Brevet FR2533768A1 — publié le 19840330

1.- L'invention est relative aux connecteurs électri- ques, et elle concerne plus particulièrement les connecteurs électriques utilisés pour les câbles coaxiaux. Les connecteurs électriques pour les câbles coa- xiaux sont généralement constitués par deux pièces qui s'ac- couplent Ces pièces, qui sont destinées à s'accoupler, viennent en contact par les conducteurs du centre et de la périphérie quand on réalise l'interconnexion du connec- teur électrique Pour réaliser de telles connexions, on éta- blit généralement un contact avec le conducteur central et les conducteurs extérieurs, le conducteur central étant re- lié grâce à une broche qui est insérée dans un réceptable approprié. Il est fréquent, pendant de telles opérations dl accouplement, que la broche électrique ne vienne pas correc- tement en place dans le réceptacle et que, de ce fait, elle se casse Une solution pour remédier à cette difficulté con- siste à prévoir une possibilité de flottement radial appré- ciable de sorte que la broche soit soumise à un mouvement pratiquement sans frottement quand elle se déplace dans le réceptacle, la broche pouvant ainsi venir en alignement avec le réceptacle sans qu'elle se casse pendant qu'on réalise cette connexion Un tel flottement ou jeu radial est généra- lement permi par le fait qu'il existe un espace entre l'en- veloppe et le corps des -parties du connecteur pour permettre un déplacement radial par rapport à un axe longitudinal qui est celui de la broche centrale du connecteur Un tel espacement est prévu à divers endroits entre l'enveloppe et le corps qui définissent le connecteur, un ressort hélicol- dal étant généralement disposé entre l'enveloppe et le corps pour autoriser le mouvement de flottement radial tout en per- mettant une bonne souplesse dans l"assemblage par accouple- ment entre le connecteur et le réceptacle. Une autre difficulté rencontrée dans les connec- teurs, en particulier ceux de petite taille, réside dans le fait que le ressort hélicoïdal peut glisser et s'insé- rer dans les espaces qui existent entre l'enveloppe et le corps, le ressort, quand il est dans cette position attein- 2. te par le glissement, étant bloqué dans les espaces et em- pêchant tout mouvement libre entre l'enveloppe et le corps. De plus, il estsouhaitable que la broche centrale se centre d'elle même même si elle s'écarte de sa position centrée axiale du fait de la possibilité de flottement radial du connecteur L'ensemble avec le ressort hélicoïdal ne peut pas concrètement aider à l'auto-centrage de la broche du con- necteur, cela pouvant entraîner une détérioration lorsqu'on réalise les liaisons entre le connecteur et le réceptacle. Généralement, les fiches de connecteur sont mon- tées ou chargées par l'arrière derrière la broche de connec- teur De tels connecteurs à charge arrière sont largement utilisés Quand on utilise un câble flexible, en particu- lier un câble flexible de petite dimension,on peut faire appel de préférence au connecteur décrit dans le brevet amé- cain 4 093 335 Ce connecteur est connu sous le nom de " Wedge Lock" et il est utilisé pour la liaison de câbles flexibles Ce connecteur est du type à charge arrière, com- me de nombreux autres du même type, mais, dans certains cas, il n'est pas possible d'assembler un connecteur à flot- tement radial par l'arrière Il est donc important et souhai- table de proposer et de fournir une structure qui permette la charge avant d'un connecteur destiné à des câbles coa- xiaux flexibles. L'invention a pour but de proposer un connecteur électrique pour câbles coaxiaux dans lequel un ressort est disposé entre le corps et l'enveloppe du connecteur, des moyens étant prévus pour empêcher le verrouillage ou coince- ment du ressort dans les espaces qui permettent au flotte- ment radial du connecteur de se produire. Un autre but de l'invention est de fournir un tel connecteur dans lequel la broche centrale peut s'écarter de la position centrale tout en pouvant facilement se re - centrer Un autre but encore de l'invention est de fournir