Brevet FR2489048A1 — publié le 19820226

- 1 - 2489048 La présente invention concerne un connecteur électrique et notamment un connecteur électrique pour établir une connexion de dérivation sur le conducteur intérieur d'un tronçon non coupé d'un câble coaxial. Les câbles coaxiaux sont couramment utilisés pour intercon- necter différents dispositifs électroniques, essentiellement en raison des fai- bles pertes et des bonnes caractéristiques de blindage de ces câbles. Par exem- ple, divers systèmes d'ordinateur sont couramment interconnectés par des tron- çons de câbles coaxiaux. Il devient souvent nécessaire toutefois d'effectuer des prises ou des dérivations sur des tronçons de câbles coaxiaux non coupés, entre les différents dispositifs électroniques, de façon à permettre la mise en place d'un dispositif additionnel en réponse aux signaux transmis par le câble. De cette manière, il est possible d'installer un ou plusieurs terminaux addition- nels ou des ordinateurs sur le système d'ordinateur initial. Dans le passé, les dérivations sur les câbles coaxiaux ont été réalisées par la mise en place d'un connecteur en forme de T monté entre les extrémités coupées, le bras central du connecteur étant agencé pour être rac- cordé à un câble de dérivation dont l'autre extrémité est par exemple raccordée au terminal d'ordinateur additionnel. Cette opération est relativement longue et nécessite l'intervention de personnel relativement qualifié et d'un matériel adéquat. Additlonnellement, lorsque le câble est coupé, le système d'ordina- teur est bien entendu hors service pendant la période nécessaire pour installer le connecteur en T. De même, si par la suite on envisage de retirer le connec- teur en T, le câble qui a été coupé doit à nouveau être assemblé, ce qui entraî- ne fréquemment des défauts dans les caractéristiques de transmission des si- gnaux, défauts qui ne peuvent être évités que par l'installation d'un nouveau câble. Le brevet américain 2 805 399 décrit un connecteur en T qui peut être utilisé pour effectuer une dérivation sur un câble coaxial sans néces- siter la coupure de ce câble. Au cours d'une première étape de l'installation de ce connecteur, consiste à réaliser une ouverture radiale ou un canal ménagé entre le conducteur central et la surface extérieure du câble coaxial. Le con- necteur est installé en guidant une tige conductrice sollicitée par un ressort dans le canal pour réaliser une connexion électrique avec le conducteur central, le connexion avec la couche de blindage étant effectuée au moyen d'un vis co- nique qui pénètre à travers l'enveloppe isolante et s'appuie fermement sur le blindage. Des paramètres extérieurs telles que des variations de tem- pérature ou d'autres tensions imposées au câble coaxial sont susceptibles d'af- fecter le bon fonctionnement des-connecteurs du type susmentionné. Par exemple les variations de température dans le câble peuvent entraîner un déplacement des éléments de contact du connecteur par rapport aux conducteurs du câble, en -2 2 _489048 entraînantla rupture des connexions électriques établies. Dans le but de réduire ce risque, le connecteur comporte de préférence un dispositif susceptible d'em- pêcher tout déplacement relatif du câble et du connecteur pour éviter la rup- ture des connexions électriques. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réalisant un connecteur perfectionné destiné à installer une bifurcation sur un câble coaxial, ce connecteur pouvant être mis en place facilement sans le re- cours à un personnel entraîné ni à un outillage sophistiqué, et sans interven- tion préalable en vue de la préparation du câble. Un autre objet de la présente invention consiste à réaliser un connecteur du type susmentionné permettant de réaliser une connexion à la fois électrique et mécanique extrêmement sûre, et pouvant être retiré du câble sans que les caractéristiques de transmission des signaux ne soient modifiées. Dans ce but, le connecteur selon l'invention comporte un corps de connecteur destiné à recevoir un câble coaxial et à maintenir le conducteur central de ce câble en alignement avec un élément de contact auto-dénudant pour réaliser un contact électrique avec ce conducteur