Brevet FR2687017A1 — publié le 19930806

L'invention concerne un connecteur coaxial enfichable constitué d'une prise mâle disposée à l'extrémité d'un câble, dont le conducteur interne est racordé au conducteur intérieur de ladite prise et dont le conducteur extérieur, y compris la gaine du câble, se termine dans le logement de la prise mâle o il est enserré mécaniquement au moyen d'une vis creuse et maintenu en contact électrique, et comportant un moulage en matière plastique entourant de manière étanche l'extrémité du câble et une partie du logement de la prise mâle. On connaît un connecteur coaxial de ce type sur les câbles coaxiaux confectionnés par le fabricant, c'est-à-dire les câbles qui sont munis, dès leur fabrication, de deux connecteurs coaxiaux placés chacun à une extrémité du câble Le moulage en matière plastique exerce une certaine fonction d'étanchéité et sert en même temps de protection contre les flexions Toutefois, ce connecteur coaxial enfichable ne convient pas pour une utilisation à l'air libre car il n'est pas étanche à l'eau Malgré tous les efforts qui ont été faits, on n'est pas encore parvenu jusqu'à présent à établir, entre la gaine du câble et le moulage en matière plastique, une liaison suffisamment intime pour rendre la fente correspondante étanche au moins à l'eau de projection Le même problème se pose pour la fente qui se trouve entre le logement de la prise et le moulage d'enrobage en matière plastique au niveau de son bord avant Bien qu'en cet emplacement, il ne s'exerce pas de sollicitations mécaniques du type de celles qui sont inévitables à l'extrémité côté câble du moulage lors de la flexion du câble, si l'on utilisait ce connecteur à l'air libre, ce moulage en matière plastique serait exposé à l'eau Cette eau pénétrerait peu à peu vers la vis et de là- pénétrerait à l'intérieur de la prise Alors que ce problème pourrait être résolu en utilisant une vis rendue étanche, on ne connait pas jusqu'à présent de solution utilisable pour empêcher la pénétration de l'eau dans la prise par le côté câble. Par le brevet DE 22 38 308 B 2, on connaît un connecteur coaxial enfichable dans lequel se trouve, entre la gaine extérieure du câble et la vis, une fente annulaire ouverte en direction du côté câble qui est délimitée du côté enfichable par un joint annulaire et remplie de matière plastique injectée du côté câble Comme matière plastique, on utilise une résine autodurcissable qui sert en premier lieu à ancrer le conducteur extérieur dans le logement de la prise dont il épouse la forme Du côté enfichable du joint annulaire est prévu théoriquement un espace annulaire qui est rempli d'une matière plastique élastique laquelle a été injectée à travers un perçage radial pratiqué dans le logement de la prise Le joint annulaire en forme de disque, ainsi noyé de tous côtés, ne peut toutefois remplir que de manière très incomplète sa fonction d'étanchéité pour les raisons qui seront évoquées plus loin. Par le brevet US 46 26 055, il est connu de compléter la réalisation des faces frontales d'éléments qui s'interpénètrent selon le principe d'une rainure et d'un ressort de manière à donner aux rainures un profil qui va en s'effilant en direction du fond de la rainure et de disposer à l'intérieur de ces rainures des joints qui se déforment de manière élastique sous l'effet des saillies de l'autre élément en direction de l'entrefer qui subsiste entre lesdites projections et le fond de la rainure respective. Le but de l'invention est donc de proposer un connecteur enfichable du type mentionné dans l'introduction qui est étanche au moins à l'eau de projection Ce but est atteint par le fait que la vis présente une transition de forme conique dirigée dans une zone sensiblement cylindrique à diamètre intérieur plus grand et ouverte vers son extrémité côté câble, que dans cette zone à diamètre intérieur plus grand de la vis est disposée une bague d'étanchéité dont le diamètre est sensiblement égal à la fente annulaire entre la gaine du câble et la paroi intérieure de la vis, et que la fente restante du côté câble est remplie par une partie du moulage en matière plastique. L'invention