Brevet FR2648240A1 — publié le 19901214

CONNECTEUR POUR FIBRES OPTIQUES DESCRiPTION L'invention se rapporte à un connecteur pour fibres optiques. Les connecteurs pour fibres optiques pre- sentent par rapport aux connecteurs électriques une structure plus compliquée provenant de La nécessité d'aligner et de mettre en prolongement exact Les fibres appartenant à des cables differents sans jamais imposer de courbure excessive aux fibres. Dans le brevet fran çais 2 473 733, le connecteur comprend, établis sur l'extrémité des cabales, d'une part un barillet porteur des extrémités des fibres et soutenu par un porte-barillet qui protège les fibres pres de leur extrémité, à un endroit ou elles ne sont pas maintenues par le cable, et d'autre part un système de verrouillage constitué d'une douille filetee entourant chacun des porte-barillets. La connexion est établie en plaçant les faces terminales planes des barillets en butée l'une sur l'autre apres avoir fait coincider deux reseaux de pions de positionnement et de centrage et d'évidements complementaires établis sur les deux barillets de maniere à obtenir un alignement correct, puis en vissant l'une sur l'autre les douilles filetées qui s'appuient sur des épaulements des porte-barillets et empechent leur disjonction. Un tel connecteur ne peut etre manipule que manuellement. La nécessité de devoir établir des connexions de fibres optiques par télémanipuLation avec des outils aux possibilites limites, tout en continuant à respecter des tolerances très strictes de positionnement de l'extrémité des fibres, est à l'origine de la presente invention. Le connecteur suivant l'invention est muni en particulier d'une pièce de manipulation de forme essentiellement tubulaire qui entoure le porte-barillet et est mobile par rapport à lui suivant certaines conditions. Cette piece de manipulation est saisie par l'outil et peut etre verrouillée à un raccord d'accouplement par L'intermédiaire d'une liaison à baionnette. De telles liaisons existent déjà pour établir des connexions electriques mais leur conception n'est pas applicable aux connecteurs à fibres optiques car elle ne permet pas une précision de positionnement et d'alignement suffisante, et ne peut d'ailleurs etre appliquee pour abouter deux pieces munies de pions de positionnement. Les barillets ne sont donc, d'apres l'invention, solidaires ni du raccord d'accouplement, ni de la piece de manipulation qui porte les tenons, ni du raccord comportant les rainures obliques. Au lieu de cela, on utilise des moyens de Liaison particuliers entre les differentes pieces du connecteur afin de realiser automatiquement un placement correct du barillet et des fibres optiques lors de la connexion. L'invention concerne ainsi un connecteur pour fibres optiques comprenant un barillet auquel les extrémités des fibres optiques aboutissent, un porte-barillet soutenant le barillet et protegeant les fibres optiques, ainsi qu'un raccord d'accouplement recevant le porte-barillet lorsque La connexion est établie. Ce connecteur est caractérise en ce qu'il comprend en outre : une pièce de manipulation disposee autour du porte-barillet, mobile en translation par rapport au porte-barillet suivant un axe de coulissement ; un moyen de positionnement angulaire entre le raccord d'accouplement et le porte-barillet empe chant le porte-barillet de tourner par rapport au raccord d'accouplement autour de l'axe de coulissement lorsque la connexion est établie ; des surfaces de butée sur le porte-barillet et le raccord d'accouplement suivant L'axe de coulissement ; un moyen de liaison entre la piece de manipulation et le porte-barillet pour empêcher des rotations autour de L'axe de coulissement lorsque la connexion n'est pas etablie et pour autoriser ces rotations lorsque la connexion s'eta- blit ; un moyen de verrouillage à baSonnette disposé sur La pièce de manipulation et sur le raccord d'acaccouplement et constitué de tenons et de rainures arquées ainsi que d'un ressort dispose entre le portebarillet et la