Brevet FR2691844A1 — publié le 19931203

Dispositif de raccordement pour extrémité de câble coaxial Le domaine de l'invention est celui des dispositifs de raccordement électrique et plus précisément celui des prises pour câbles coaxiaux. De telles prises sont destinées à constituer la terminaison d'un câble coaxial, cette terminaison étant réalisée pour permettre de raccorder le câble coaxial à un appareil muni d'une terminaison complémentaire. Leur utilisation est fréquente pour le raccordement d'une antenne à un récepteur, et en général pour relier tout appareil à un autre par l'intermédiaire d'un câble coaxial. Un câble coaxial à deux conducteurs se présente généralement sous la forme d'une âme centrale recouverte d'un isolant électrique autour duquel une tresse constituée de conducteurs entrelacés est réalisée. Cette tresse est recouverte par un autre isolant électrique constituant l'extérieur du câble. Munir une extrémité d'un tel câble coaxial d'un dispositif de raccordement suppose de dénuder partiellement le câble pour dégager l'âme et la tresse. L'âme est alors généralement soudée à une extrémité d'une broche centrale du dispositif de raccordement dont l'autre extrémité est destinée à entrer en contact avec une broche complémentaire, alors que la tresse est coincée entre deux rondelles métalliques. Ces rondelles, de forme tubulaire, sont maintenues à distance de la broche centrale par un noyau isolant comprenant cette broche et autour de laquelle les rondelles métalliques sont rapprochées pour enserrer la tresse. L'ensemble est alors glissé dans un fourreau isolant comprimé par un écrou préalablement engagé autour du câble coaxial. Le nombre d'étapes nécessaires pour la fixation du dispositif de raccordement est ici important et n'est donc pas adapté à un équipement à l'échelle industrielle de câbles coaxiaux par de tels dispositifs. Un autre moyen de fixation d'un dispositif de raccordement à l'extrémité d'un câble coaxial est décrit dans la demande de brevet européen n 2.660.489 au nom de CAILLOT. Dans ce document, le câble coaxial préalablement dénudé est glissé à l'intérieur d'une partie tubulaire conductrice d'électricité présentant un appendice à l'extrémité d'introduction du câble. La partie tubulaire et l'appendice sont recouverts par un matériau isolant. L'appendice est serti à la fois sur l'isolant externe du câble, afin de maintenir celui-ci fixe, et sur la tresse du câble. La partie tubulaire est ainsi en contact électrique avec la tresse du câble. Une certaine distance est respectée, lors du dénudage du câble, entre la tresse et l'âme. Un noyau isolant compris dans la partie tubulaire, maintenu par sertissage de cette partie tubulaire, reçoit l'âme du câble coaxial ainsi qu'une broche enfoncée à force dans ce noyau de telle sorte que la broche soit en contact électrique avec l'âme et maintenue fixe dans le noyau grâce à l'élasticité que présente ce dernier. La broche fait saillie axialement au-delà de la surface transversale d'extrémité du noyau de telle sorte qu'elle puisse pénétrer dans une broche complémentaire faisant partie d'une fiche destinée à coopérer avec l'ensemble du dispositif de raccordement ainsi constitué. Cette mise en contact de la broche avec l'âme est donc réalisée sans soudure, ce qui permet d'améliorer les caractéristiques d'impédance du câble. En effet, une soudure entre l'âme et la broche du connecteur a pour inconvénient de constituer une résistance créant une certaine réflexion des signaux transmis sur ce câble. Le principal inconvénient de ce type de dispositif de raccordement est qu'il est nécessaire de couper la tresse du câble coaxial à distance de l'extrémité de l'isolant entourant l'âme et de dénuder une partie de cet isolant pour que le conducteur interne puisse entrer en contact avec l'isolant. Il est également nécessaire de sertir la coque au niveau de la tresse pour assurer son maintien et une liaison électrique entre la tresse et la coque. Le câble coaxial nécessite donc une préparation coûteuse en temps et cette solution n'est pas admissible lorsque le montage de connecteurs sur des câbles coaxiaux est réalisé à une échelle industrielle, c'est à dire en grandes séries. Par ailleurs, dans le document précité, la mise en contact de l'âme avec la broche du connecteur est délicate à réaliser, puisque celle-ci s'effectue en introduisant la broche dans le noyau, dans un sens contraire à celui d'introduction de l'âme du câble dans ce noyau. Il y a donc risque de non ou de mauvais contact, ce défaut n'étant pas visible puisque le contact est réalisé à l'intérieur de la partie tubulaire. La présente invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients. Plus précisément, un des objectifs de l'invention est de fournir un dispositif de raccordement pour câble coaxial assurant un contact optimal entre la tresse de ce câble et une partie de ce dispositif, ce contact étant réalisé sans nécessiter une préparation importante du câble avant son équipement par le dispositif de raccordement. