de sa face de raccordement (17), lesdits pions de contact (18, 19) venant s'appuyer par leur extrémité externe au corps contre des pistes (35, 36) de la carte de circuit imprimé (3) lorsque la face de raccordement (17) dudit corps (1) est appliquée contre ladite carte de circuit imprimé (3).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque pion de contact (18,19) comporte, à l'opposé de son extrémité externe dépassant de la face de raccordement, une extrémité interne au corps débouchant dans le logement, chaque extrémité interne étant agencée de manière que l'âme (7), respectivement la tresse externe (6), du câble coaxial (4) entre en contact avec le pion (18,19) lorsque le câble coaxial (4) est mis en place avec son extrémité dénudée dans le logement du corps (1).
  3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le corps (1) est réalisé en deux parties (1a,1b) complémentaires comprenant chacune un demi-logement (10,11,12;10,11,12') pour l'extrémité du câble coaxial (4), les deux parties étant aptes à se refermer sur ladite extrémité du câble coaxial pour s'y assujettir.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les pions de contact (18,19) sont réalisés par compactage de fils métalliques de très faible diamètre, par exemple des fils de molybdène de 0,01 mm de diamètre.
EP97401072A 1996-05-17 1997-05-14 Dispositif pour raccorder un câble coaxial à une carte de circuit imprimé Expired - Lifetime EP0807995B1 (fr)

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