piece de manipulation et tendant à deplacer la piece de manipulation suivant l'axe de coulissement en l'éloignant du barillet. Il est interessant de protéger le barillet de chocs ou de salissures. C'est pourquoi le connecteur peut être muni d'un fourreau tubulaire disposé autour d'une extrémité du porte-barillet et mobile suivant l'axe de coulissement par rapport au porte-barillet, ainsi que d'un ressort disposé entre le porte-barillet et le fourreau et tendant à repousser le fourreau dans une position oU il couvre le barillet. Un autre problème important a été résolu dans la réalisation preferee de l'invention, à savoir le montage traditionnellement difficile des extrémités des fibres optiques sur Le barillet au moment de la fabrication de l'extrémité du cible. Le porte-barillet comprend un coulisseau auquel les fibres optiques sont attachées, un moyen de Liaison par butee à position variable entre le coulisseau et le porte-barillet, ainsi qu'un moyen de blocage du coulisseau et du porte-barillet en position de bute. On va maintenant passer à la description detaillee d'une réalisation concrète de l'invention au moyen des figures suivantes annexees à titre iltus- tratif et non limitatif : - la figure 1 represente schematiquement les deux ensembles de pieces à connecter avant l'éta- blissement de la connexion ; - la figure 2 représente une coupe longitudinale des deux pièces à l'état connecte ; - la figure 3 est une vue éclatée en perspective qui détaille Les moyens de connexion mis en oeuvre ; et - Les figures 4 et 5 sont des agrandissements de deux parties complementaires de la figure 2 et représentent d'autres détails du connecteur. Description de La réalisation préférée de L'invention Les figures 1 et 3 notamment devoilent comment assembler le connecteur. Celui-ci comprend, fixe (ou vissé) à un panneau 1 ou à un support analogue, un raccord d'accouplement 2 de forme cylindrique et presentant deux manchons 3 et 4 coaxiaux qui se situent de part et d'autre du panneau 1 et une bride médiane 5 d'attache au panneau 1. Il comprend egalement une fiche d'extrémité de cable 6, portee par un outil de télémanipulation 7 à pince non représenté en detail, qui doit etre engagee dans un des manchons 3. La fiche 6 comporte un barillet 9 soutenu par un porte-barillet 8 qui protège Les fibres entre l'accrochage du cible et le barillet 9 auquel elles aboutissent. Un ecrou 10 télémanipulable entoure le porte-barillet 8 et un anneau élastique 11, etabli sur une gorge du porte-barillet 8, l'empêche de glisser le Long du cable 12 contenant les fibres optiques. L'écrou 10 est representé plus en détail sur la figure 3 : il comprend une partie arrière à six pans 13 saisie par L'outil de télémanipulation 7 et une partie avant 14 plus large, à section circulaire creuse et portant su sa face inférieure deux tenons 15, une rainure axiale 16 et une gorge circonfé- rentielle 17 à l'arrière des tenons 15 et sur laquelle L'extrémité arrière de la rainure axiale 16 debouche. On représente egalement une partie du porte-barillet 8 dont la face externe porte une bordure circonférentielle 18 elle-meme porteuse d'une excroissance en clavette 19 et d'un doigt 20 pointant vers l'avant. La bordure 18 est interrompue par deux entailles 21 diametralement opposees sur le porte-barillet 8 et dont une seule apparait. La paroi du manchon 3 comporte deux rainures arquées 22 composees d'une zone oblique 23 qui s'etend jusqu'à l'extrémité arrière du manchon 3 et que prolonge une zone de verrouillage 24 en decrochement vers L'arrière. Un perçage 25 longitudinal est Xgale- ment établi sur la paroi du manchon 3. Quand la connexion entre le raccord d'accouplement 2 et la fiche d'extrémité de cible 6 n'est pas établie, un ressort 26 represente figures 4 et S est comprime entre la bordure 18 et un épaulement 27 établi à l'arrière de l'écrou 10 sur sa face interne ; il repousse L'écrou 10 en appui sur l'anneau élastique 11 de sorte que l'avant du porte-barillet 8 dépasse de l'écrou 10. La premiere étape de la