Brevet FR2695264A1 — publié le 19940304

ASSEMBLAGE PLASTIQUE MOULE FORMANT CONNECTEUR DE PRISE LATERALE POUR CABLE COAXIAL ET PROCEDES POUR CET ASSEMBLAGE L'invention concerne des assemblages formant connecteur de prise latérale pour réaliser une prise dans un câble électrique coaxial pour signaux en un point quelconque pour y fixer des microplaquettes de circuit intégré, ainsi que des procédés pour assembler le connecteur, le câble coaxial et la microplaquette. Lors de l'installation de systèmes câblés portant la voix, des données électroniques et/ou la puissance électrique entre des bâtiments distincts, des équipements et des réseaux de communication et de données, ou des stations de travail dans un bâtiment, il est fréquemment nécessaire de jonctionner des câbles électriques coaxiaux ou d'y faire des branchements Le jonctionnement se fait habituellement en réalisant une prise dans un câble coaxial sur sa longueur en un point commode pour le branchement Ceci peut devenir fatiguant, compliqué et prenant du temps lorsque les connecteurs de prise sont compliqués et/ou encombrants et nécessitent des outils spéciaux et des connaissances spéciales pour leur installation. On utilise actuellement plusieurs procédés pour réaliser une prise sur un câble coaxial Un premier procédé consiste à couper le câble coaxial, à terminer chaque extrémité par un connecteur et à connecter chaque connecteur à un connecteur en té Ce procédé donne souvent une connexion encombrante et demandant beaucoup de travail Dans un second procédé, on enlève l'enveloppe, la gaine et l'isolant sur un court tronçon d'un câble coaxial On soude le conducteur central, exposé, au conducteur central, exposé, d'un second câble coaxial, on relie les gaines au moyen de barrettes de fils électriques et on recouvre la jonction d'un isolant Ce procédé nécessite habituellement beaucoup de travail et l'intégrité mécanique du câble coaxial est réduite puisque l'on a coupé la gaine tressée, élément principal de la résistance. Un troisième procédé utilise des manchons coaxiaux brasés à fixer dans un troisième câble coaxial après que l'on a coupé en deux le câble coaxial De faibles caractéristiques électriques et une faible résistance mécanique caractérisent habituellement les produits de ce procédé. On peut également couper et dénuder un câble coaxial et souder chaque conducteur central à une broche d'une petite carte de circuit imprimé (PC) On soude les tresses à des pastilles de la carte ainsi qu'à un couvercle métallique On encapsule l'intérieur du couvercle dans de l'isolant Les deux broches dépassant de la face arrière de la carte de circuit imprimé peuvent se relier à un câble coaxial de branchement Ce produit présente de bonnes caractéristiques électriques mais des caractéristiques mécaniques juste passables et il est habituellement assez encombrant. Un procédé fréquemment utilisé consiste en un dispositif d'agrafage en demi-collier qui est fixé à un câble coaxial et d'o des contacts pointus percent le câble pour venir en contact avec la gaine et le conducteur central Un contact non fiable constitue souvent un problème avec ce procédé. L'invention comporte un assemblage formant prise latérale pour câble coaxial ainsi que les procédés pour sa fabrication et pour un assemblage du câble et de la prise avec une microplaquette de circuit intégré. Le câble coaxial comporte un conducteur central, électriquement conducteur, entouré par un isolant (diélectrique) qui de préférence est du polytétrafluoroéthylène expansé (e PTFE) L'isolant est entouré par une gaine tressée électriquement conductrice, et, en option, par une enveloppe protectrice en polymère autour de la gaine. On prépare l'assemblage de l'invention en enlevant d'un conducteur électrique isolé un court tronçon d'isolant On met en place, sur le conducteur central, exposé, un capuchon plastique moulé de même courburecylindrique que l'isolant ou s'y adaptant Dans le capuchon plastique moulé, on enrobe une broche de contact conductrice qui pénètre perpendiculairement à travers ses surfaces et dont la longueur la met en contact du