Brevet FR2666692A1 — publié le 19920313

Connecteur pour câble de transmission blindé. L'invention concerne un connecteur destiné à assurer le raccordement d'un appareillage émetteur et/ou récepteur de données à un câble de transmission blindé du type comportant au moins une paire de fils de transmission logée dans une gaine formant écran et à laquelle est associée un drain de masse. Les avantages des liaisons de transmission par câble comportant une paire blindée sont connus et exploités depuis longtemps dans le domaine des télécommunications. Ces liaisons dont l'installation s'effectue selon des techniques éprouvées relativement simples et peu coûteuses, permettent en effet la transmission de signaux tant analogiques que numériques, notamment en point à point, dans de bonnes conditions et avec de bonnes performances. Ceci a donc conduit à la préconisation de leur emploi dans les réseaux locaux, pour interconnecter des appareillages dotés à cet effet d'équipements émetteurs et/ou récepteurs de données identiquement reliés à une ou plusieurs liaisons partagées. Chacun des équipements répartis au long d'une liaison, vient alors se raccorder par l'intermédiaire d'un connecteur en un emplacement particulier qui lui est attribué sur le câble qui constitue cette liaison et, dans une forme classique de réalisation, les équipements sont connectés en série l'un à la suite de l'autre. Pour des raisons, notamment de continuité électrique au niveau des fils conducteurs utilisés pour la transmission des données et du blindage les protégeant contre les parasites électromagnétiques, on s'efforce de limiter au minimum les dégradations à effectuer sur un câble pour y raccorder les connecteurs servant au branchement des équipements émetteurs/récepteurs de données des appareillages desservis. Ceci a conduit notamment à la création de câbles dont l'ensemble des fils de transmission des données est classiquement entouré d'une gaine, formant un écran de blindage électromagnétique, à laquelle est associée un drain conducteur, longitudinal, de continuité d'écran qui, galvaniquement connecté à cette gaine en est cependant séparable, lorsque celle-ci doit être localement éliminée pour permettre un accès d'un connecteur aux fils de transmission, le drain étant susceptible d'être maintenu intact au niveau du connecteur et par conséquent d'assurer la continuité électrique de l'écran au long du câble, malgré l'élimination réalisée. Ceci a aussi conduit au développement de connecteurs dotés de blocs de raccordement spécifiques, tel que celui décrit dans la demande de brevet français n" 8907182 de la demanderesse, succinctement présenté plus loin, permettant le raccordement d'un équipement émetteur et/ou récepteur d'un appareillage par l'intermédiaire d'un câble de dérivation blindé, comportant deux paires de fils de transmission, à un câble blindé tel qu'évoqué plus haut qui comporte une paire de fils de transmission et un drain de continuité d'écran et qui est destiné à desservir plusieurs équipements émetteurs/récepteurs connectés à lui en série. Un des objectifs de la présente invention est de profiter de la présence de ces connecteurs sur de telles liaisons pour compléter le service offert tant au niveau des appareillages raccordés à ces connecteurs pour être desservis qu'à l'ensemble formé par les appareillages reliés à un même câble par ces connecteurs pour leurs échanges d'informations. La présente invention propose donc un connecteur du type évoqué ci-dessus, qui est destiné à permettre le raccordement d'un équipement émetteur et/ou récepteur d'un appareillage par l'intermédiaire d'un câble de dérivation blindé comportant au moins deux paires de fils individuellement isolés de transmission, à un câble blindé, tel qu'évoqué plus haut, qui comporte au moins une paire de fils individuellement isolés de transmission et un drain de continuité d'écran à l'intérieur d'une gaine constituant ledit écran électromagnétique et qui comporte, à cet effet, un bloc de raccordement composé d'un élément support dans lequel est logé