Brevet FR2667450A1 — publié le 19920403

La présente invention est relative à un connecteur alvéolaire, comportant un élément de connecteur mâle et un élément de connecteur femelle présentant des corps pourvus d'alvéoles alignées aptes à recevoir au moins un dispositif de connexion de fibres optiques formé d'un contact mâle et d'un contact femelle coopérants. De tels connecteurs généralement de type multicontacts sont utilisés pour relier des câbles ou les pistes d'une carte à circuit imprimé, dite carte-fille aux pistes d'une autre carte à circuit imprimé dite carte-mère. Dans cette application, un élément de connecteur alvéolaire multicontacts de type mâle est monté sur la carte-fille et un élément femelle correspondant est monté sur la carte-mère. De tels connecteurs pour cartes à circuit imprimé comportent des alvéoles destinées à recevoir différents types de contacts et notamment des alvéoles destinées à recevoir des contacts coaxiaux. Un exemple de tels connecteurs est fourni par la série de connecteurs selon la norme DIN 41612. Compte-tenu du développement des connexions par fibres optiques, on a tout naturellement envisagé de monter dans ce type de connecteur des dispositifs de connexion de fibres optiques en mettant en place le contact optique mâle du dispositif de connexion de fibres optiques dans une alvéole d'un des éléments du connecteur et le contact optique femelle dans une alvéole de l'élément de connecteur en regard. Or, les contacts optiques, en particulier les contacts pour fibres optiques monomode doivent avoir un très bon guidage axial et angulaire si l'on veut obtenir un affaiblissement faible de la connexion. Ce guidage est en général obtenu par la présence d'un jeu radial faible entre les surfaces en regard du contact optique mâle et du contact optique femelle lorsque la connexion est réalisée. Ce guidage est satisfaisant lorsque l'on assemble directement un contact mâle et un contact femelle montés respectivement à l'extrémité de câbles optiques. Par contre, ce guidage n'est plus satisfaisant lorsque les contacts optiques mâle et femelle sont préalablement montés chacun dans une alvéole d'un élément de connecteur alvéolaire multicontacts pour cartes à circuit imprimé du type de ceux mentionnés ci-dessus. En effet, les alvéoles de ces éléments de connecteur ainsi que leur position dans les corps isolants des éléments de connecteur ont des tolérances incompatibles avec les guidages demandés aux contacts optiques. Ces tolérances en effet ont été définies pour des connecteurs coaxiaux qui 2 2667450 ne nécessitent qu'une précision de guidage plus faible que pour les connexions de fibres optiques Les tolérances pour des contacts coaxiaux définies, notamment dans la norme DIN 41612, sont telles que les alvéoles des éléments de connecteur mâle et femelle (prise et fiche des connecteurs pour cartes imprimées) ne sont pas suffisamment bien alignées, par suite des excentrations, pour un accouplement bien guidé de contacts optiques mis en place dans les alvéoles de ces éléments de connecteur. La présente invention se propose de réaliser un connecteur alvéolaire permettant de recevoir dans des alvéoles alignées des éléments de connecteur, au moins un dispositif de connexion de fibres optiques avec un bon guidage axial et angulaire malgré les excentrations des alvéoles. Le connecteur selon la présente invention comprend au moins un dispositif de connexion de fibres optiques comprenant un contact optique mâle et un contact optique femelle aptes à être engagés chacun dans une alvéole de l'un des éléments de connecteur, l'un desdits contacts étant monté fixe dans son alvéole et l'autre étant mobile axialement dans son alvéole entre une position de déconnexion et une position de connexion du dispositif de connexion de fibres optiques, et se caractérise par le fait qu'il comprend une bague entourant ledit contact mobile, montée et immobilisée axialement dans l'alvéole, ledit contact mobile et ladite bague comportant sur leurs surfaces en regard des portées cylindriques agencées et disposées de manière telle que dans ladite position de déconnexion et pendant une partie de la course de déplacement du contact mobile au cours des phases de connexion et de déconnexion, au moins une portée de ladite bague est sensiblement en appui contre une portée du contact optique mobile, et que dans ladite position de connexion, lesdites portées de ladite bague et dudit contact mobile sont espacées radialement les unes des autres. Les portées mentionnées ci-dessus de la bague et du contact optique mobile constituent ainsi des moyens de