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif de raccordement dont le montage à l'extrémité du câble coaxial est réalisé rapidement et efficacement. Un objectif complémentaire est de fournir un tel dispositif de raccordement dont la broche entrant en contact avec l'âme assure qu'un bon contact soit effectivement réalisé. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à un dispositif de raccordement pour extrémité de câble coaxial comprenant une âme conductrice d'électricité entourée d'un matériau diélectrique lui-même ertc:iré d'une tresse de masse dénudée à l'extrémit du câble coaxial, ce dispositif de raccordement comprenant un noyau isolant retenu dans une coque métallique et des moyens de maintien pour assurer le maintien mécanique et la liaison électrique de la tresse par rapport à la coque métallique, ces moyens de maintien étant constitués par une extrémité du noyau conformée pour appliquer la tresse contre un élément couplé électriquement et mécaniquement à la coque métallique, de façon à assurer notamment le maintien mécanique de la tresse par rapport à cet élément, par l'insertion et la rétention du noyau dans la coque métallique. Le maintien mécanique entre la tresse et la coque est ainsi réalisé par simple insertion du noyau dans cette coque. Avantageusement, l'extrémité du noyau comprend une extrémité d'introduction élastique qui épouse la forme externe de l'élément, la tresse étant rabattue autour de cet élément par l'extrémité d'introduction élastique lors de l'insertion du noyau dans la coque métallique, pour appliquer la tresse contre cet élément selon une direction perpendiculaire à celle d'introduction du noyau dans la coque métallique. De ce fait, il n'est pas nécessaire d'utiliser un outil qui rabat la tresse autour de l'élément couplé électriquement et mécaniquement à la coque, avant d'insérer le noyau dans cette coque. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'extrémité du noyau comprend un épaulement réalisé à l'intérieur de ce noyau, l'épaulement appliquant la tresse contre l'élément couplé électriquement à la coque métallique selon une direction parallèle à celle d'introduction du noyau dans la coque métallique. Avantageusement, l'élément couplé électriquement et mécaniquement à la coque métallique est un élément annulaire. Selon un premier mode de réalisation avantageux, l'élément est une pièce fixée autour du câble coaxial avant son insertion dans la coque métallique, cette fixation consistant à sertir l'élément autour de la tresse de telle sorte que l'extrémité de la tresse est partiellement écartée du matériau diélectrique. Cette préparation préalable du câble a donc pour objectif de partiellement écarter les extrémités des fils de tresse de l'extrémité du matériau diélectrique, et donc du câble coaxial, afin de faciliter leur écartement ultérieur permettant de les mettre en contact mécanique et électrique avec la coque métallique. Selon un deuxième mode de réalisation, l'élément constitue une partie de la coque métallique. Dans ce cas, la coque métallique et l'élément peuvent être réalisés par moulage d'un boîtier. Le nombre de pièces du dispositif de raccordement diminue ainsi de façon sensible et limite le nombre d'opérations pour la connexion du câble coaxial. Préférentiellement, le noyau comporte un épaulement coopérant avec un épaulement réalisé dans la coque métallique pour assurer sa fixation. Avantageusement, le noyau présente un évidement de réception d'une broche conductrice d'électricité, cette broche présentant une extrémité d'introduction en forme de pointe qui pénètre dans l'âme du câble coaxial. Le guidage de cette broche est assuré par le noyau, assurant ainsi un positionnement parfait de cette broche par rapport à