connexion consiste à faire pénétrer le doigt 20 dans Le perçage 25. L'effort de l'outil 7 en appui sur La partie avant 14 déplace ensuite, en comprimant le ressort 26, l'écrou 10 le long du porte-barillet 8 quand la bordure 18 est entre en butée par sa face avant 38 contre la face arriere 39 de la paroi du manchon 3 : la rainure 16 glisse sur la clavette 19, La paroi interne de la partie avant 14 glisse sur la bordure 18 et la paroi du manchon 3, et les tenons 15 passent ensuite dans les entailles 21 puis dans les rainures arquées 22. La clavette 19 est à ce moment engagee dans la gorge circonferentielle 17, c'est-à-dire qu'un mouvement de rotation de l'écrou 10 devient possible sans tourner le porte-barillet 8. Les tenons 15 pénètrent ainsi jusqu'au fond des rainures arquees 22. Quand L'outil 7 est retiré, Le ressort 26 plaque la bordure 18 contre l'extrémité arrière 39 de la paroi du manchon 3 et maintient les tenons 15 dans les zones en decrochement 24. La déconnexion se fait assez simplement l'outil 7 est remis en place puis un effort est exercé vers l'avant sur L'écrou 10 de maniere à degager les tenons 15 des zones de verrouillage 24. Une rotation de L'écrou 10 accompagnee d'un mouvement vers l'arrière fait ensuite passer les tenons 15 le long des zones obliques 23 puis des entailles 21. Quand le contact avec l'anneau élastique 11 est retabli, le porte-barillet 8 est retiré du manchon 3 et le fourreau 28 masque le barillet 9. La figure 2, et surtout ses agrandissements constitués par les figures 4 et 5, montrent encore d'autres détails du connecteur à l'état connecté. L'extremite avant du porte-barillet 8 est ainsi entouree d'un fourreau 28 de protection du barillet 9. Un ressort 29, comprimé entre un épaulement du porte-barillet 8 et le fourreau 28, repousse ce dernier vers L'avant. A L'état connecté, le fourreau 28 bute contre une crete de separation 30 établie à la limite des parois internes des manchons 3 et 4 et qui est evidee en son centre. Le fourreau 28 est ainsi maintenu en retrait de la face avant du barillet 9. Le barillet 9 est prevu pour entrer en contact avec le barillet d'une fiche mobile complémentaire 6' engagee dans L'autre manchon 4 et représentée partiellement en traits mixtes dans une position legerement rétractée. A cet effet, Les barillets 9 sont munis d'une face avant plane 31 et de pions 32 jumeLés avec des perchages correspondants établis sur l'autre barillet. On garantit ainsi que Les extrémités des fibres optiques 56 des deux barillets viennent face à face. Les barillets 9 s'appuient à L'arrière sur le porte-barillet 8 par une rondelLe élastique 33 qui garantit un montage suffisamment souple du barillet 9 et, d l'état connecte, Le porte-barillet 8 s'appuie sur L'écrou 10 par une autre rondelle élastique 34 dont l'élasticité permet d'avancer l'écrou 10 pour degager les tenons 15 des zones de verrouillage 24. Une goupille 35 empeche de tourner le barillet 9 par rapport au porte-barillet 8. Deux vis 36 -dont une seule apparat sur le dessin- engagees sur la surface exterieure du porte-barillet 8 depassent de celle-ci dans deux rainures axiales 37 du fourreau de protection 28 ; elles servent de butee et empechent de désolidariser le fourreau de protection 28. On constate ainsi que la connexion par tel*- manipulation du raccord d'accouplement 2 et de la fiche 6 est aisee en ayant recours à l'invention. Le doigt 20 et le perçage 25 garantissent tout d'abord une position angulaire correcte du barillet 9. Le doigt 20 est caché par l'écrou 10, mais il suffit de munir ce dernier d'un repere ou d'un signe quelconque pour evaluer la position du doigt 20 puisque la clavette 19 est alors engagée dans la rainure axiale 16. La clavette 19 permet encore de guider les tenons 15 à travers les entailles 21, après quoi les rainures arquees 22 guident les tenons 15 jusqu'à la zone de verrouillage 24. Il suffit alors d'enlever l'outil 7 pour que l'écrou 10 reste bloqué et plaque La bordure 18 contre Le manchon 3. Ce connecteur est également particulier