pré-guidage permettant au contact optique mobile d'être centré par rapport à son alvéole dans la position de déconnexion. Dans cette position, il existe un jeu radial très faible entre la bague et le contact ainsi qu'entre la bague et l'alvéole. Dans la position de connexion du contact mobile, il existe entre les portées en regard de la bague et du contact mobile un jeu radial suffisant pour accepter les excentrations des alvéoles. De préférence, le contact optique mobile est le contact mâle du dispositif de connexion de fibres optiques, et des moyens élastiques sont prévus pour repousser le contact optique mâle vers sa position de connexion. En particulier, ces moyens élastiques peuvent être constitués d'un ressort 3 2667450 de compression monté entre l'extrémité frontale de la bague et une portée en décrochement du contact optique mâle mobile, le déplacement du contact mobile mâle par rapport à la bague lors de la connexion s'effectuant à l'encontre de la force de ce ressort, et ledit ressort repoussant, dans la position de connexion, le contact mâle en direction du contact femelle. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le contact mobile comporte sur sa surface extérieure au moins deux portées cylindriques de diamètres différents, la bague comportant une portée se trouvant sensiblement en appui contre une portée du contact mobile dans la position de déconnexion, et en regard et espacée à jeu d'une autre portée de plus faible diamètre dudit contact dans la position de déconnexion De préférence, le contact comporte deux portées de diamètres différents contre lesquelles s'appuient sensiblement deux portées de diamètres différents de la bague dans la position de deconnexion. Dans un mode de réalisation particulier, notamment lorsque les faces optiques des contacts sont réalisées en oblique ou lorsque l'on souhaite obtenir une bonne reproductibilité des pertes de la connexion lors d'un grand nombre d'accouplements, il est prévu des moyens de positionnement angulaire du contact optique mobile par rapport à la carte sur laquelle est monté l'élément de connecteur alvéolaire logeant ledit contact optique mobile. Dans un mode préféré de réalisation, ces moyens de positionnement angulaire sont constitués d'un doigt en saillie radialement de la bague en s'engageant dans une encoche radiale d'un trou cylindrique ménagé dans la carte correspondante pour le passage du contact, ladite bague comportant en outre une clavette logée dans une rainure longitudinale du contact mobile. On empêche ainsi le contact de tourner librement dans son alvéole de réception lorsque l'élément de connecteur est monté sur la carte. Les dispositifs de connexion de fibres optiques susceptibles d'être utilisés dans le cadre de l'invention peuvent être de tout type approprié et notamment du type décrit par la société déposante dans EP-A-0063085. Dans ce cas, le contact optique mâle monté à l'extrémité d'un câble à fibre optique comporte un embout présentant une protubérance tubulaire axiale, et en retrait de la protubérance et entourant la partie arrière de celle-ci, un évidement annulaire dont la paroi présente par exemple un profil conique. Le contact optique femelle comporte un raccord femelle de reconstitution présentant dans sa partie centrale, à l'intérieur d'un 4 2667450 perçage longitudinal, un corps de butée, notamment une sphère, présentant un orifice axial traversant et, autour de celui-ci, des portées de contact pour d'un côté l'embout du contact mâle et de l'autre c 8 té pour l'embout mâle monté à l'extrémité de l'autre câble à fibre optique à connecter et préalablement engagé dans le raccord femelle de reconstitution Le contact optique femelle comporte ainsi, d'une part le raccord femelle de reconstitution et d'autre part, le second embout mâle. Les portées en regard du corps de butée et des embouts mâles sont agencées de façon telle que lors de tout mouvement relatif des portées en contact, l'extrémité d'une fibre au niveau de la face d'extrémité de la protubérance d'un embout mâle soit maintenue à une distance constante prédéterminée du centre du corps de butée. Les faces d'extrémités des protubérances des embouts et des fibres immobilisés à l'intérieur sont droites, c'est-à-dire perpendiculaires à l'axe longitudinal du dispositif de connexion mais peuvent être inclinées par rapport à cet axe lorsqu'une fonction d'atténuation est recherchée comme décrit par exemple dans la demande de brevet français FR-A-2 598 820 de la société déposante. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va maintenant en décrire à titre d'exemple nullement limitatif un mode de réalisation en se référant au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en coupe d'un élément de connecteur dans une alvéole duquel est monté un contact optique mâle, la figure 2 est une vue en coupe montrant un connecteur selon l'invention pour cartes à circuit imprimé en position de connexion, une des cartes étant omise, la figure 3 est une vue en coupe d'une variante de réalisation de l'élément de connecteur de la figure 1, la figure 4 est une vue en bout prise dans le sens de la flèche A de la figure 3. On se réfère tout d'abord à la figure 1. Cette figure représente en coupe un contact optique mâle désigné globalement par 1 monté dans une alvéole du corps isolant d'un élément de connecteur alvéolaire femelle désigné par 2 et monté sur une carte-mère à circuit imprimé 3. Le contact 1 est monté à l'extrémité d'un câble à fibre optique 4, par exemple du type monomode, et comporte à son extrémité avant un embout 5 présentant une protubérance axiale 6 à l'extrémité de laquelle se trouve l'extrémité de la fibre optique, et en retrait de ladite protubérance une portée conique 7. Selon l'invention, il est prévu une bague 8 retenue axialement dans l'alvéole de la fiche 2, et montée à jeu radial faible dans celle-ci. A cet effet, la bague 8 comporte à son extrémité arrière une collerette 9 s'engageant derrière la face d'extrémité arrière de la fiche 2 et une gorge 10 dans laquelle est logée une rondelle fendue Il comportant une portée extérieure conique en saillie vers l'arrière en appui contre une des portées annulaires de la bague 8 définissant la gorge 10 et une portée annulaire de la fiche 2. Dans l'exemple illustré, la bague comporte deux portées cylindriques 12, 13 espacées axialement et de diamètres différents, séparées par une portée cylindrique de diamètre intermédiaire 14. La surface extérieure du contact mâle 1 présente également plusieurs portées cylindriques successives de diamètres différents, à savoir une portée de diamètre réduit 15, une portée de diamètre intermédiaire 16 et une portée de plus grand diamètre 17. Comme on le voit sur la figure 1 dans la position de déconnexion, le contact mâle 1 est muni de la bague 8, l'agencement étant tel que des portées de la surface extérieure du contact sont sensiblement en appui contre des portées de la surface intérieure de la bague, le terme "sensiblement en appui" signifiant qu'il existe un jeu radial très faible entre ces portées. Comme on le voit sur la figure 1 dans la position de déconnexion, la portée 12 de la bague est sensiblement en appui de la portée 16 du contact et de la même manière, la portée 13 de la bague est sensiblement en appui de la portée 17 du contact. Le contact mâle 1 est mobile axialement par rapport à la bague 8, laquelle est fixe dans l'alvéole, un ressort de rappel 18 monté autour du contact et prenant appui contre une portée 19 du contact et la face d'extrémité avant 20 de la bague 8 étant prévu pour ramener le contact dans la position de déconnexion de la figure 1 depuis la position de connexion illustrée dans la figure 2 qui sera décrite ci-après. Le déplacement axial longitudinal du contact par rapport à la bague est limité par une collerette de butée 21 réalisée sur le contact et venant en appui contre la collerette 9 à l'arrière de la bague. La figure 2 illustre le connecteur selon l'invention en position de connexion, un contact optique femelle désigné globalement par 22 et logé dans un élément de connecteur mâle 23 étant connecté à l'élément de contact mâle 1. - 6 2667450 Dans la figure 2, la carte à circuit imprimé "fille" n'a pas été illustrée. Le contact optique femelle 22 comporte un raccord femelle de reconstitution 24 avec un corps de butée sphérique évidé 25 et un embout mâle 26 analogue à l'embout mâle 5 et monté à l'extrémité d'une ferrule fixée au câble à fibre optique 27 à raccorder au câble 4. Comme on le voit sur la figure 2, dans la position de connexion, le ressort 18 repousse le contact optique mâle 1 en direction du contact femelle, de façon à repousser élastiquement l'embout 5 contre le corps de butée 25. Comme on le voit sur la figure 2 dans cette position de connexion et du fait du déplacement axial intervenu du contact optique mâle 1 par rapport à la bague 8, il existe un jeu radial important entre les portées du contact et celles de la bague qui, dans la position de déconnexion illustrée sur la figure 1, étaient sensiblement en appui. La portée 12 de la bague se trouve ainsi en regard et à distance de la portée de plus petit diamètre 15 du contact et la portée 13 de la bague se