conducteur central du câble lorsque le capuchon plastique moulé est en place, ajusté contre l'isolant du câble On soude la broche au conducteur central et on remplit d'un isolant, présentant de préférence les mêmes caractéristiques que l'isolant du câble, la cavité faite dans l'isolant, autour de l'isolant, du conducteur central et de la broche qui lui est soudée Le capuchon présente également un petit bossage de forme en plastique, par exemple conique, moulé sur ses surfaces extérieures autour de la broche de contact qui dépasse Le bossage de plastique sert à faire passer autour de lui la tresse conductrice et à maintenir la broche conductrice de façon que la tresse ne touche pas la broche lorsque l'on applique ensuite la tresse sur le câble On fixe également une courte broche conductrice supplémentaire au capuchon polymère moulé, ou on l'y enrobe, près de la broche de contact avec le conducteur central, pour venir en contact électrique avec la tresse conductrice du câble Un placage conducteur sur le capuchon polymère peut entourer la courte broche conductrice pour faciliter un bon contact avec la tresse. On tresse alors une gaine tressée, électriquement conductrice, autour du capuchon moulé et de l'isolant pour donner au câble une gaine conductrice qui se tient en contact électrique avec la broche courte et/ou avec la zone plaquée conductrice entourant la broche La gaine tressée maintient solidement en place le capuchon plastique moulé sur l'isolant du câble et aide à ancrer en place la prise latérale. En option, on peut appliquer une gaine plastique protectrice autour de la gaine tressée, par exemple pour d'autres formes du câble ci- dessus. On peut relier la prise latérale décrite ci-dessus à une microplaquette de circuit intégré ou à un transducteur pour qu'elle fasse partie intégrante d'un assemblage formant microplaquette de prise latérale de câble sous une enveloppe protectrice extérieure en plastique qui recouvre la totalité de l'assemblage En option, la microplaquette qui se trouve sur l'enveloppe peut comporter des moyens prévus pour connexion à l'extérieur de l'assemblage et peut comporter une fine couche d'isolant insérée entre la microplaquette ou le transducteur et la tresse conductrice entourant l'isolant et les portions supérieure et/ou inférieure d'un capuchon conducteur. La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un capuchon plastique moulé de l'invention avec des broches fixées, pour venir en contact avec le conducteur central d'un câble, sur une gaine tressée (non représentée). La figure 2 est une vue en perspective d'un capuchon plastique moulé de l'invention en place sur un câble avec une gaine tressée autour des extrémités de la broche de contact. La figure 3 est une vue en perspective d'un câble de la figure 2 comportant une microplaquette de circuit intégré électriquement reliée au câble par l'intermédiaire des broches 16 et 17. On va maintenant décrire l'assemblage de l'invention et les procédés pour sa fabrication en se référant aux dessins pour décrire plus complètement et plus soigneusement les composants de l'assemblage et la façon dont ils s'assemblent par les procédés de l'invention. La figure 1 est un schéma en perspective éclatée d'un capuchon plastique moulé 14 en relation spatiale correcte avec un conducteur électrique isolé 7 pour signaux dont un court tronçon d'isolant 5 a été enlevé La broche de contact conductrice 16 est maintenue en place dans la paroi du capuchon 14 par un bossage de forme 15 de plastique moulé et elle s'étend vers le bas à travers le conducteur 7 avec lequel elle fait contact à une encoche 19 lorsque le capuchon 14 repose en place contre l'isolant 5 On soude la broche 16 en place et le conducteur 7 à l'encoche 19 et on remplit la qualité entourant le contact soudé d'un isolant tel qu'un composé époxyde liquide ou une forme moulable de même isolant 5 ou son équivalent en constante diélectrique. Une broche de contact conductrice 17 est également fixée à la paroi du capuchon 14, ou enrobée dans cette paroi et peut présenter une portion conductrice 18, doublant le