central. Etant donné que le câble coaxial est fixé à l'intérieur du corps de connecteur au moyen d'une pres- sion appliquée à l'aide des doigts, aucune intervention préliminaire n'est néces- saire sur le câble et aucun outillage spécialisé n'est requis pour la mise en place de ce connecteur. Selon une forme de réalisation préférée du connecteur selon l'invention, le corps de connecteur comporte une cavité en forme de U agencée pour recevoir le câble coaxial et un élément de contact allongé s'étendant dans cette cavité depuis sa surface inférieure, l'organe de contact allongé étant agencé pour percer une zone intacte du câble pour réaliser une connexion élec- trique avec la conducteur central de ce câble. L'organe de contact comporte une tête de forme sensiblement conique, qui agit à la manière d'un barbillon pour empêcher le retrait de l'organe de contact du conducteur central du câble. La connexion électrique avec le blindage entourant le conducteur central, est ré- alisq au moyen d'éléments de contact autodénudants additionnels disposés en alignement avec la cavité partant de la surface inférieure de cette cavité et placés des deux côtés du conducteur central. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et des dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective du connecteur selon l'invention monté sur un câble coaxial, la figure 2 représente une vue de dessus en plan du corps de connecteur de la figure 1, la figure 3 représente une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la figure 2, 3 2489048 la figure 4 représente une vue en élévation agrErinc:e l'pré- sentant l'élément de contact du conducteur central du connecteur selon l'invenho la figure 5 représente une vue en coupe selon la ligne 5-5 de la figure 4, la figure 6 représente une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la figure 2, et la figure 7 représente une vue partielle en élévation il- lustrant les contacts du connecteur de l'invention réalisant une connexion élec- trique avec le câble coaxial. La figure 1 représente un connecteur électrique 10 construit avec en accord les principes de]c présente invention, ce connecteur étant repré- senté monté sur un aâble coaxial 12. Le câble coaxial 12 comporte d'une façon connue en soi un conducteur 14 entouré d'une couche isolante diélectrique 16, qui est elle-même entourée d'un blindage conducteur extérieur 18 constitué par un tissage métallique. Un matériau isolant flexible 20 appelé enveloppe protec- trice du câble recouvre le blindage conducteur. La couche diélectrique 16 peut être réalisée au moyen de divers matériaux telle qu'une mousse diélectriJue constituée par un matériau cellulaire, tel qu'on l'utilise fréquemment pour la réalisation de câbles coaxiaux destinés à l'interconnexion de systèmes d'ordina- teurs. Le connecteur 10 réalise une connexion électrique avec le conducteur central et avec le blindage conducteur extérieur du câble coaxial 12, et com- porte par exemple une fiche femelle conventionnelle 24. Le corps de connecteur 22 comporte également une paire de rails opposés 26 et 28 agencés pour être couplés par glissement dans des gorges appropriées 30 et 32 ménagées dans un couvercle 34. Le couvercle 34 qui comprend une poignée 36 permet d'obtenir une fixation par friction du câble 12 et permet de le protéger contre les influ- ences extérieures. Alors que le corps du connecteur est réalisé de préférence en un matériau métallique, le couvercle peut être réalisé en matière synthé- tique ou similaire. En référence aux figures 2 et 3, le corps de connecteur 22 a une forme longitudinale, et comporte une cavité 38 en forme de U agencée pour loger de façon ferme le câble coaxial 12. De ce fait, lorsque le câble 12 est disposé dans la cavité, l'axe longitudinal du conducteur central 14 est disposé selon une orientation centrale à l'intérieur de la cavité, l'axe du conducteur central se trouvant à une distance prédéterminée de la surface inférieure de cette cavité. Un contact électrique allongé 40 s'étend centralement à travers le connecteur et se dresse vers le haut à l'intérieur de la cavité 38. Comme le montrent plus en détail les figures 4 et 5, le contact 40 comporte une tête 42 sensiblement conique, destinée à percer le câble, disposée à l'extrémité d'un tronçon de contact conique 44 qui s'étend en alignement avec la cavité 38 depuis la partie de contact intérieur 46. Etant donné la position relative du _4 _ 2489048 cumai:t 4I( poa rapp[,it à la cavité 38 du corps de connecteur 22, l'assise du câblc coaxial 1? à l'intérieur de la cavité permet au contact 40 de percer l'en- veloppe extérieure. 