l'âme du câble. La broche peut présenter un épaulement de maintien coopérant avec un épaulement du noyau. Une insertion à force est alors suffisante pour assurer une fixation de cette broche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation préférentiels, donnés à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de raccordement pour câble coaxial, selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 représente une extrémité de câble coaxial équipée du manchon serti de la figure 1; - la figure 3 représente la coopération entre l'extrémité de câble coaxial de la figure 2 et le noyau de la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de raccordement pour câble coaxial, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans la figure 1, un câble coaxial, généralement référencé par 11, est monté dans un dispositif de raccordement 10. Le câble coaxial est constitué, de l'extérieur vers l'intérieur, d'une gaine extérieure isolante 12, d'une tresse de masse 13, d'un matériau diélectrique 14 et d'une âme conductrice 15. Le dispositif de raccordement 10 est constitué d'une coque métallique extérieure 16, d'un noyau isolant 17, d'une broche conductrice d'électricité 18 et d'un élément annulaire conducteur 19. Le dispositif de raccordement 10 est destiné à coopérer avec un dispositif de raccordement complémentaire non représenté. Il peut par exemple s'agir d'une fiche d'antenne d'un téléviseur, d'une embase montée sur un circuit, ou d'une fiche complémentaire montée à l'extrémité d'un autre câble coaxial. La fixation du dispositif de raccordement 10 au câble coaxial 11 s'effectue de la manière décrite ci-après. La gaine extérieure isolante 12 est coupée de manière à dénuder la tresse 13 sur une portion d'extrémité. Le câble coaxial 11 est ensuite enfilé dans l'élément annulaire 19 conducteur d'électricité jusqu'à ce que la gaine 12 du câble il entre en butée contre un épaulement 20. Un sertissage 21 assure le maintien du câble 11 dans cet élément 19. L'élément 19 est alors serti à son autre extrémité à un endroit 22 proche de l'extrémité de l'élément 19. Ce sertissage 22 est notamment représenté à la figure 2 et a deux fonctions essentielles: assurer un contact électrique entre la tresse 13 et l'élément 19, et réaliser un écartement partiel des fils constituant cette tresse 13 du matériau diélectrique 14. Les fils de tresse 13 prennent alors une configuration en V, formant un évasement, leur extrémité libre s'écartant de l'extrémité du diélectrique 14. Le câble 11 équipé de l'élément annulaire 19 est alors introduit dans la coque métallique 16, selon un sens 23, jusqu'à ce qu'un épaulement réalisé dans l'élément 19 entre en butée avec un épaulement complémentaire 24 prévu à l'intérieur de la coque 16. La fixation de cet élément annulaire 19 est réalisée par insertion à force, selon le sens 23, du noyau isolant 17. Cette insertion à force est réalisée à l'aide d'un outil approprié, employant par exemple des moyens pneumatiques si la fabrication est réalisée en grandes séries. Elle a pour fonction d'assurer un contact électrique entre la coque 16 et l'élément 19. Le noyau 17 comporte une extrémité d'introduction 25 présentant d'une part une extrémité 26 élastique annulaire et un épaulement intérieur 27. Lors de l'introduction du noyau isolant 25 dans la coque métallique 16, l'extrémité 26 est ramenée vers l'axe 28 de l'élément de raccordement, grâce à une section de contrainte 29, de telle sorte que l'extrémité 26 annulaire passe entre les fils de tresse 13 préalablement écartés du matériau diélectrique par sertissage (fig.2). Cette extrémité 26 s'écarte de l'axe 28 au fur et à mesure de l'introduction du noyau 25 dans la coque 16, et, une fois la section de contrainte 29 dépassée, le noyau présente la configuration de la figure 1, c'est à dire que les fils de la tresse sont perpendiculaires à l'axe 28 au niveau de l'extrémité supérieure de l'élément 19 et accessoirement parallèles à cet axe 28 le long d'une section de l'élément 19. Le noyau est maintenu en place grâce à un épaulement 30 et l'épaulement intérieur 27 du noyau 17 applique, selon le sens 23, la tresse contre la partie supérieure de l'élément annulaire 19. Il s'en suit un contact électrique amélioré entre la tresse 13 et l'élément 19, et donc la coque 16, et surtout un maintien mécanique de cette tresse. Si la partie de tresse dénudée est suffisamment