en ce sens qu'il permet une mise en place facile des fibres optiques 56 dans Le porte-barillet 8 et le barillet 9, tout en permettant de minimiser les contraintes de courbure sur les fibres. Un coulisseau 45 de forme tubulaire est en effet introduit par L'arrière dans le porte-barillet 8. L'extrémité du cable optique 12 est engagee par l'arrière dans le coulisseau 45 ou elle est ensuite accrochee à l'aide de ce qu'on appelle Les porteurs du cabre 12, c'est-å-dire les éléments filiformes gaines qui servent à le renforcer. La realisation decrite utilise ainsi un porteur central 48 de section relativement importante terminé par une extrémité amincie 50, et entoure de porteurs peripheriques 49 plus fins. Une pièce d'accrochage 51, prevue pour être introduite par l'avant dans le coulisseau 45, comprend tout d'abord une collerette 52 serrée entre un epaulement 53 du coulisseau 45 et une bague de serrage 54 filetee et visse sur un taraudage à L'avant du coulisseau 45. La collerette 52 est pourvue de perçages 55' destinés au passage des porteurs peripheriques 49 et d'évidements 55 destines au passage des fibres optiques 56. La pièce d'accrochage 51 comporte, outre la collerette 52, un étui 57 dirige vers l'arrière et un manchon conique 58 dirige vers L'avant. L'étui 57 est utilise pour sertir Le porteur central 48 dont une partie des brins constituants a ete préalablement retroussee sur un tube 59. L'extremite amincie 50 s'étend à l'intérieur d'un perçage établi dans l'axe du manchon conique 58 dont il depasse partiellement à L'avant et auquel il est colle à cet endroit. Les porteurs peripheriques 49 sont ensuite recourbes pour venir en contact du manchon conique 58 et maintenus contre celui-ci à l'aide d'un ecrou de serrage conique 60 enfilé autour du manchon conique 58 de maniere à realiser un coincement par serrage de L'écrou 60. Les fibres optiques 56 sont donc introduites à travers les evidements 55 de la pièce d'accrochage 51 et s'étendent dans un espace enveloppe par le porte-barillet 8. Des joints toriques 47 sont alors serres entre le cable 12 et le coulisseau 45 pour prevenir l'arrachement accidentel du cible 12. L'introduction correcte des embouts 61 à l'extrémité des fibres optiques 56 dans le barillet 9 soulève de nombreux problemes dans l'art antérieur, où les embouts 61 depassent à peine du porte-barillet 8 et sont donc peu accessibles. L'enfoncement du barillet 9 vers l'arrière fait courir Le risque que des embouts 61 ne penetrent pas dans les perçages du barillet 9 qui leur sont reservés, ce qui peut détériorer les fibres optiques 56 en les recourbant excessivement. C'est pourquoi le coulisseau 45 est muni à L'arrière d'une surface filetee 63 sur laquelle est enfile un ecrou 64 cylindrique dont le diamètre extérieur est presque egal, avec seulement un leger jeu, au diamètre d'une zone 65 de La paroi interne du porte-barillet 8 terminee par un épaulement 66 vers l'avant. L'écrou 64 constitue donc une butée à position variable. L'introduction du coulisseau 45 dans le porte-barillet 8, qui suit immediatement le montage decrit ci-dessus du cible optique 12 dans le coulisseau 45, s'effectue alors que l'écrou 64 est tout à l'ar- riote de la partie filetee 63. Lorsque l'écrou 64 bute contre l'épaulement 66, Les embouts 61 sont sortis du porte-barillet 8 vers L'avant. Il est alors facile de Les introduire dans Les perçages du barillet 9, apres quoi L'écrou 64 est tourne tout en s'opposant à la rotation du coulisseau 45. Pour cela, l'écrou 64 est muni d'encoches 67 dans lesquelles on introduit par L'arrière du porte-barillet 8 un outil spécial à tenons. Le coulisseau 45 est petit à petit déplacé vers L'arrière et le barillet 9, tire par les fibres optiques 56, s'enfonce dans le logement qui a ete prevu à l'avant du porte-barillet 8 jusqu'à toucher la rondelle élastique 33. Un rebord de retenue 68 est alors visse sur le porte-barillet 8 pour empecher l'extraction du barillet 9. Une bague filetée 69 entourant le cable 12 est visse à L'arrière du