capuchon, pour aider la broche 17 à venir en contact conducteur avec la gaine tressée pour mettre le câble à la masse. La figure 2 est une perspective d'un capuchon moulé 14 en place sur l'isolant 5, au-dessus du conducteur 7 et en contact avec ce conducteur On a maintenant tressé des torons de gaine tressée 3 autour du conducteur isolé et du capuchon 14 au moyen d'un appareil et d'un procédé standards de mise en place d'une tresse sur un câble Les torons de la tresse 3 ne viennent pas en contact avec la broche 16 puisqu'ils passent autour du bossage de forme 15 du capuchon 14, mais ils font contact électrique avec la broche 17 à l'aide de la zone métallique métallisée conductrice 18 On peut donner au capuchon plastique moulé 14 une forme cylindrique incurvée pour correspondre à la courbure de l'isolant à laquelle il doit s'adapter et on peut le former à partir de n'importe lequel des matériaux thermoplastiques connus couramment utilisés pour ces pièces, tels que chlorure de polyvinyle, polyéthylène, polypropylène, polyamide ou polyester, par exemple. La figure 3 représente un câble de la figure 2 sur lequel on a fixé une microplaquette de circuit intégré 19 en contact électrique avec des broches 16 et 17 et donc avec le conducteur central 7 et avec la gaine conductrice tressée 3. La microplaquette de circuit intégré 19 peut être une microplaquette de processeur central d'environ 5 mm par environ 5 mm (environ 0,2 pouce) ou moins de dimensions Une telle microplaquette contient les composants interconnectés: l'horloge; une unité de commande comportant le compteur de programmes, le registreur d'instructions, le mot de statut du processus et un pointeur de pile; une mémoire de commande; une commande de bus; un registre de travail; une unité arithmétique/logique; et une mémoire ou pile interne La microplaquette 19 peut être un transducteur. Dans cette invention on utilise les microconducteurs connus pour être utilisés dans les câbles coaxiaux pour signaux L'isolant du câble peut être tout isolant utilisable (diélectrique), mais, pour le câble utilisé dans cette invention, on préfère un isolant mousse ou expansé, en particulier en polytétrafluoroéthylène expansé L'enveloppe peut être en un matériau courant de la fabrication des fils métalliques et des câbles, tels qu'une résine fluorocarbonée thermoplastique, le polyéthylène, le polypropylène, le polyuréthane ou le caoutchouc par exemple. Les assemblages de l'invention se fabriquent facilement par les procédés de l'invention, sont de poids très léger, présentent une section transversale minimale, virtuellement la même que celle du câble coaxial utilisé pour faire des assemblages, sont très solides et ne font apparaître qu'un minimum de pièces dépassant à l'extérieur des contours de surface du câble coaxial Une connexion et un bornage faciles et rapides à un câble coaxial de branchement, à des transducteurs ou à des microplaquettes sont offerts L'assemblage est utile dans des détecteurs sous-marins remorqués, tels que ceux utilisés dans des ensembles de sonars et d'autres domaines d'application incluent des organes industriels de commande de séquence, des organes de commande de machine- outils, des terminaux de point de vente, des terminaux intelligents, des processus d'instruments, des organes de régulation lumineuse de la circulation, des systèmes de collecte de données concernant les intempéries et les séismes et des organes de commande de processus. REVENDICATIONS 1 Assemblage formant prise latéral pour câble coaxial, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un câble électrique comprenant un conducteur central ( 7) électriquement conducteur entouré par un isolant ( 5), un court tronçon dudit isolant étant enlevé autour dudit conducteur central; (b) un capuchon plastique ( 14) incurvé cylindriquement, de la même courbure que ledit isolant, placé par dessus ledit câble au point d'enlèvement dudit court tronçon d'isolant; (c) une première broche de contact électrique ( 16) étant enrobée dans ledit isolant et le pénétrant perpendiculairement, broche dont l'extrémité intérieure est