un dispositif de coupure placé entre quatre pièces de connexion par pincement et à cisaillement d'isolant, permettant chacune une connexion individuelle de deux fils isolés et destinées à relier chacune un des quatre fils de transmission du câble de dérivation et un des deux fils de transmission du câble à drain, le dispositif de coupure étant déplaçable dans un logement de l'élément support entre une première position permettant le passage de deux fils en traversée entre chacun deux pièces de connexion, situées de part et d'autre du logement et différentes pour les deux fils en traversée, et une seconde position dans laquelle le dispositif de coupure s'interpose entre les pièces de connexion situées de part et d'autre du logement, après avoir éventuellement sectionné les fils préalablement en traversée. Selon une caractéristique de l'invention, le connecteur logé dans un boîtier en matériau isolant comporte une cage de Faraday à laquelle sont reliées les gaines écrans des câbles pour former un contenant électromagnétiquement étanche aux parasites, où pénètrent les conducteurs des câbles et dans laquelle sont logés l'élément support les pièces de connexion et un bornier d'accès aux fils du câble de dérivation auquel ces fils sont reliés ainsi que des conducteurs électriques reliant ce bornier aux pièces de connexion de l'élément support. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit, en liaison avec les figures répertoriées ci-dessous. Les figures 1 et 2 présentent respectivement un schéma en vue de dessus et en vue de côté du bloc de raccordement connu tel que défini dans la demande de brevet antérieure, évoquée ci-dessus de la demanderesse. Les figures 3 et 4 présentent respectivement une pièce de connexion et un dispositif de coupure du bloc de raccordement connu, selon les figures 1 et 2. La figure 5 présente un schéma d'un connecteur selon la présente invention. La figure 6 présente un schéma d'une variante du connecteur selon la présente invention tel que présenté figure 5. Le bloc de raccordement connu présenté en figure 1 est destiné à assurer la connexion d'un appareillage, non représenté, sur un câble 1, blindé électromagnétiquement, qui comporte une paire de fils conducteurs de transmission 2 et 3, un drain 4 de continuité d'écran, une gaine métallique 5 formant écran électromagnétique pour les fils de transmission et un gainage isolant 6 couvrant la gaine métallique 5, le drain 4, électriquement conducteur est en contact avec la gaine 5 sur toute la longueur du câble qui les comporte. Le montage d'un connecteur sur un câble 1 qui vient le traverser, implique l'élimination partielle du gainage isolant 6 et de la gaine métallique 5 de ce câble à l'emplacement prevu pour ce connecteur pour permettre d'accéder aux fils 2 et 3 ainsi qu'accessoirement au drain 4, au moyen de pièces de connexion qui sont par exemple assujetties à un élément support prévu dans le connecteur. Dans la réalisation considérée, il est prevu de connecter chacun des fils 2 et 3, respectivement, l'un à deux pièces de connexion 6 et 7 disposées de part et d'autre d'un compartiment 28 interrompant une goulotte 25 prévue pour le passage en traversée de ce fil, tel 2, entre ces deux pièces 6 et 7, dans un élément support 50, l'autre à deux pièces de connexion 8 et 9 disposées de part et d'autre d'un compartiment 29 interrompant une goulotte 27 qui est parallèle à la goulotte 25 et qui est prévue pour permettre le passage en traversee de cet autre fil, tel 3, entre les pièces 8 et 9. Une goulotte 26 est également prévue dans l'élément support 50 pour le passage en traversée du drain 4, elle est située entre les goulottes 25 et 27 auxquelles elle est parallèle. Deux pièces 35, 36 positionnées dans cette goulotte permettent d'immobiliser le drain 4 que l'on y loge, d'une manière analogue à celle par laquelle les fils 2 ou 3 sont immobilisés dans les pièces de connexion; dans la réalisation envisagé, elles permettent aussi un raccordement du drain au blindage électromagnétique du connecteur. Ces pièces de connexion 