porte-barillet 8 jusqu'à buter par L'intermédiaire de la bague 72 contre l'extrémité arriere du coulisseau 45 qui est alors bloqué. En fin de montage, une gaine 70 est thermoretractee sur Le câble 12 et sur les cannelures de la piece 69. Divers joints d'étanchéité illustrés sur les figures assurent une Liaison étanche des constituants du connecteur. REVENDICATIONS 1. Connecteur pour fibres optiques (56) comprenant un barillet (9) auquel Les extremites des fibres optiques aboutissent, un porte-barillet (8) soutenant le barillet (9) et entourant les fibres optiques à leurs extremites, ainsi qu'un raccord d'accouplement (2, 3) recevant Le barillet lorsque la connexion est etablie, caractérise en ce qu'il comprend en outre une piece de manipulation (10) disposee autour du porte-barillet, mobile en translation par rapport au porte-bariLlet suivant un axe de coulissement, un moyen de positionnement angulaire (20, 25) entre le raccord d'accouplement et le porte-barillet empe- chant le porte-barillet de tourner par rapport au raccord d'accouplement autour de l'axe de coulissement, des surfaces de butée sur le porte-barillet et Le raccord d'accouplement suivant l'axe de coulissement, un moyen de liaison (16, 17, 19) entre la piece de manipulation et le porte-barillet pour empecher des rotations autour de L'axe de coulissement lorsque La connexion n'est pas établie et pour autoriser ces rotations lorsque La connexion s'etablit, un moyen de verrouillage à baïonnette dispose sur la pièce de manipulation et Le raccord d'accouplement et constitué de tenons (15) et de rainures (22) ainsi que d'un ressort (26) dispose entre Le porte-barillet et la pièce de manipulation et tendant à déplacer la pièce de manipulation suivant L'axe de coulissement en l'éloignant du barillet (9). 2. Connecteur pour fibres optiques selon la revendication 1, caracterise en ce que le moyen de positionnement angulaire consiste en un doigt et un perçage compLementaire. 3. Connecteur pour fibres optiques selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de Liaison entre la piece de manipulation et le porte-barillet consiste en une clavette (19) et une rainure (16) orientee suivant l'axe de coulissement et debouchant sur une gorge circonférentielle (17). 4. Connecteur pour fibres optiques selon L'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un fourreau (28) tubulaire dispose autour d'une extremite du porte-barillet et mobile suivant L'axe de coulissement par rapport au porte-barillet, ainsi qu'un ressort (29) disposé entre le porte-barillet et le fourreau et tendant à repousser le fourreau dans une position où il couvre le barillet (9). 5. Connecteur pour fibres optiques selon la revendication 4, caractérisé en ce que le raccord d'accouplement (2) est équipé d'une butee (30) repousse sant le fourreau (28) pour qu'il decouvre le barillet (9) lorsque la connexion est établie. 6. Connecteur pour fibres optiques selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérise en ce que le fourreau (28) comprend une surface exterieure de precentrage dans Le raccord d'accouplement (3). 7. Connecteur pour fibres optiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le porte-barillet (8) comporte un coulisseau (45), auquel des porteurs, éléments de traction d'un câble optique (12) contenant les fibres optiques (56), sont attaches, un moyen de liaison de butee à position variable (63, 64, 66) entre le coulisseau et le portebarillet, ainsi qu'un moyen de blocage (69) du coulisseau et du porte-barillet en position de bute. 8. Connecteur pour fibres optiques selon la revendication 7, caractérisé en ce que Le moyen de liaison de butée à position variable comprend un ecrou (64). 9. Connecteur pour fibres optiques selon L'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérise en ce que le coulisseau (45) comporte un systeme d'accrochage des porteurs (49) du câble optique (12), le systeme d'accrochage étant constitue de deux pièces mutuellement mobiles (58, 60) munies de surfaces coniques de coincement.