20, le conducteur extérieur 18, la couche diélectrique 16 et de réaliser une connexion électrique avec le conducteur central 14. En outre, grâce, t la construction et aux dimensions du ccntact 40, la dimension transver- sale la plus petite de la tête autodénudante 42 étant de préférence de l'ordre de 0,20 à 0,25 mm, une simple pression des doigts sur le câble 12 suffit pour amener le contact 40 à pénétrer dans le câble. Additionnellement, en raison du fluage à froid de la couche diélectrique 16 autour du contact 40, la tête auto- dénudantc 42 agit comme un barbillon pour empêcher le retrait du contact hors du conducteur central 14 lorsque le câble]2 est par exemple soumis à des variations de température. Fgalement, comme le montrent les figures 4 et 5, les éléments de contact 44 du contact 40 comportent un manteau isolant 48 pouvant comporter une couche d'epoxy ou tout autre matériau isolant pour éviter la formation d'une connexion électrique entre le contact et le conducteur extérieur 18 du câble co- axial 12. Le contact intérieur 46 du contact 40 s'étend à travers et est emprisonné à l'intérieur d'un alésage 50 formé dans un bouchon diélectrique frontal 52 en contact avec un bouchon diélectrique arrière 54, ces bouchons étant de préférence réalises en un copolymèrede styrène, destinés à isoler le contact intérieur du corps métallique 22 du connecteur. Selon une forme de ré- alisation particulière représentée par les dessins, la partie intérieure du con- tact 40 se termine par un contact femelle conventionnel 56 d'une fiche 24, qui comporte également une paire de fiches balonettes 58 pour faciliter la connexion avec une fiche complémentaire. Un flasque annulaire 60 de ce contact est retenu à l'intérieur d'un évidement correspondant 62 ménagé dans le bouchon diélectri- que frontal 52, pour éviter le déplacement coulissant du contact intérieur de l'alésage 50, notamment lorsque le contact mâle (non représenté) est retiré du contact femelle 24. Un épaulement annulaire 63 ménagé dans le corps du con- necteur prend appui contre le bouchon diélectrique frontal 58 et une bague de retenue 64 entoure le bouchon de contact diélectrique 54 pour rendre solidaire les bouchons diélectriques du corps du connecteur. En référence aux figures 2 et 6, une paire d'organes de con- tact 66 et 68, formant chacun une partie intégrale du corps du connecteur 22, s'étend également vers le haut à l'intérieur de la cavité 38 pour effectuer la connexion électrique avec le conducteur extérieur 18 du câble 12. Les organes de contact 66 et 68, qui sont disposés en alignement longitudinal avec les cô- tés opposés du contact 40 le long de la surface inférieure ou base de la ca- vité 38, sont également agencés pour percer, sous pression d'un doigt, un câ- ble coaxial logé dans la cavité. Ces organes de contact, toutefois, sont quelque peu moins longs que le contact 40 de telle manière- qu'ils pénètrent à l'inté- -5 2489048 rieur de l'enveloppe 20, dans le conducteur extérieur 18 mais ne rentrent lue très légèrement dans la couche diélectrique 16. De cette manière, les organes de contact 66 et 68, et par conséquent le corps métallique du connecteur 22, sont connectés électriquement au conducteur extérieur 18, cette connexion élec- trique étant reliée par le corps du connecteur à la fiche 24. Pour mettre en place le connecteur 10 sur un tronçon de câble coaxial intact non coupé, c'est-à-dire une partie de câble qui n'a fait l'ob- jet d'aucune intervention préliminaire, on le place à l'intérieur de la cavité 38 en forme de U et repoussé au fond de cette cavité par simple pression des doigts. Il en résulte que la partie de contact 44 de forme conique du contact 40, comportant notamment la tête autodénudante 42, transperce le câble 12 et ré- alise une connexion électrique