6 à 9 sont du type à fourche et assurent la connexion et le coincement d'un fil électriquement isole dans une fente de fourche où la couche isolante couvrant ce fil est cisaillée, lors de la phase d'insertion du fil. Chaque pièce de connexion 6 à 9, realisée en un materiau bon conducteur, comporte deux paires perpendiculaires de fourches parallèles A à D, les fentes F parallèles des deux fourches A, B d'une paire s'évasant dans une direction opposée de celles des fourches C, D de l'autre paire, ainsi qu'on le voit sur la figure 3, de manière à permettre indépendamment une double connexion de deux fils différents, tels 3 et 23, au moyen d'une seule pièce. Alternativement les pièces de connexion sont susceptibles de ne comporter qu'une paire de fourches parallèles, par exemple A et B et de venir se connecter chacune à une des pistes d'un circuit imprimé 95 porteur par la base conductrice qui unit les deux fourches de chaque paire. Dans une première forme de réalisation - figure 1 -, l'appareillage à raccorder, vient se relier au bloc de raccordement par l'intermédiaire d'un câble de dérivation 20, électromagnétiquement blindé, destiné à permettre un montage en dérivation série de cet appareillage. Le câble de dérivation 20 comporte classiquement une gaine metallique 19 formant écran et recouvrant quatre fils de transmission 21, 22, 23, 24 individuellement recouverts d'une couche isolante. Les pièces de connexion 6 à 9 reçoivent chacune l'un des deux conducteurs 2 ou 3 dans les fentes parallèles F d'une paire de fourches, par exemple A, B et l'un des quatre conducteurs 21 à 24 dans les fentes F de l'autre paire de fourches C, D. La mise en serie de l'appareillage sur le câble 1 par l'intermédiaire du câble de dérivation 20 s'effectue par coupure des fils 2 et 3 entre les pièces de connexion qui les maintiennent, dans la zone où ces fils, logés dans les goulottes 25, 27, traversent chacun l'un des compartiments 28, 29 situes sur leur passage. Cette coupure des fils 2 et 3 est effectuée au moyen d'un dispositif 10 déplaçable dans l'élément support 50 entre deux positions. Dans une première position avant connexion, qui est ici prévue en saillie, du dispositif de coupure 10 et qui est montree en pointillé sur la figure 2, il est possible d'assurer le passage des fils 2 et 3 en traversée entre les bornes de connexion 6, 7 pour l'un et 8, 9 pour l'autre, au travers des compartiments 28 pour l'un et 29 pour l'autre. Le déplacement ici par enfoncement du dispositif de coupure 10 jusqu'à une seconde position assure la coupure des fils 2 et 3 en raison de la forme en couteau donnée aux parties concernes du dispositif de coupure 10 - voir figures 2 et 4 -. A cet effet ce dispositif de coupure 10, ici réalisé en materiau isolant moulé, comporte une partie commune qui est en saillie hors de l'élément support 50, avant connexion, et qui sert de poussoir lors de l'enfoncement. Cette partie commune se prolonge par deux unités de coupe dotées chacune de deux lames de couteau, telles 43 et 44 pour l'une destinée à pénétrer dans l'un des compartiments, soit ici 28, et telles 45 et 46 pour l'autre destinée à pénétrer dans l'autre compartiment 29. Les deux lames, telles 45 et 46, d'une unite de coupe viennent coulisser contre les parois du compartiment, tel 29, qui sont en regard et qui sont perpendiculaires à la goulotte, telle 27, qu'interrompt ce compartiment. L'enfoncement du dispositif de coupure 10, prealablement positionné au dessus des fils courant dans les goulottes,25, 27 entraîne le sectionnement d'un tronçon de ces fils par les deux lames qui viennent s'y appuyer au niveau des bordures communes aux goulottes et parois des compartiments qui leur sont perpendiculaires. Le dispositif de coupure 10 se verrouille dans les compartiments 28, 29 en position basse après sectionnement des fils, il est maintenu par les harpons terminaux de pattes élastiques qu'il comporte, tel 31 figure 4, ces harpons venant s'encliqueter dans des alvéoles correspondantes non figurées des parois internes des compartiments. Les