encochée ( 19) pour s'ajuster par dessus ledit conducteur central, l'encoche étant soudée audit conducteur central; (d) ledit capuchon ( 14) présentant, sur la surface extérieure dudit capuchon, un bossage plastique ( 15) moulé autour de ladit première broche de contact ( 16) pour aider à maintenir ladit broche en place dans ledit capuchon et pour aider à faire passer les torons de la tresse métallique conductrice ( 13) autour de ladite première broche ( 6) et hors contact électrique avec elle; (e) ledit capuchon ( 14) comportant, fixée à sa surface extérieure, une seconde broche de contact électrique ( 17) pour venir électriquement en contact avec une gaine tressée conductrice entourant ledit isolant et ledit capuchon, et comportant aussi, en option, une portion ( 18) de métal conducteur doublant la surface extérieure dudit capuchon ( 14) qui entoure ladite seconde broche ( 17); (f) un isolant, qui est le même ou différent que celui qui entoure ledit conducteur, remplissant la portion d'isolant enlevée en entourant ledit conducteur central et en entourant ladite première broche soudée audit conducteur central; (g) une gaine tressée conductrice ( 3) entourant ledit isolant ( 5) et ledit capuchon ( 14); et (h) en option une enveloppe polymère protectrice entourant ladite presse conductrice. 2 Assemblage de la revendication 1 caractérisé en ce que ledit isolant entourant ledit conducteur central est constitué de polytétrafluoroéthylène expansé. 3 Procédé de fabrication d'un assemblage formant prise latérale pour câble coaxial, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: (a) enlever d'un conducteur central électriquement conducteur, isolé, un tronçon spécifié d'isolant; (b) placer par dessus la cavité formée par l'enlèvement dudit tronçon d'isolant un capuchon plastique incurvé cylindriquement de la même courbure que ledit isolant; (c) une première broche de contact électrique ( 16) étant enrobée dans ledit isolant et le pénétrant perpendiculairement, broche dont l'extrémité intérieure est encochée ( 19) pour s'ajuster par dessus ledit conducteur central; (d) ledit capuchon ( 14) présentant, sur la surface extérieure dudit capuchon, un bossage plastique ( 15) moulé autour de ladit première broche de contact ( 16) pour aider à maintenir ladit broche en place dans ledit capuchon et pour aider à faire passer les torons de la tresse métallique conductrice ( 13) autour de ladite première broche ( 6) et hors contact électrique avec elle; (e) ledit capuchon ( 14) comportant, fixée à sa surface extérieure, une seconde broche de contact électrique ( 17) pour venir électriquement en contact avec une gaine tressée conductrice entourant ledit isolant et ledit capuchon, et comportant aussi, en option, une portion ( 18) de métal conducteur doublant la surface extérieure dudit capuchon ( 14) qui entoure ladite seconde broche ( 17); (f) souder audit conducteur central ( 7) ladite encoche ( 19) de ladite première broche ( 16); (g) remplir la cavité créée par l'enlèvement d'un isolant ( 5) entourant ledit conducteur central ( 7) avec le même isolant, ou un isolant différent, que celui entourant ledit conducteur central, en entourant ladite encoche soudée ( 19), ladite première broche ( 16) et ledit conducteur central ( 7); (h) tresser autour dudit isolant ( 5) une gaine conductrice ( 3) entourant ledit conducteur central ( 7) et ledit capuchon ( 14); et (i) en option, entourer ladite tresse conductrice ( 3) avec une jaquette polymère protectrice. 