Brevet FR2653600A1 — publié le 19910426

L'invention concerne un connecteur miniature pour câble plat blindé plus particulièrement destiné aux câbles plats comportant un empilage de trois conducteurs, dont un est un conducteur haute tension et les deux autres sont des conducteurs équipotentiels basse tension. De nombreux connecteurs pour câbles plats ont été developpés. On pourra d'aiLleurs se reporter à la demande de brevet française publiée sous le N 2 618 263 déposée le 16 juillet 1987, également à la demande de brevet US N 4 773 878 déposée le 2 juillet 1987 et au brevet français publié sous le N 2 600 828 déposé le 24 juin 1986. On constate d'une manière générale que les connecteurs existants permettent essenti.ellement des raccordements en extrémité du câble, sans autre préoccu- pation que d'assurer, avec une bonne qualité de contact, les accouplements des liaisons électriques basse tension. D'une manière générale donc, ces types de connecteurs ne sont pas adaptés morphologiquement aux câbles plats blindés constitués par un empilage de trois conducteurs. En effet, la réalisation récente de câbles plats utilisant la technologie des circuits imprimés, ces câbles se présentant donc sous forme d'un empilage de couches conductrices superposées de faible épaisseur (35 im de façon typique), impose le développement d'un dispositif de reprise de contact n'altérant ni mécani- quement, ni thermiquement les pistes conductrices du câble ou leur support isolant. Or, cette caractéristique n'est absolument pas garantie sur les connecteurs connus qui de surcroît ont un encombrement conséquent. En conséquence, un besoin nouveau se fait sentir depuis la substitution des câbles coaxiaux cLas- siques à section cyLindrique par des câbles plats blin- dés comportant un empilage de trois conducteurs, dont un est un conducteur haute tension et dont les deux autres sont équipotentiels et à basse tension. Cette substitution s'est d'ailleurs faite dans un but de diminution de l'encombrement des câbles haute tension. La demanderesse s'est donc posée le problème de la réalisation de connecteurs de taille la plus réduite possible qui assurent à la fois une reprise de contact sans altération mécanique ni thermique des pistes conductrices de ce type de câble ou de leur support isolant. La demanderesse a conçu un connecteur qui ne présente pas les inconvénients cités ci-dessus et qui en outre possède des qualités diélectriques re- quises, le rendant apte à transférer une énergie impul- sionnelle importante. A titre d'exemple, cette énergie est de l'ordre d'une durée de 1 p s sous une tension d'environ 3 500 V avec un débit approchant les mille ampères et ce quelle que soit la pression, le conducteur étant parfaitement étanche à l'air. La présente invention a plus particulièrement pour objet un connecteur miniature pour câble plat blindé du type comportant un empilage de trois conduc- teurs, un conducteur haute tension et deux conducteurs équipotentiels basse tension, le connecteur étant des- tiné à relier électriquement le câble plat à un autre type de câble ou à un appareil électrique, caractérisé en ce qu'il comprend: a) un premier organe de connexion désigné par fiche mâle comprenant: - côté actif, un contact mâle électriquement conducteur de forme aLLongée en terminaison du conduc- teur haute tension, - côté câble, une fourche en matériau à mémoire de forme destiné à emprisonner le conducteur haute tension, - une bague de section oblongue en matériau à mémoire de forme assurant d'une part la jonction et l'équipotentialité des conducteurs basse tension du câble; et d'autre part la continuité du transfert de masse vers la masse du second organe de connexion, - un élément isolant conférant à la fiche mâle une bonne tenue mécanique et les caractéristiques diélectriques recherchées; b) un second organe de connexion désigné par embase femelle ou par prolongateur femelle comportant: - un contact central femelle, élastique, électriquement conducteur et susceptible de recevoir le contact mâle haute tension, - un corps isolant et élastique susceptible d'assurer à la fois l'isolement haute tension de la fiche mâle et son étanchéité, - un dispositif de reprise de masse acceptant par transfert la masse de la fiche mâle et son équipo- tentialité, - un dispositif de verrouillage assurant la rétention de la fiche mâle dans l'organe femelle, et un contrôle visuel de l'insertion. Selon l'invention, le contact mâle haute tension est constitué d'une pièce électriquement conduc- trice et de forme cylindrique. Selon l'invention, la bague de section oblon- gue assure la jonction et l'équipotentialité des deux conducteurs basse tension du câble par pincement sur ce dernier de la partie étroite de cette bague. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la continuité de transfert de masse vers la masse de l'organe femelle est réalisée par l'intermédiaire de deux bossages par exemple de section carrée situés Z sur la bague de section oblongue en alliage à mémoire de forme. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, l'élément isoLant est constitué par une résine isolante adhérant parfaitement -à la fiche mâle ainsi obtenue. Selon l'invention, la fiche mâle possède en outre deux champs biseautés qui, lors de la pénétra- tion dans l'organe femelle, compriment le corps isolant de cet organe femelle, assurant ainsi une étanchéité, en particulier à l'air, en traversée et à l'accouplement lors de l'insertion de la fiche mâle. Selon l'invention, le dispositif de reprise de masse est constitué de deux lames métalliques souples venant en contact des deux bossages de la fiche mâle. Selon l'invention, le dispositif de verrouil- lage est constitué d'une part par deux billes céramique placées dans l'organe femelle et, d'autre part, de deux logements placés dans la fiche mâle, ces billes étant emprisonnées -dans. ces- Logements et maintenues enfoncées par une bague extérieure retenue par un ressort. L'ensemble des caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'une coupe longitudinale du connecteur selon l'inven- tion, monté sur une embase. - la figure 2 représente le montage du câble 102 dans le contact femelle, - la figure 3 représente une coupe longitu- dinale détaillée de la fiche male, - la figure 4 représente une vue d'ensemble de la bague 37 qui se trouve dans la fiche male, - la figure 5 représente une coupe transver- sale de la bague selon la figure 4 dans sa partie pincée, - la figure 6 représente une coupe selon un plan longitudinal du cable plat blindé, - la figure 7 représente le câble après dénudage de ses conducteurs, - la figure 8 représente une vue d'ensemble de la fiche mâle. On peut voir sur la figure 1 le connecteur dans son ensemble, vu suivant une coupe longitudinale. Le connecteur est constitué de deux organes complémen- taires. L'organe attaché au câble plat 30 est désigné par fiche mâle et porte la référence 1. L'organe femelle 100 peut se présenter sous la forme soit d'une embase fixée sur un panneau, soit d'un prolongateur. C'est cet organe femelle qui comporte selon l'invention les éléments de verrouillage de manière à obtenir une fiche mâle de section la plus réduite possible. L'organe femelle 100 est destiné à recevoir un câble 102, de type coaxial par exemple, et comporte à sa terminaison côté câble coaxial une presse étoupe 101 qui fixe ce câble dans cet organe. Le câble plat blindé 30 est logé dans la fiche mâle 1. Le cable plat blindé comporte, comme cela sera décrit plus précisément à propos des figures 6 et 7, un conducteur central haute tension et deux conducteurs basse tension équipotentiels. Le conducteur central haute tension est relié à un contact male 10 électriquement conducteur de la fiche male. Les conduc- teurs basse tension sont reliés à un dispositif de reprise de masse constitué de deux lames métalliques 23 disposées dans l'élément femelle 100. Après insertion de la fiche mâle dans l'or- gane femelle qui est une embase dans les exemples choisis, le contact mâle 10 en matériau électriquement conducteur se trouve pincé par une fourche électrique- ment conductrice constituant le contact femelle 20, située sur l'embase 21. L'organe femelle 100 comporte également un dispositif de verrouillage 24, 25, 26 assurant: - la rétention de la fiche mâle 1 dans l'élé- ment femelle 100 dans tous les cas de contrainte, envi- ronnement, missile par exemple, - un contrôle visuel de garantie d'insertion correcte de la fiche mâle au moyen d'un repère de cou- leur 27. Ce dispositif de verrouillage est constitué de deux billes 24 en céramique par exemple, prisonnières de l'extrémité à section rectangulaire de l'embase, maintenues enfoncées dans deux logements 38 situés sur la fiche mâle 1, par une bague extérieure 26 mainte- nue en place par un ressort 25. - La figure 2 permet de montrer le câble 102 avant montage dans la pièce 2 de l'embase femelle. Lors du montage de ce câble dans l'embase femelle, le câble est dénudé, la partie dénudée étant brasée par exemple, à l'intérieur de la pièce femelle 2. Sur la figure 3 on a représenté la fiche mâle 1 vue en coupe longitudinale. Cette figure permet de détailler l'ensemble des éléments constituant cette fiche. Le contact mâle 10 a de préférence une forme cylindrique et se prolonge à l'intérieur de la fiche, c'est-à-dire côté câble plat 30, par une fourche 11 en alliage à mémoire de forme. Les deux pistes basse tension 32 et 33 du câble plat sont réunies par L'inter- médiaire d'une bague 37 de section oblonge, en alliage à mémoire de forme. Cette bague 37 permet d'assurer les fonctions suivantes: - une jonction et l'équipotentiaLité des deux pistes basse tension 32 et 33 du câble plat par pincement sur ce dernier de la partie étroite 36 de la bague à section oblongue en alliage à mémoire de forme, - la continuité de transfert de masse vers la masse de l'élément femelle 100 par l'intermédiaire de deux bossages 35 situés sur cette bague, les bossages ayant par exemple une section carrée. Le câble plat 30 ainsi équipé est revêtu d'un matériau isolant 3, par exemple une résine, qui adhère parfaitement CEccobond 45 ou produit similaire), conférant à la fiche mâle d'une part une bonne tenue mécanique et, d'autre part, lui assurant la garantie de caractéristiques diélectriques recherchées. La bague à section oblongue 37 a été repré- sentée en perspective sur la figure 4. Cette bague comporte donc une partie présentant un pincement 