deux tronçons de fil coupés par les couteaux du dispositif de coupure 10 sont maintenus en position basse chacun dans un vide d'un compartiment sous le dispositif de coupure ce qui permet d'empêcher tout court-circuit par déplacement intempestif de ces tronçons dans le connecteur. L'appareillage, non représenté, qui est relié par un des fils 21 à 24 à chacune des deux parties des fils 2 et 3 qui ont été déconnectées par le déplacement du dispositif de coupure 10, est alors simultanément connecté en série sur la liaison de transmission constituée par ces deux fils 2, 3. La saillie ou non du dispositif de coupure 10 hors du connecteur comme montré en pointillé sur la figure 2 permet à l'utilisateur de détecter visuellement si la connexion en dérivation est à réaliser ou si elle a déjà été réalisée. Dans l'exemple présenté en figure 5, l'élément support 50 équipe des pièces 6 à 9 et 35, 36 vient se positionner de manière préférablement amovible à l'intérieur d'un boîtier 51 qui est par exemple constitué de deux demi-coques accolées, ces dernières étant munies d'orifices permettant notamment le passage des câbles 1 et 20. Ces orifices présentés au nombre de quatre et références 52 à 55 sont dotés de dispositifs classiques non figurés, par exemple de type presse-étoupe, permettant d'immobiliser les câbles par rapport au boîtier 51, tout en assurant une bonne étanchéité. Dans l'exemple présenté, une traversee du câble 1 au travers du boîtier 51 du connecteur est réalisée par passage de ce câble par deux orifices 52 et 55, situes en regard sur deux des facettes latérales opposées du boîtier, un orifice 53 disposés lateralement par rapport à l'orifice 52, sur la même facette, permettant l'entrée du câble de dérivation 20. Pour eviter toute perturbation des signaux transmis par les câbles 1 et 20 par des parasites, au niveau du boîtier 51 du connecteur où les gaines métalliques 5 et 19 de ces câbles sont interrompues, ce boîtier est lui-même électromagnétiquement blindé et assure une continuité d'ecran avec les gaines métalliques des câbles. Dans la réalisation proposée où il est prévu un boîtier 51 en matériau isolant moulé, celui-ci comporte une cage de Faraday interne 56 à laquelle viennent se connecter la gaine 19 du câble de dérivation et les deux extrémités dissociees 5a, 5b de la gaine 5 du câble 1, alors que les conducteurs des câbles pénètrent dans la cage par des orifices appropriés, selon des techniques bien connues de l'homme de métier. La cage de Faraday 56 est par exemple réalisée à l'aide de pièces en aluminium qui viennent se placer contre la paroi interne du boîtier 51 de manière à former un contenant étanche aux parasites électromagnétiques dans lequel pénètrent les conducteurs des câbles 1 et 20 et où sont enfermés l'élément support, les pièces qu'il porte et des éléments auxiliaires de connexion qui seront précisés plus loin. Ce contenant que forme la cage de Faraday 56 peut également être obtenu par métallisation épaisse de la paroi interne du boîtier 51. Quelle que soit la solution choisie, la cage de Faraday 56 est munie d'une première borne de raccordement 57, accessible depuis l'extérieur du boîtier 51, cette borne permet de relier la cage de Faraday directement à une masse, ainsi que par conséquent les extrémités 5a, 5b de la gaine métallique 5, le drain 4 et la gaine métallique 19, lorsque les câbles 1 et 20 sont en place. Une seconde borne de raccordement 58 est accessible depuis l'extérieur du boîtier 51, cette borne est aussi reliée à la cage de Faraday 56 par l'intermédiaire d'un condensateur 59, elle permet de relier la cage de Faraday, les extrémités 5a, 5b de la gaine métallique 5, le drain 4 et la gaine métallique 19, à une masse pour permettre l'élimination des signaux parasites qui ne sont pas constitués par un potentiel continu et en particulier les signaux parasites de type haute fréquence. Comme indiqué plus haut la cage de Faraday 56 contient l'élément support 50 et les bornes de connexion 6, 7, 8, 9 et 35, 36. Les quatre fils 21, 22, 23, 24 du câble 5 qui sont