4 Assemblage formant prise latérale pour câble coaxial, avec microplaquette, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un assemblage formant prise latérale pour câble coaxial comportant en outre: (i) un câble électrique comprenant un conducteur central ( 7) électriquement conducteur entouré par un isolant ( 5), un court tronçon dudit isolant étant enlevé autour dudit conducteur central; (ii) un capuchon plastique ( 14) incurvé cylindriquement, de la même courbure que ledit isolant, placé par dessus ledit câble au point d'enlèvement dudit court tronçon d'isolant; (iii) une première broche de contact électrique ( 16) étant enrobée dans ledit isolant et le pénétrant perpendiculairement, broche dont l'extrémité intérieure est encochée ( 19) pour s'ajuster par dessus ledit conducteur central, l'encoche étant soudée audit conducteur central; (iv) ledit capuchon ( 14) présentant, sur la surface extérieure dudit capuchon, un bossage plastique ( 15) moulé autour de ladit première broche de contact ( 16) pour aider à maintenir ladit broche en place dans ledit capuchon et pour aider à faire passer les torons de la tresse métallique conductrice ( 13) autour de ladite première broche ( 6) et hors contact électrique avec elle; (v) ledit capuchon ( 14) comportant, fixée à sa surface extérieure, une seconde broche de contact électrique ( 17) pour venir électriquement en contact avec une gaine tressée conductrice entourant ledit isolant et ledit capuchon, et comportant aussi, en option, une portion ( 18) de métal conducteur doublant la surface extérieure dudit capuchon ( 14) qui entoure ladite seconde broche ( 17); (vi) un isolant, qui est le même ou différent que celui qui entoure ledit conducteur, remplissant la portion d'isolant enlevée en entourant ledit conducteur central et en entourant ladite première broche soudée audit conducteur central; (vii) une gaine tressée conductrice ( 3) entourant ledit isolant ( 5) et ledit capuchon ( 14); (b) une microplaquette de circuit intégré ou de transducteur ( 19) en contact électrique avec ladite première ( 16) et ladite seconde ( 17) broches de contact électrique; et (c) en option, une enveloppe polymère protectrice enclosant ledit assemblage formant prise latérale et ladite microplaquette. Assemblage de la revendication 4 caractérisé en ce que ledit isolant ( 5) entourant ledit conducteur central ( 7) est constitué de p olytétrafluoroéthylène expans é. 6 Procédé de réalisation d'un assemblage formant prise latéral pour câble coaxial avec une microplaquette, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: (a) enlever d'un conducteur central électriquement conducteur, isolé, un tronçon spécifié d'isolant; (b) placer par dessus la cavité formée par l'enlèvement dudit tronçon d'isolant un capuchon plastique incurvé cylindriquement de la même courbure que ledit isolant; (c) une première broche de contact électrique ( 16) étant enrobée dans ledit isolant et le pénétrant perpendiculairement, broche dont l'extrémité intérieure est encochée ( 19) pour s'ajuster par dessus ledit conducteur central; (d) ledit capuchon ( 14) présentant, sur la surface extérieure dudit capuchon, un bossage plastique ( 15) moulé autour de ladit première broche de contact ( 16) pour aider à maintenir ladit broche en place dans ledit capuchon et pour aider à faire passer les torons de la tresse métallique conductrice il ( 13) autour de ladite première broche ( 6) et hors contact électrique avec elle; (e) ledit capuchon ( 14) comportant, fixée à sa surface extérieure, une seconde broche de contact électrique ( 17) pour venir électriquement en contact avec une gaine tressée conductrice entourant ledit isolant et ledit capuchon, et comportant aussi, en option, une portion ( 18) de métal conducteur doublant la surface extérieure dudit capuchon ( 14) qui entoure ladite seconde broche ( 17); (f) souder audit conducteur central ( 7) ladite encoche ( 19) de ladite première broche ( 16); (g) remplir la cavité créée par l'enlèvement d'un isolant ( 5) entourant ledit conducteur central ( 7) avec le même isolant, ou un isolant différent, que celui entourant ledit conducteur central, en entourant ladite encoche soudée ( 19) ladite première broche ( 16) et ledit conducteur central ( 7); (h) tresser autour dudit isolant ( 5) une gaine conductrice ( 3) entourant ledit conducteur central ( 7) et ledit capuchon ( 14); (i) fixer en contact électrique avec ladite première ( 16) et ladite seconde ( 17) broches de contact électrique une microplaquette de circuit intégré ou de transducteur ( 19); et (j) en option, entourer ledit assemblage formant prise latérale de câble coaxial et ladite microplaquette avec une enveloppe polymère protectrice.