avec le conducteur central 14, tandis que les organes de contact 66 et 68 percent le câble et réalisent une connexion élec- trique avec le conducteur extérieur 18. La connexion électrique complète du connecteur 10 avec le câble coaxial 12 est illustrée de préférence par la fi- gure 7. Comme mentionné précédemment, la configuration de la tête autodénudarite 42 en forme de barbillon, facilite la pénétration dans le câble et empêche le contact d'être repoussé hors du conducteur central du câble, tandis que la cou- che isolante ou enveloppe 48 évite un court-circuit entre le contact 40 et le conducteur extérieur 18. Additionnellement, pour effectuer la connexion élec- trique avec le conducteur 18 du câble 12, les organes de contact 66 et 68 ten- dent également à empêcher tout déplacement latéral entre le câble coaxial 12 et le corps du connecteur 22. Comme mentionné précédemment, la connexion élec- trique réalisée par les organes de contact 66 et 68 avec le conducteur extérieur du câble 12 est transmise à la fiche 24 au travers du corps métallique du con- necteur 22, tandis que la connexion électrique du contact 40 avec le conduc- teur central 14 est transmise au contact femelle 56 au travers de la partie de contact intérieure 46 du contact 40. Lorsque la connexion électrique susmentionnée a été effectuée, le couvercle.34 est placé sur le corps du connecteur de telle manière que les rails 26 et 28 soient respectivement en alignement avec les gorges 30 et 32. Ce couvercle est ensuite glissé en position comme le montre la figure 1 de façon à comprimer légèrement le câble 12 logé dans la cavité 38, de manière à maintenir la connexion électrique. Ceci complète l'assemblage du connecteur au câble et permet aux signaux électriques d'être prélevés sur le câble 12 et envoyés sur un câble de dérivation, lorsque la fiche de raccordement 24 est branchée. Si l'on envisage de retirer le connecteur 10, le couvercle 34 est retiré du corps du connecteur 22, et le câble 12 est extrait de la cavité. Les caractéristiques de transmission du signal du câble coaxial ne sont pas modifiées par ce retrait, étant donné que seules trois petites entailles subsistent dans la zone o le câble a été retiré. De même, la configuration de la tête autodénudante 42 ne - 6- 2489048 constitue pas une obstruction majeure au retrait du connecteur. On notera que le connecteur selon l'invention peut être instal- lé sur un câble coaxial sans aucune intervention préliminaire, telle que la ré- alisation d'entailles ou similaires, et sans nécessiter le recours à des outils de pose, des outils de sertissage ou des outils permettant la soudure. Par conséquent on supprime intégralement le temps d'immobilisation du système. Ad- ditionnellement, en raison de la configuration en forme de barbillon de la tête autodénudante du contact 40, et en raison du fait que le câble est prison- nier et legèrement comprimé à l'intérieur d'une cavité en forme de U, on réa- lise une donnexion parfaitement fiable à la fois sur le plan mécanique et sur le plan électrique. Bien que cette invention ait été décrite en référence à une forme de réalisation particulière, il est évident que l'homme de l'art peut apporter différentes modifications at variantes sans que l'on ne dépasse le ca- dre de cette invention. REVEND I CAFTIÈ'l 1. Connecteur électrique pour câble coaxial du type corunportant un conducteur central entouré d'un conducteur extérieur comprenant: des pre- miers moyens de contact 40 agencés pour entailler une partie intacte dudit ciblc coaxial 12, afin de réaliser une connexion électrique avec ledit conducteur cen- tral 14; des moyens 38E pour aligner lesdits premiers moyens de contact 40 avec ledit conducteur central afin de faciliter l'établissement de ladite connexion électrique; et des seconds moyens 66, 68 pour effectuer une connexion électri- que avec ledit conducteur extérieur 18. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, dans lequel lesdits premiers moyens 40 comportent des moyens pour isoler lesdits premiers moyens de contact pour empêcher un contact électrique direct avec ledit conduc- teur extérieur 18. 