destinés à être utilisés pour les transmissions aboutissent sur un bornier 30 par l'intermédiaire duquel ils sont individuellement reliés aux pièces de connexion 6 à 9, via des liaisons 121, 122, 123, 124 préférablement préétablies, par exemple lors de l'assemblage du connecteur en usine à l'occasion de sa fabrication. Dans une forme de réalisation ces liaisons 121 à 124 sont constituées par les conducteurs d'un circuit imprimé interne constituant l'élément support 50 sur lequel les éléments de raccordement sont positionnés, les conducteurs reliant alors entre eux les points de connexion qui sont nécessaires. Alternativement ces liaisons 121 à 124 peuvent être constituées par des fils conducteurs si les pièces de connexion sont du type à double fourche présenté en figure 3. Selon une variante de réalisation proposée ici, le câble de dérivation 20 est doté d'une paire de fils supplémentaires 81, 82 permettant de téléalimenter l'appareillage, non figuré, desservi à partir de fils d'un autre câble, tel 82, via le connecteur auquel ce câble est alors raccordé, ce qui permet notamment de limiter le nombre de câbles arrivant à l'appareillage et d'obtenir une alimentation séparée par des conducteurs dont la section peut être choisie en fonction de la consommation de l'appareil raccorde. Dans l'exemple presente en figure 5, le câble 82 pénètre dans la cage Faraday du boîtier 51, au travers d'un orifice 54 de ce boîtier et les deux fils 83, 84 d'alimentation en énergie viennent directement se connecter à des bornes supplémentaires 85, 86 du bornier 30 auxquelles les fils 80, 81 concernés du câble de dérivation sont également raccordés. Le câble 82 est préférablement blindé et sa gaine ecran 87 vient alors se connecter à la cage de Faraday 56 par un dispositif analogue à celui prévu pour les autres câbles. Dans l'exemple présenté en figure 6, c'est le câble à drain lui-même qui contient une paire de fils 88, 89 supplémentaires pour l'alimentation en énergie des appareillages raccordes, ces fils sont connectés aux fils 80, 81 du câble de dérivation par l'intermédiaire des bornes 85, 86 comme indiqué plus haut la liaison s'effectuant par l'intermédiaire de pièces de connexion, non représentées, analogues par exemple aux pièces 6 à 9. Dans l'exemple de réalisation présenté figure 6, des organes de connexion auxiliaires 71, 72, 73, 74 sont prévus disposes sur deux des quatre liaisons 121 à 124, ici sur les liaisons 122 et 124 aboutissant aux pièces de connexion 7 et 9 situées d'un même côté du dispositif de coupure 10 sur l'élément support 50. Ces organes de connexion auxiliaires 71 à 74 permettent alternativement soit d'assurer les continuités respectives des liaisons 122 et 124 sur lesquelles ils sont placés en série deux à deux, tels les organes 71 et 72 sur la liaison 124, lorsqu'ils sont reliés par exemple par un lien intermediaire conducteur de type strap,soit de raccorder une prise auxiliaire 70, autobouclante, en série avec l'appareillage sur le câble 1, lorsque les liens intermédiaires sont supprimés. La prise 70 est agencee de manière à être autobouclante selon un arrangement classique en télétransmission qui a été initialement développé pour la téléphonie, elle est destinée à recevoir une fiche complémentaire, externe et amovible, qui permet de raccorder en dérivation série un appareillage auxiliaire, par exemple de contrôle ou de test, la fiche et l'appareillage n'étant pas représentés. Cette prise 70 vient se connecter par quatre conducteurs 91, 92, 93, 94, de type fil ou piste, aux organes de connexion auxiliaires 71 à 74 de manière à inserer un contact mobile sur chacun des fils 122 et 124, ces contacts étant fermés lorsque la fiche complémentaire de la prise est absente, ce qui assure la continuité des liaisons 122 et 124 ainsi que la connexion de l'appareillage desservi en série sur le câble 1. L'introduction d'une fiche complémentaire approprié dans la prise permet de relier en serie sur le câble 1 un appareillage auxiliaire lui-même en série avec l'appareillage raccorde par le câble de