trouve en regard et à distance de la portée 16 du contact. Ce jeu radial permet d'accepter les excentrations des alvéoles des éléments de connecteurs 2 et 23. On peut ainsi selon l'invention utiliser des alvéoles prévues auparavant pour d'autres types de contacts, par exemple des contacts coaxiaux, en vue de réaliser des connexions de fibres optiques. Dans un mode de réalisation non représenté, la portée 17 du contact peut avoir le même diamètre que la portée 16 de celui-ci, et les portées 13 et 14 de la bague de même diamètre que la portée 12 de celleci. La variante de la figure 3 diffère de celle de la figure 1 par le fait qu'il est prévu des moyens de positionnement angulaire du contact optique mâle mobile 1 sur la carte 3. A cet effet, le trou cylindrique percé dans la carte pour le passage du contact comporte une encoche 28 recevant avec jeu un doigt radial 29 de la bague 8 '. La bague 8 ' comporte en outre une clavette 30 logée dans une rainure 31 du contact. Grâce à ces caractéristiques, le contact ne peut tourner librement dans l'alvéole dans laquelle il est monté. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modificationss sans pour autant sortir ni de son cadre ni de son esprit. 7 2667450 REVENDICATIONS 1 Connecteur alvéolaire, comportant un élément de connecteur mâle et un élément de connecteur femelle, présentant des corps pourvus d'alvéoles alignées aptes à recevoir au moins un dispositif de connexion de fibres optiques formé d'un contact mâle et d'un contact femelle coopérants, aptes à être engagés chacun dans une alvéole de l'un des éléments de connecteurs, l'un desdits contacts étant monté fixe dans son alvéole et l'autre étant mobile axialement dans son alvéole entre une position de déconnexion et une position de connexion du dispositif de connexion de fibres optiques, caractérisé par le fait qu'il comprend une bague ( 8; 8 ') entourant ledit contact mobile ( 1), montée et immobilisée axialement dans l'alvéole, ledit contact mobile et ladite bague comportant sur leurs surfaces en regard des portées cylindriques ( 15,16,17; 12,13) agencées et disposées de manière telle que dans ladite position de déconnexion et pendant une partie de la course de déplacement du contact mobile au cours des phases de connexion et de déconnexion, au moins une portée ( 12, 13) de ladite bague est sensiblement en appui contre une portée ( 16, 17) du contact optique mobile, et que dans ladite position de connexion, lesdites portées de ladite bague et dudit contact mobile sont espacées radialement les unes des autres. 2 Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit contact optique mobile est le contact male ( 1) du dispositif de connexion de fibres optiques, et que des moyens élastiques ( 18) sont prévus pour repousser le contact optique male vers sa position de connexion. 3 Connecteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens élastiques comportent un ressort de compression ( 18) monté entre l'extrémité frontale ( 20) de ladite bague ( 8; 8 ') et une portée ( 19) en décrochement du contact optique male mobile, le déplacement du contact mobile mâle par rapport à la bague, lors de la connexion s'effectuant à l'encontre de la force dudit ressort qui repousse dans la position de connexion le contact mâle en direction du contact femelle. 4 Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite bague comporte sur sa surface intérieure une portée ( 12) se trouvant sensiblement en appui contre une portée ( 16) de la surface extérieure du contact mobile dans la position de déconnexion et en regard et espacée à jeu d'une autre portée ( 15) de plus faible diamètre dudit contact dans la position de connexion. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que ledit contact comporte sur sa surface extérieure deux portées ( 16, 17) de diamètres différents contre lesquels 8 2667450 s'appuient sensiblement deux portées ( 12, 13) de diamètres différents de la bague dans la position de déconnexion. 6 Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de positionnement angulaire du contact optique mobile par rapport à la carte ( 3) sur laquelle est monté l'élément de connecteur alvéolaire ( 2) logeant ledit contact mobile. 7 Connecteur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens de positionnement angulaire comportent un doigt ( 29) en saillie radialement de la bague ( 8 ') et s'engageant dans une encoche radiale ( 28) d'un trou cylindrique ménagé dans la carte pour le passage du contact, ladite bague ( 8 ') comportant en outre une clavette ( 30) logée dans une rainure longitudinale ( 31) du contact mobile.