un connecteur qui peut être assemblé par l'avant, tout en rendant possible un flottement radial appréciable pour les câbles coaxiaux flexibles 3- Ces buts et d'autres sont atteints, selon l'in- vention, par le fait qu'on prévoit un ensemble du tye fiche de connexion dans lequel un broche centrale est supportée dans un corps intérieur autour duquel est disposée une en- veloppe ou coiffe de connecteur Un intervalle appréciable est ménagé entre le corps et l'enveloppe pour permettre un flottement radial; un ressort qui va en s'évasant est dis- posé entre le corps et l'enveloppe et il s'appuie, à l'ex- trémité avant du corps, contre un coin inférieur et, à l' arrière, contre un coin supérieur, le ressort étant dispo- sé pour rester en place lors du flottement radial sans se coincer dans l'espace qui existe entre le corps et l'enve- loppe. Grâce à ce ressort, on obtient une force de compres- sion accrue qui permet un-auto-centrage du connecteur. Les sous ensembles enveloppe et corps sont formés de constituants qui permettent un assemblage ou charge de la fiche du connecteur par l'avant De plus le sous-en- semble fiche permet une connexion améliorée entre les dents en saillie du coin de liaison qui relie électriquement le conducteur extérieur du câble et le conducteur extérieur de la fiche du connecteur. On comprendra bien l'invention à laide de la des- cription qui va suivre d'un mode de réalisation préféré de l'invention et en référence au dessin annexé dont la figure unique est une coupe longitudinale d'un connecteur selon l'invention à fiches accouplées. Le connecteur du type " Wi Ve 4 ge Lock", ou connec- teur à coin de verrouillage, utilisé dans la présente in- vention est plus particulièrement décrit dans les brevets américains 3 107 135 et 4 093 335 Ce genre de connecteur est utilisé pour des câbles coaxiaux flexibles. On pourra se référer à ces brevets pour de plus amples détails concernant les ensembles et sous-ensembles de coin Le sous-ensemble de coin de verrouillage comporte, d'une manière générale, un coin creux 10 présentant une sur- face tournée vers l'arrière qui va en s'évasant et qui coopè- 4. re par accouplement avec une ferrure 11 de forme complé- mientaire, le conducteur ou tresse extérieur étant pris en- tre le coin 10 et la ferrure 1 'I quand un écrou de coin 12 est serré en place en tirant la ferrure Il contre le coin 12 Une rondelle 13 facilite la rotation de l'écrou 12 pen- dant le serrage de celui-ci pour tirer la ferrure contre le coin. Le conducteur extérieur du câble est électrique- ment relié, par le coin 10,au contact 3 extérieur du sous- ensemble fiche par l'intermédiaire de pièces conductrices qui sont constituées par une bague annulaire 14 s'appuyant contre une pièce annulaire 15 à épaulement, cette pièce 15 étant elle-même en appui contre le contact extérieur avant 3 qui fait partie du sous-ensemble fiche Lafiche du con- necteur comporte un corps 1 qui s'étend de la partie avant de la fiche jusqu'au sous-ensemble arrière de coin, ce corps 1 permettant au coin 10 d'être relié à la fiche du connec- teur, comme décrit ci-après Le conducteur central du câble coaxial passe avec son isolant dans l'alésage central du coin 10 pour parvenir à une cavité 16 ménagée dans le sous- ensemble fiche, la paroi de cette cavité étant en contact électrique avec la broche centrale de contact 2 Ainsi, le conducteur central du câble coaxial est dénudé et forcé dans la cavité 16 pour être en contact électrique avec la broche centrale de contact 2 En même temps, le conducteur extérieur ou tresse du câble est électriquement relié à la bague extérieure de contact 3 par l'intermédiaire du coin et des pièces conductrices 14, 15 La face avant du coin présent des dents 17 qui sont espacées radialement; le coin 10, ainsi que ses dents 17, peuvent être constitués en cuivre au béryllium Le conducteur 14 en forme de ba- gue ou de de douille est réalisé en acier inoxydable et il est moins dur que le cuivre au béryllium, ce qui permet un bon ancrage entre les dents 17 du coin et le conducteur 14 du sous-ensemble