repose sur la constatation qu'il ne suffit aucunement de munir la vis, dans sa zone d'extrémité côté câble, d'une bague d'étanchéité, par exemple d'un joint torique Au contraire, la bague d'étanchéité n'exerce sa fonction que parce que la transition entre la zone à diamètre intérieur plus faible de la vis et sa zone à diamètre intérieur plus grand est de forme conique de telle sorte que, derrière la bague d'étanchéité, donc adjacent à sa face orientée vers le côté enfichable, subsiste un entrefer (espace rempli d'air) de forme annulaire Donc, lors de la fabrication du moulage d'enrobage, la matière plastique injectée à chaud sous une pression non négligeable, qui pénètre dans la fente restante du côté câble entre la paroi intérieure de la vis et la gaine du câble, exerce sur la bague d'étanchéité une force dirigée surtout axialement qui serre la bague d'étanchéité en direction de la zone de transition de forme conique et en même temps la déforme de manière élastique en raison de l'existence de l'entrefer mentionné ci-dessus Ce n'est que cette déformation élastique de la section transversale de la bague d'étanchéité, qui ne se produirait pas si la bague était simplement noyée par exemple dans une rainure sensiblement de même section, qui procure l'étanchéité souhaitée, car les forces de recul élastique assurent que la bague se trouve fermement comprimée aussi bien contre la gaine du câble que contre la paroi intérieure de la vis. Dans le mode de réalisation indiqué dans la revendication 2, la matière plastique pénètre également dans l'espace intérieur de la prise mâle à partir de la bague d'étanchéité, plus précisément dans l'espace qui subsiste entre le conducteur extérieur du câble et la paroi intérieure de la vis L'état solidaire complémentaire ainsi obtenu entre les formes de la gaine extérieure du câble et la vis, et donc la prise mâle dans son ensemble, améliore la résistance à l'extraction du câble, surtout s'il s'agit d'un câble à conducteur extérieur en forme de tube ondulé. Toutefois, on ne peut pas exclure complètement pour le mode de réalisation mentionné en dernier lieu que la matière plastique, qui d'ailleurs pénètre partiellement également dans la gaine du câble, parvienne jusqu'à l'entrefer périphérique mentionné dans la revendication 1 à travers la fente entre la gaine et la paroi intérieure de la vis pour remplir cet entrefer Ceci aurait pour conséquence que la bague d'étanchéité qui s'y trouve serait noyée des deux côtés dans la matière plastique et ne pourrait pas remplir sa fonction d'étanchéité pour les raisons déjà mentionnées. Ce risque est éliminé par le mode de réalisation indiqué dansla revendication 3 Les dimensions de la section de la deuxième bague d'étanchéité mentionnée dans cette revendication et de la rainure annulaire recevant cette bague doivent être prévues de telle sorte, pour les raisons mentionnées, que la matière plastique pénétrant éventuellement dans cette zone conduise à une déformation élastique de cette deuxième bague d'étanchéité. Dans l'introduction, il a déjà été mentionné qu'en utilisant un connecteur enfichable de ce type, à l'air libre, donc avec une possibilité de contact avec de l'eau, on courrait également le risque que l'eau pénètre dans le moulage en matière plastique du côté de la prise et parvienne à l'intérieur de celle-ci à travers la vis Le mode de réalisation indiqué dans la revendication 4 constitue une prévention de ce risque La troisième bague d'étanchéité proposée dans cette revendication produit, selon le même principe que la première et la deuxième bagues d'étanchéité, une étanchéité fiable y compris de la transition ou de la fente qui existe entre le logement métallique de la prise mâle et le bord périphérique avant son moulage en matière plastique. Sur le dessin sont représentés de manière schématiquement simplifié, en coupes longitudinales, des exemples de réalisation du connecteur coaxial enfichable conforme à l'invention Sur ce dessin: la figure 1 représente un premier mode de réalisation; la figure 2 représente un deuxième mode de réalisation; et la figure 3 représente un troisième mode de réalisation. Dans