36 et une autre partie présentant les bossages 35. La figure 5 représente une coupe transversale de la fiche mâle au niveau de la partie pincée de la bague 37. Cette figure 5 permet donc de mettre en évi- dence la fonction pincement de la bague 37 assurant la jonction et l'équipotentialité des deux pistes basse tension du câble plat 30. Les figures 6 et 7 permettent d'illustrer la structure en couche du câble plat blindé 30. En effet, la figure 6 représente le câble plat blindé vu en coupe longitudinale. Le conducteur haute tension 31 est situé entre deux couches d'isolant 34, sur les- quelles sont places respectivement les conducteurs basse tension 32 et 33. La figure 7 permet d'illustrer le câble plat blindé 30 après dénudage de l'extrémité des conduc- teurs pour la mise en place à l'intérieur de la fiche mâle 1. La figure 8 permet de montrer la fiche mâle dans son ensemble, une partie de cette fiche ayant été partiellement dégagée afin de montrer l'emplacement de la bague 37 à l'intérieur de cette fiche. On peut également voir à partir de cette figure les logements 38 destines à recevoir les billes 24 qui se situent dans le dispositif de verrouillage de l'organe femelle. Afin d'assurer à la fois l'isolement haute tension de la fiche mâle 1 et l'étanchéité, cet organe femelle 100 comporte en outre un corps isolant élastique 22 par exemple un élastomère (silicone ou équivalent) de section adaptée. L'étanchéité en traversée et à l'accouplement est assurée lors de l'insertion de la fiche mâle 1. Cette dernière possède en effet deux champs biseautés 39 qui, lors de la pénétration dans l'embase 21, compriment l'élastomère 22, lui-même réalisé avec une forme adéquate. La contrainte laterale subie par l'élastomère 22 se répartit sur les surfaces supérieure et inférieure de la fiche mâle assurant ainsi un contact intime de l'élastomère sur toute la périphérie de la fiche mâle. REVENDICATIONS 1. Connecteur miniature pour câble plat blindé du type comportant un empilage de trois conduc- teurs, un conducteur haute tension (31) et deux conduc- teurs équipotentiels basse tension (32, 33), le connecteur étant destiné à relier électriquement le câble plat (30) à un autre type de câble (102) ou à un appareil électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un organe mâle (1) et un organe femelle (100), a) l'organe mâle (1) comprenant: - côté actif, un contact mâle (10) électri- quement conducteur de forme allongée en terminaison du conducteur haute tension (31), - côté câble (30), une fourche (11) en maté- riau à mémoire de forme susceptible d'emprisonner le conducteur haute tension (31), - une bague (37) de section oblongue en matériau à mémoire de forme assurant d'une part la jonction et l'équipotentialité des conducteurs (32 et 33) basse tension du câble (30); et d'autre par la continuité du transfert de masse vers la masse de l'organe femelle (2), un élément isolant (3) conférant à la fiche- mâle (1) une bonne tenue mécanique et des caracté- ristiq.ues diélectriques recherchées; b) l'organe femelle (100) comprenant: - un contact central femelle (2) élastique, électriquement conducteur et susceptible de recevoir le contact mâle (10) haute tension, - un corps isolant (22) et élastique suscep- tible d'assurer à la fois l'isolement haute tension de l'organe mâle (1) et son étanchéité, - un dispositif de reprise de masse (23) acceptant par transfert la masse de l'organe male (1) et son équipotentialité, - un dispositif de verrouillage (24, 25, 26) assurant la rétention de l'organe mâle (1) dans l'organe femelle (100) et un contrôle visuel de l'inser- tion. 2. Connecteur selon la revendication 1 ou la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (37) de section oblongue comporte un pincement (36) assurant la jonction et l'équipotentialité des deux conducteurs (32 et 33) basse tension. 3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe femelle comporte deux éLéments électriquement conducteurs constitués par les deux bossages (35) placés sur la bague de section oblongue (37) pour assurer la continuité de transfert de masse de l'organe mâle (1) vers L'organe femelle (100). 4. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément isolant (3) de l'organe mâle (1) est réalisé par une résine isolante adhérant parfaitement à cet organe mâle. 5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe mâle (1) possède en outre deux champs biseautés qui, lors de la pénétration dans l'organe femelle (100), compriment le corps isolant (22) de cet organe femelle, assurant ainsi une étanchéité en traversée et à l'accou- plement lors de l'insertion de l'organe mâLe (1). 6. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le disposi- tif de reprise de masse (23) est constitué de deux lames métalliques (23) souples venant en contact des deux bossages (35) de l'organe mâle. 7. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le disposi- tif de verrouillage (24, 25, 26) est constitué d'une part par deux billes (24) placées dans l'organe femeLle et, d'autre part, de deux logements (36) placés dans L'organe mâle, ces biLLes étant emprisonnées dans ces logements et maintenues enfoncées par une bague (26) extérieure retenue par un ressort (25).