longue, celle-ci est rabattue le long de l'élément 19, comme représenté sur les figures 1 et 3. Ceci permet d'améliorer le contact électrique et la tenue mécanique de la tresse. La partie interne 34 de l'extrémité 26 applique la tresse contre l'élément 19. Lorsque ces différents éléments ont été mis en place, il ne reste plus qu'à introduire la broche 18 dans le noyau 17. Cette introduction est également réalisée à force. La broche représentée est de type femelle mais une broche mâle convient également. Cette broche 18 présente une extrémité dtintroduction en forme de pointe 33 qui vient pénétrer à l'intérieur du diélectrique 14 pour entrer en contact avec l'âme 15 du câble coaxial 11. L'âme 15 est ici du type multi-brins. La broche 18 est maintenue dans le noyau 17 par un épaulement 31. Sa partie médiane peut présenter des stries 32 en contact avec le noyau 17, empêchant sa rotation. Bien entendu, d'autres modes de fixation de la broche peuvent être mis en oeuvre. La figure 3 représente la coopération entre l'extrémité de câble coaxial de la figure 2 et le noyau de la figure 1. La tresse 13 est retournée et maintenue en contact avec l'élément annulaire 19 qui est en contact électrique avec la coque. Le principal avantage de l'invention est que la préparation du câble se limite au dénudage de la tresse, contrairement à l'état de la technique où cette tresse devait être démêlée et rabattue ou alors coupée à distance de l'extrémité du câble (de l'âme). De plus, le contact électrique est amélioré entre la coque et la tresse et une tenue mécanique est assurée. Il est à noter que la tresse 13 ne nécessite pas de démêlage (peignage). Bien entendu, il est également possible de conformer la tresse 13 autour de ''élément 19 à l'aide d'un outil approprié, après avoir introduit cet élément 19 dans la coque 16. Cependant, l'utilisation d'une extrémité élastique 26 permet d'effectuer ce retournement de tresse sans nécessiter d'outil, le retournement s'opérant par simple insertion du noyau 17. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de raccordement pour câble coaxial, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, la coque et l'élément annulaire sont ici obtenus lors du moulage d'un boîtier, ou d'une coque d'un boîtier 40. La présence du boîtier 40 est optionnelle et la coque peut comprendre un élément, par exemple annulaire, obtenu lors de la fabrication de cette coque. Le dispositif de raccordement se limite à deux pièces dans la configuration de la figure 4: le noyau isolant 17 et la broche 18. Le câble coaxial, après que sa tresse ait été partiellement dénudée, est introduit dans l'élément annulaire 43. La coque 16 du boîtier 40 est déformée en 41 et 42 pour maintenir l'isolant 12 du câble coaxial 11. L'écartement partiel de la tresse 13 dépassant de l'élément annulaire 43, en saillie par rapport au fond de la coque 16, est par exemple réalisé par injection d'air sous pression par l'extrémité supérieure de la coque 16 (extrémité ouverte). D'autres moyens peuvent également être utilisés, notamment un outil analogue à celui précisé précédemment. Lorsque les extrémités des fibres de la tresse 13 sont partiellement écartées du matériau diélectrique 14, le noyau isolant 17, semblable à celui de la figure 1, est introduit dans la coque 16 et maintenu par des moyens appropriés. Ces moyens sont ici soit constitués de pions élastiques 44 coopérant avec des orifices 45 réalisés dans la coque 16, soit de plusieurs ergots 46 de la coque 16, déformés pour être enfoncés dans le noyau 17 après insertion de ce noyau 17 dans la coque 16. Le noyau 17 assure l'écartement complet de la tresse 13 en saillie par rapport à l'élément annulaire 43, grâce à son extrémité élastique, le contact électrique entre cette tresse 13 et la coque 16, ainsi que le maintien mécanique de cette tresse, grâce aux surfaces 27 et 34. Dans ce mode de réalisation, il est préférable de disposer d'une longueur de tresse suffisamment importante, de l'ordre de 4 à 5 mm, de telle sorte que le contact électrique ne soit pas seulement assuré à l'extrémité supérieure de l'élément 43, mais également autour de cet élément 43, grâce à la surface intérieure 34 de l'extrémité 26. La partie inférieure 26 élastique du noyau 17 épouse pour cela la forme externe de l'élément annulaire 43, et applique la tresse 13 contre cette surface externe de révolution. Comme