de contact Après que les sous-ensembles de coin et de corps ont été réalisés, de même que le sousensemble de contact central, on réalise un chargement ou montage de la fiche 5. de connecteur par l'avant Il est à noter qu'un isolant , généralement de forme cylindrique creuse, est disposé autour du sousensemble central de contact pour séparer le contact extérieur 3 d' avec le contact central 2 Cet isolant 5 s'étend sensiblement depuis l'interface entre la partie avant-du coin et la partie avant accessible du sous-ensemble fiche qui doit être accouplé à un récepta- cle correspondant Le sous-ensemble coin comporte aussi un isolant 9, également de forme cylindrique creuse, qui est coaxial à l'isolant 5 et fournit une isolation élec- trique continue entre la cavité centrale de contact 16 et les conducteurs électriques extérieurs constitués par le coin 10 et les conducteurs 14 et 15. Après que le sous-ensemble de coin etde contact J 5 central a été réalisé, une coiffe 8, réalisée en acier inoxydable et généralement de forme cylindrique, qui com- porte une partie avant en gradin, est enfilée sur cet ensemble et vient s'appuyer contre une surface correspon- dante 18 du corps Ensuite, un ressort hélicoidal 23, qui va en S 'évasant de l'avant vers l'arrière par une augmenta- tion de son diamètre, est placé dans un logement ou gorge 19 ménagé extérieurement sur le corps 1 Un espace annulai- re 30 est prévu entre la-surface interne annulaire arrière de la coiffe 8 et la partie du corps 1 située dans cet- te zone De plus, un autre espace annulaire 21 est ménagé entre la partie avant 22 de la coiffe 8 et la partie cor- respondante du corps 1 Cèt espace permet d'obtenir un flottement ou jeu radial appréciable pour la fiche du con- necteur L'extrémité avant du ressort 23-repose contre un épaulement avant 34 définissant le logement 19; une bague 4, par exemple un anneau fendu, est enfilée sur la partie avant du corps 1 jusqu'à ce qu'elle vienne se loger dans une feuillure 33 précédent l'épaulement 34 Pour cette po- sition, la bague repose contre le corps 1 pour maintenir axialement en place le ressort hélicoïdal évasé 23 Ainsi-, l'extrémité avant 35 du ressort hélicoïdal 23 est logée contre l'épaulement 34 et retenue par la bague 4 et le corps 1, tandis que son extrémité arrière, de plus grand 6. diamètre, est en appui dans un coin intérieur 32 tourné vers l'avarnt et défini dans la coiffe 8 De cette façon, le ressort 23 est, maintenu en place et sa partie avant ne peut pas se prendre ou se coincer dans l'espace ou cavité 21 qui existe entre la bague 4 et la coiffe 8, tandis que son extrémité arrière ne peut pas se prendre ou se coin- cer dans l'espace ou cavité 30 ménagé entre la surface ar- rière annulaire intérieure 20 de La coiffe 8 et la partie correspondante du corps 1 De plus, du fait que le ressort 25 est évasé, il fournit, pour une même dimension, une for- ce de compression sensiblement plus grande que celle qui serait obtenue avec un ressort hélicoïdal habituel; au sur- plus cet agencement favorise l'auto-centrage du contact quand celui-ci est libéré d'une position décentrée. Un joint annulaire 6 est disposé, pour des rai- sons d'étanchéité, autour du conducteur 15 pour protéger l'intérieur du sous-ensemble fiche du connecteur. On a décrit l'invention en référence à un mode de réalisation préféré L' utilisation d'un ressort héli- coldal évasé ou conique dans un connecteur qui présente des caractéristiques de flottement radial peut être appliquée a tout type de connecteur à broche unique ou multiple fai- sant appel à de telles caractéristiques de flottement ra- dial De plus, l'assemblage ou montage de la fiche du con- necteur par l'avant peut être appliqué avec une fiche de connecteur rectiligne ou avec une fiche de connecteur cou- dé,selon le cas Bien entendu, diverses variantes et modi- fications peuvent être prévues sans sortir du cadre de l'invention; c'est ainsi que, au lieu d'utiliser un res- sort hélicoïdal en fil on pourrait faire appel par exem- ple à un élément à ressort du type télescopique - 7. REVENDICATIONS 