tous les modes de réalisation représentés sur le dessin, le connecteur enfichable comprend respectivement une prise mâle coaxiale de construction quelconque, le câble coaxial également de construction quelconque relié à cette prise, dans le présent cas muni, purement à titre d'exemple, d'un conducteur extérieur en forme de tube ondulé, ainsi qu'un moulage en matière plastique enrobant l'ensemble qui sert d'étanchéité, exerce une protection contre les flexions et constitue, par ailleurs, le diélectrique de la prise mâle. Le câble coaxial est constitué d'un conducteur interne 1, d'un diélectrique habituel 2, représenté ici sous la forme d'un diélectrique en matière absorbante, un conducteur externe 3 ainsi qu'une gaine 4 pour le câble. La prise mâle comprend un conducteur interne il qui est représenté sur le dessin sous la forme d'une fiche du côté enfichable mais qui peut être également réalisé sous forme de douille, un diélectrique de prise 12, un logement de prise 13, une vis 15 coopérant avec une bague de compression 14, ainsi qu'un capuchon métallique non représenté sur le dessin. La majeure partie du logement 13, la vis creuse 15 et une partie du câble sortant de cette dernière sont noyées dans un moulage 16 en matière plastique enrobant l'ensemble Ce moulage en matière plastique remplit l'espace interne du logement 13 à travers un perçage 13 a pratiqué dans celui-ci et sert de diélectrique 12 de la prise mâle Entre ce diélectrique 12 et la bague de compression 14 se trouve un disque en matière isolante 17. Les trois modes de réalisation représentés sur le dessin, et dont les éléments mentionnés ci-dessus coincident, se distinguent les uns des autres par des mesures d'étanchéité différentes Toutefois, les trois modes de réalisation ont en commun le type d'étanchéité de l'introduction du câble dans la prise La vis creuse 15 présente un diamètre intérieur à plusieurs gradations En direction de l'extrémité côté câble de la vis, son diamètre intérieur, ajusté sur celui du câble y compris sa gaine 4, s'élargit en direction d'une zone d'extrémité cylindrique 15 a de diamètre intérieur plus grand. Dans la fente annulaire créée entre la gaine 4 du câble et la paroi intérieure de la vis 15 est disposée une bague d'étanchéité 18 La fente annulaire restante côté câble est remplie de la matière plastique du moulage 16. Afin que la bague 18 puisse exercer sa fonction d'étanchéité, elle doit avoir la possibilité de se déformer de manière élastique sous la pression de la matière plastique du moulage 16 pénétrant sous pression et sous forme liquide dans ladite fente annulaire Cette possibilité est offerte par la présence d'un entrefer 19 (espace rempli d'air) de forme annulaire adjacent à la face de la bague 18 orientée vers le côté enfichable Cet entrefer 19 est obtenu lors de la construction par le fait qu'entre le diamètre intérieur plus petit de la vis 15 et sa zone i 5 a à diamètre intérieur plus grand se trouve une transition 15 b de forme conique. Ce mode de réalisation représenté sur la figure 1 peut, surtout si le conducteur extérieur du câble est constitué d'un tube ondulé, être amélioré selon la figure 2 par le fait que la gaine 4 du câble est reculée légèrement par rapport au bord frontal du conducteur extérieur 3 et que dans l'espace intérieur libre ainsi créé de la vis 15 débouche au moins un perçage radial 15 c qui a pour effet que la matière plastique constitutive du moulage 16 remplit également cet espace libre L'état solidaire ainsi créé entre les formes respectives augmente la résistance d'extraction du câble Afin d'éviter que la matière plastique pénétrant dans l'espace libre pénètre, à travers la fente périphérique inévitable, entre la gaine 4 du câble et la paroi interne de la vis 15 jusqu'à l'entrefer 19, remplisse celui-ci et empêche ainsi la déformation élastique de la bague 18, la vis 15 possède, dans sa zone située entre le perçage 15 c et la transition b de forme conique, une rainure annulaire destinée à recevoir une deuxième bague d'étanchéité 20 Pour les mêmes raisons que dans le cas de la bague d'étanchéité 18, les sections transversales de la rainure annulaire d'une part et de la deuxième bague 20 d'autre part doivent être configurées de telle sorte que ladite bague 20 subisse une déformation élastique, produise des forces de recul qui font adhérer fermement ladite bague 20 contre la gaine 4 du câble. Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 3, la transition avant ou côté enfichable, entre le logement 13 et le moulage 16, est également étanche à l'eau afin d'empêcher toute pénétration d'eau à travers la fente périphérique entre le logement 13 et le moulage 16 jusqu'à la fente filetée se trouvant entre le logement 13 et la vis 15 Ledit logement 13 présente à cet effet, du côté extérieur, une rainure annulaire dans laquelle est insérée une troisième bague d'étanchéité 21 Afin que cette troisième bague d'étanchéité 21 puisse se déformer de manière élastique sous la pression de la matière constituant le moulage 16, le fond de cette fente est en forme de V de manière à laisser subsister un entrefer périphérique 22. Comme cela a été mentionné, les mesures d'étanchéité qui ont été prises reposent respectivement sur une déformation élastique des bagues d'étanchéité prévues aux emplacements concernés Il peut être laissé à la compétence du spécialiste de la technique de choisir les mesures de construction donnant la possibilité aux bagues d'étanchéité concernées de se déformer de manière élastique sous la pression de la matière plastique injectée Par exemple, il est possible de prévoir, au lieu d'une transition 15 b de forme conique, une simple graduation radiale du diamètre, dans le cas o la bague 18 utilisée est une bague profilée dont la section sera configurée de telle sorte que, sur le côté opposée à la matière plastique, subsiste un espace rempli d'air entre la bague d'étanchéité et la paroi intérieure de la vis 15. REVENDICATIONS 1 Connecteur coaxial enfichable constitué d'une prise mâle placée à l'extrémité d'un câble, dont le conducteur interne est racordé au conducteur intérieur de ladite prise et dont le conducteur extérieur, y compris la gaine du câble, se termine dans le logement de la prise mâle o il est enserré mécaniquement au moyen d'une vis creuse et maintenu en contact électrique, et comportant un moulage en matière plastique entourant de manière étanche l'extrémité du câble et une partie du logement de la prise mâle, caractérisé en ce que la vis ( 15) présente sur son extrémité côté câble une transition ( 15 b) de forme conique dirigée dans une zone ( 15 a) sensiblement cylindrique à diamètre intérieur plus grand, que dans cette zone à diamètre intérieur plus grand de la vis est disposée une bague d'étanchéité ( 18) dont le diamètre est sensiblement égal à la fente annulaire entre la gaine ( 4) du câble et la paroi intérieure de la vis ( 15), et que la fente restante du côté câble est remplie par la matière plastique avec laquelle est réalisé le moulage ( 16). 2 Connecteur enfichable selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine ( 4) du câble est reculée par rapport au bord frontal côté prise du conducteur extérieur ( 3) et que la prise mâle est munie d'au moins un perçage ( 15 c) qui débouche dans l'espace occupé par le conducteur extérieur nu ( 3) du câble. 3 Connecteur enfichable selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi intérieure de la vis ( 15) présente une rainure annulaire entre le perçage ( 15 c) et la transition ( 15 b) de forme conique vers le diamètre intérieur plus grand, rainure annulaire dans laquelle est montée une autre bague d'étanchéité ( 20) qui s'applique par sa face périphérique interne contre la gaine ( 4) du câble. 4 Connecteur enfichable selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le logement ( 13) de la prise mâle présente du côté extérieur une rainure annulaire dont la profondeur est supérieure à l'épaisseur d'une troisième bague d'étanchéité ( 21) insérée dans cette rainure annulaire, que le moulage ( 16) en matière plastique de la prise mâle remplit la profondeur restante de cette rainure annulaire et que le fond de la rainure et/ou la troisième bague d'étanchéité a une section transversale telle que, entre ces deux éléments, subsiste un entrefer ( 22).