3. Connecteur électrique selon la revendication 1, dans lequel lesdits premiers moyens de contact comportent un contact allongé portant une tête autodénudante 42 de forme générale conique, destinée à entrer en contact avec ledit conducteur central 14, ladite tête autodénudante ayant une base plus large que la partie adjacente dudit élément de contact allongé, de façon à empêcher le retrait de la tête autodénudante lorsqu'elle se trouve en contact avec le conducteur central. 4. Connecteur électrique selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens d'alignement comportent des moyens pour faire correspondre radia- lement ledit contact allongé avec ledit axe longitudinal dudit conducteur cen- tral. 5. Connecteur électrioue selon la revendication 4, dans lequel lesdits moyens d'alignement comportent un corps de connecteur pourvu d'une ca- vité 38 en forme de U, agencée pour recevoir et maintenir fermement ledit câble coaxial 12, le contact allongé s'étendant vers l'intérieur de la cavité en for- me de U depuis un premier point disposé au voisinage de la base de cette cavité. 6. Connecteur électrique selon la revendication 5, dans lequel lesdits seconds moyens de contact comportent au moins un organe de contact 66, 68 agencé pour percer un secteur intact du câble coaxial et pénétrer à travers le conducteur extérieur pour réaliser une connexion électrique avec lui, ledit organe de contact s'étendant à l'intérieur de la cavité en U depuis la base de cette dernière en un point espacé latéralement dudit premier point. 7. Connecteur électrique selon la revendication 5, dans lequel les seconds moyens de contact comportent un premier organe de contact et un se- cond organe de contact agencés pour percer une zone intacte du câble coaxial et pour pénétrer au travers du conducteur extérieur pour réaliser une connexion électrique nvec lui, lesdits premier et second organes de contact s'étendant à l'intérieur de la cavité en forme de U depuis la base de cette cavité en des - 8 - 2489048 points espacés et de part et d'autre dudit premier point de contact. 8. Connecteur électrique pour câble coaxial du type comportant un conducteur central entouré d'un conducteur extérieur, comprenant: un corps principal équipé d'une cavité en forme de U agencée pour loger et retenir ferme- ment ledit câble coaxial; un organe de contact allongé s'étendant vers l'in- térieur de cette cavité depuis un premier point disposé le long de la base de cette cavité et agencé pour percer un tronçon intact du câble coaxial pour ré- aliser une connexion électrique avec ledit conducteur central; et des moyens de contact s'étendant à l'intérieur de la cavité d'alignement en forme de U et agencés pour percer un tronçon intact du câble coaxial logé dans cette cavité de façon à réaliser une connexion électrique avec ledit conducteur extérieur. 9.Ccnnecteur électrique selon la revendication 8, dans lequel lesdits moyens de contact comportent des premier et des second éléments de con- tact allongés agencés pour percer un tronçon intact dudit câble coaxial et pour pénétrer au travers dudit conducteur extérieur pour réaliser une connexion électrique avec lui, lesdits premier et second organes de contact allongés s'étendant à l'intérieur de la cavité d'alignement en forme de U à partir d'une paire de points disposés le long de la base de cette cavité et espacés de part et d'autre dudit premier point. 10. Connecteur électrique selon la revendication 8, dans le- quel l'organe de contact allongé comporte une tête autodénudante de forme géné- rale conique, pour entrer en contact avec ledit conducteur central, la base de ladite tête autodénudante étant plus large que la partie adjacente dudit or- gane de contact allongé, pour empêcher un retrait accidentel de ladite tête autodénudante lorsqu'elle est en contact avec ledit conducteur central. 11. Connecteur électrique selon la revendication 8, dans le- quel ledit corps du connecteur comporte une paire de rails opposés, s'étendant latéralement et extérieurement, respectivement au sommet de chacun des bras de la cavité en forme de U, et comporte un-couvercle pourvu d'une paire de gorges opposées agencées pour recevoir lesdits rails, susceptibles d'être glissés dans les gorges, pour comprimer ledit câble coaxial dans ladite cavité.