1 Connecteur électrique, comportant au moins une broche centrale ( 2), un organe extérieur de contact électrique ( 3), une coiffe ou enveloppe ( 8) et un corps ( 1), un espace ( 21, 30) étant ménagé entre la coiffe et le corps pour permettre à la broche centrale de flotter radialement par rapport à la coiffe pour faciliter le bra- chement de la broche centrale sur un réceptacle correspon- dant ou analogue sans rupture de ladite broche, caractéri- sé par le fait qu'il comporte en outre: des moyens à res- sort( 23)disposés entre le corps ( 1) et la coiffe ( 8) et entourant ledit corps, les moyens à ressorts étant éva- sés de manière à présenter une extrémité plus grande que l'autre, ledit flottement radial de la broche centrale étant rendu possible par un premier espace annulaire ( 21) ménagé autour dudit corps ( 1) dans la zone de la broche centrale et par un second espace annulaire ( 30) ménagé en- tre le corps ( 1) et la coiffe ( 8) à l'arrière de l'ensem- ble comportant la broche centrale; des moyens ( 4, 34) pour constituer un angle d'appui à l'arrière dudit premier espace annulaire ( 21), la petite extrémité des moyens à ressort venant porter contre cet angle de siège avant, la coiffe ( 8) comportant des moyens pour constituer un angle de siège arrière ( 32), à l'avant du second espace annulai- re ( 30), la grande extrémité des moyens à ressort ( 23) venant porter contre cet angle de siège arrière, et les moyens à ressort évasé étant maintenus entre lesdits an- gles de siège avant et arrière quand la broche centrale ( 2) se déplace radialement lors de son mouvement de flottement par rapport à ladite coiffe ( 8). 2 Connecteur selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que lesdits moyens à ressort évasé com- portent un ressort hélicoïdal en fil 3 Connecteur selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que lesdits moyens à ressort évasé compor- tent un organe à ressort du type télescopique. 4 Connecteur selon l'une des revendications I à 3, caractérisé par le fait que les lesdits moyens à res- 8;. sort évasé sont agencés pour exercer sur ledit corps ( 1) une force de compression quand la broche centrale ( 2) se déplace radia 2 ement par rapport à la coiffe ( 8), les mo- yens à ressort déplaçant la broche centrale ( 2) vers une po- sition d'auto-centrage quand elle est libàée d'une posi- tion décentrée. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il est du type à charge ou montage par l'avant, le corps ( 1) comportant un premier é- paulement avant annulaire intérieur ( 34), les moyens à res- sort ( 23) étant placés entre une surface de base ( 32) de la coiffe ( 8) et ledit premier épaulemen 3 4), ledit corps comprenant un second épaulement annulaire/p us grand que le premier épaulement annulaire ( 34) et situé à l'avant de ce- lui-ci, des moyens & bague ( 4) étant agencés pour appuyer contre lesdits moyens élastiques pour verrouiller ceux-ci en place et reposant dans ledit second épaulement annulaire ( 33). 6 Connecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la broche centrale ( 2) et la le contact électrique extérieur ( 3) sont respectivement re- liés électriquement avec les conducteurs électriques corres- pondants d'un câble coaxial. 7 Connecteur selon la revendication 6, caracté- risé par le fait que le contact électrique extérieur ( 3) est en liaison électrique avec le conducteur ou presse extérieur du câble coaxial à travers un organe conducteur annulaire ( 14), le câble coaxial étant relié à unensemble à coin ( 10, 11) qui amène le conducteur central et le conducteur exté- rieur du câble coaxial vers la partie de contact du connec- teur. 8 Connecteur selon la revendication 7, caracté- risé par le fait que l'ensemble à coin comporte un conduc- teur en cuivre au béryllium qui assure la continuité élec- trique vers le contact extérieur ( 3), ce conducteur en cui- vre au béryllium comportant des dents ( 17) d'agrippage dans la matière de la partie de contact, le conducteur annu- laire ( 14) étant en acier inoxydable pour augmenter l'ef- fet d'agrippage des dents ( 17).