dérivation 20, Cet appareillage est par exemple une console d'ordinateur dotée de moyens de transmission compatibles avec les émetteurs/ récepteurs raccordés au câble 1 et permettant de télécontrôler et/ou de superviser les divers appareillages raccordés au câble 1, y compris celui raccorde par le câble de dérivation 20; cette prise permet éventuellement de contrôler l'ensemble de transmission constitué autour du câble 1 à partir d'un quelconque connecteur selon l'invention. La prise 70 est preferablement logée dans la cage de Faraday 56 où elle est logée et dont elle débouche par son embouchure pour permettre l'introduction d'une fiche externe complémentaire, amovible, telle qu'évoquée ci-dessus. le blindage éventuel de cette prise est connecté à la cage de Faraday et l'étanchéité électromagnétique du contenant que forme la cage est éventuellement completé par un opercule de blindage 95 venant fermer l'orifice 54 du boîtier 51 où s'ouvre l'embouchure de la prise 70, en l'absence de fiche complémentaire. REVENDICATIONS 1) Connecteur destiné à permettre le raccordement d'un équipement émetteur et/ou récepteur d'un appareillage par l'intermédiaire d'un câble de dérivation (20) blindé; doté d'au moins deux paires de fils (21, 22, 23, 24) individuellement isolés de transmission , à un câble blindé (1), qui comporte au moins une paire de fils (2, 3) individuellement isolés de transmission et un drain (4) de continuité d'écran à l'intérieur d'une gaine (5) formant un écran électromagnétique, ledit connecteur comportant à cet effet, un bloc de raccordement composé d'un élement support (50) dans lequel est logé un dispositif de coupure (10) placé entre quatre pièces de connexion (6, 7, 8, 9) par pincement et à cisaillement d'isolant,destinees à relier chacune un des quatre fils de transmission du câble de dérivation et un des deux fils de transmission du câble à drain, le dispositif de coupure etant déplaçable dans un logement de l'élément support entre une première position permettant le passage de deux fils du câble à drain en traversee entre chacun deux pièces de connexion, situées de part et d'autre du logement et différentes pour les deux fils en traversée, et une seconde position dans laquelle le dispositif de coupure s'interpose entre les pièces de connexion situées de part et d'autre du logement, après avoir éventuellement sectionné les fils prealablement en traversée, caractérisé en ce que le connecteur logé dans un boîtier (51), en matériau isolant, comporte une cage de Faraday (56) à laquelle sont reliées les gaines écrans (5) des câbles pour former un contenant étanche aux parasites électromagnétiques , où pénètrent les conducteurs des câbles et dans laquelle sont logés l'élément support , les pièces de connexion et un bornier d'accès (30) aux fils du câble de dérivation auquel ces fils sont relies ainsi que des conducteurs electriques (21a, 22a, 23a, 24a) reliant ce bornier aux pièces de connexion de l'élément support. 2/ Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de connexion auxiliaires (71, 72, 73, 74, ou 85, 86) donnant accès à des fils correspondants du câble de dérivation, via le bornier. 3/ Connecteur selon la revendication 2, caractérise en ce que les organes de connexion auxiliaires (85, 86) sont intégrés au bornier (30)pour raccorder une paire supplementaire de fils (80,81) du câble de dérivation destinée à assurer l'alimentation en énergie de l'appareillage raccordé par ce câble et à partir d'un autre câble (1 ou 82) pénétrant dans le boîtier du connecteur. 4/ Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une prise autobouclante (70) pour une fiche complementaire, externe, amovible de desserte d'appareillage auxiliaire , ladite prise débouchant hors de la cage de Faraday, où elle est logée, par son embouchure et étant reliée par les organes de connexion auxiliaires (71, 72, 73, 74) aux conducteurs electriques reliant le bornier aux pièces de connexion de l'élément support de manière à être en série avec l'appareillage, raccordé par le connecteur, sur le câble à drain.