précédemment, la tenue mécanique de la tresse 13 par rapport à l'élément annulaire 43 est assurée par insertion et rétention du noyau dans la coque. Le principal avantage de ce mode de réalisation est qu'il met en oeuvre un nombre de pièces limité à deux, et que la connexion du câble coaxial 11 au dispositif de raccordement ne nécessite que très peu d'étapes. Il peut par exemple s'appliquer au raccordement d'un câble coaxial à un boîtier, par exemple de radiotéléphone. Le volume intérieur du boîtier n'est pas exploité et l'élément de raccordement n'est donc aucunement encombrant. I1 reste également intact (absence de manipulations) si le moulage est intégré au boîtier. Le dispositif de raccordement de la présente invention présente également une certaine étanchéité et peut donc être utilisé dans des milieux humides ou à l'air libre. Son montage à l'extrémité d'un câble coaxial peut être automatisé à faible coût vu le nombre limité d'opérations à effectuer et l'absence de vissage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement (10) pour extrémité de câble coaxial (11) comprenant une âme (15) conductrice d'électricité entourée d'un matériau diélectrique (14) luimême entouré d'une tresse (13) de masse dénudée à ladite extrémité dudit câble coaxial (11), ledit dispositif de raccordement (10) comprenant un noyau (17) isolant retenu dans une coque (16) métallique et des moyens de maintien pour assurer le maintien mécanique et la liaison électrique de ladite tresse (13) par rapport à ladite coque (16) métallique, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien sont constitués par une extrémité (25) dudit noyau (17) conformée pour appliquer ladite tresse (13) contre un élément (19,43) couplé électriquement et mécaniquement à ladite coque (16) métallique, de façon à assurer notamment le maintien mécanique de ladite tresse (13) par rapport audit élément (19,43), par l'insertion et la rétention dudit noyau (17) dans ladite coque (16) métallique. 2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité (25) dudit noyau (17) comprend une extrémité d'introduction élastique (26) qui épouse la forme externe dudit élément (19,43), ladite tresse (13) étant rabattue autour dudit élément (19,43) par ladite extrémité d'introduction élastique (26) lors de l'insertion dudit noyau (17) dans ladite coque (16) métallique, pour appliquer ladite tresse (13) contre ledit élément (19,43) selon une direction perpendiculaire à celle d'introduction (43) dudit noyau (17) dans ladite coque métallique (16). 3. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite extrémité (25) dudit noyau (17) comprend un épaulement (27) réalisé à l'intérieur dudit noyau (17), ledit épaulement (27) appliquant ladite tresse (13) contre ledit élément (19,43) selon une direction parallèle à celle d'introduction (23) dudit noyau (17) dans ladite coque métallique (16). 4. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément (19,43) couplé électriquement et mécaniquement à ladite coque (16) métallique est un élément annulaire. 5. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément est une pièce (19) fixée autour dudit câble coaxial (11) avant son insertion dans ladite coque (16) métallique, ladite fixation consistant à sertir ledit élément (19) autour de ladite tresse (13) de telle sorte que l'extrémité de ladite tresse (13) est partiellement écartée dudit matériau diélectrique (14). 6. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément (43) constitue une partie de ladite coque (16) métallique. 7. Dispositif de raccordement selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite coque (16) métallique et ledit élément (43) sont réalisés par moulage d'un boîtier (40). 8. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit noyau (17) comporte un épaulement (30) coopérant avec un épaulement réalisé dans ladite coque (16) métallique pour assurer sa fixation. 9. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit noyau (17) présente un évidement de réception d'une broche (18) conductrice d'électricité, ladite broche (18) présentant une extrémité d'introduction en forme de pointe (33) qui pénètre dans ladite âme (15) dudit câble coaxial (11). 10. Dispositif de raccordement selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite broche (18) présente un épaulement (31) de maintien coopérant avec un épaulement dudit noyau (17).