Brevet FR2725312A1 — publié le 19960405

L'invention concerne un assemblage de connecteur électrique pour l'interconnexion de fils utilisés dans un système électrique, et l'invention est particulièrement adaptée à une utilisation avec des systèmes de télécommunication pour assurer une protection contre des surintensités ou des surtensions. De nombreux connecteurs électriques antérieurs conviennent à une utilisation dans des systèmes de télécommunications. Cependant, il existe un connecteur connu qui met en oeuvre certains des progrès technologiques dans le domaine des télécommunications. Le brevet français NO 2 622 058 (demande NO 87-14313, mise à l'inspection Publique le 21/04/89) décrit un connecteur électrique comportant une partie de boîtier qui est définie par une partie de base, deux parois latérales et une paroi arrière. La paroi arrière de la partie de boîtier comprend deux contacts à déplacement d'isolant, dans lesquels des fentes de déplacement d'isolant des contacts font saillie à travers la paroi arrière, leurs extrémités avant faisant saillie sous forme de languettes dans la cavité de la partie de boîtier.A l'extrémité avant ou ouverte de la partie de boîtier, il est prévu une languette de verrouillage qui est conçue pour s'enclencher avec une seconde partie mobile du connecteur. La partie mobile présente deux lumières de réception de- fil dans lesquelles les fils sont destinés à passer. Les fils passent à travers et engagent deux contacts fendus de manière que, lorsque la partie mobile est reliée à la partie du boîtier, les contacts s'enclenchent avec les languettes de contact de la partie de boîtier pour constituer et maintenir un circuit fermé. La languette de verrouillage, lorsqu'elle est activée par des moyens manuels, aide à maintenir un circuit fermé. Bien que le connecteur connu constitue une pièce fiable pour des circuits de télécommunications, il n'assure pas la protection du système électrique contre les surcharges, c'est-à-dire les pointes d'énergie. Une pointe d'énergie électrique est une variation transitoire de l'énergie électrique (par exemple une pointe de tension ou de courant) qui peut apparaître en un point du circuit et peut provoquer une détérioration fatale du système électrique par combustion, fusion ou même explosion de pièces constitutives du système. En outre, la dégradation de la matière diélectrique dans le système électrique peut engendrer dans le système des défauts qui sont difficiles à détecter et à réparer. L'invention élimine le manque d'une telle protection dans le dispositif connu en procurant un connecteur pour télécommunications pourvu d'un dispositif modulaire de protection contre les pointes d'énergie, permettant une décharge à la masse du courant excédentaire. Une forme avantageuse de l'invention comprend un assemblage de connecteur ayant des pièces constitutives comprenant un boîtier qui peut recevoir un module de connecteur ; un dispositif de protection contre les pointes d'énergie des des contacts de signaux ; un contact de masse et un élément d'enfoncement de fils. Le module de connecteur et l'élément d'enfoncement comprennent des contacts à déplacement d'isolant pour la terminaison de fils de signaux. Le boîtier et les contacts de masse sont conçus pour engager étroitement mais de façon amovible une barre omnibus de masse afin de supporter l'assemblage du connecteur, et d'établir un trajet pour décharger du courant du protecteur contre les pointes d'énergie. Le protecteur est monté électriquement en parallèle avec les contacts de signaux, le contact de masse étant en engagement électrique direct avec le protecteur contre les pointes d'énergie pour décharger le courant. Pendant le montage, un rebord formé sur le protecteur contre les pointes d'énergie et destiné à engager le module du connecteur assure que le protecteur est totalement logé avant l'insertion du module du connecteur. Un capot est prévu pour recouvrir les parties à découvert des contact de masse et de signaux lorsque le protecteur contre les pointes d'énergie est enlevé. Des fils sont insérés dans des contacts à déplacement d'isolant dans le module de connecteur, lesquels fils sont poussés jusqu'en engagement électrique avec les contacts à déplacement d'isolant par une compression entre elles de parties secondaires, ajustées entre elles, du module de connecteur. Des fils sont insérés dans l'élément d'enfoncement, lequel est ensuite tourné pour amener les fils en engagement électrique avec un autre jeu de contacts à déplacement d'isolant.Si une surintensité ou une surtension apparaît, la protection détourne le courant ou la tension excédentaire des contacts de signaux vers le contact de masse puis vers le bus de masse, assurant ainsi la protection du circuit de télécommunication. L'invention sera à présent décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un connecteur électrique selon l'invention la figure 2 montre une vue d'ensemble de l'invention illustrée sur la figure 1 la figure 3 montre une vue en plan du boîtier du connecteur de la figure 1 la figure 4 montre une vue en coupe du protecteur contre les pointes d'énergie de la figure 1 la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4 la figure 6 est une vue en coupe du boîtier du connecteur de la figure 1, montrant l'agencement général du module de connecteur, du capot et de l'élément d'enfoncement par rapport au boîtier la figure 7 est une vue en coupe du module de connecteur de la figure 1 avant l'actionnement des contacts à déplacement d'isolant la figure 8 est une vue en coupe du module de connecteur de la figure 1 après l'actionnement des contacts à déplacement d'isolant ; et la figure 9 est une vue isométrique éclatée d'une seconde forme de réalisation de l'invention. En référence à la figure 1, l'assemblage de connecteur selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention sera à présent décrit. L'assemblage 1 de connecteur comprend un boîtier 10, un module 30 de connecteur, un élément d'enfoncement 40, un protecteur 50 contre les pointes d'énergie, un capot 70, un contact 80 de masse et des contacts 90 de signaux. Lorsque l'assemblage de connecteur 1 est totalement assemblé, il est monté sur un bus 6 de masse pour la protection d'un circuit de télécommunication comprenant des fils 2 et 4. Si le protecteur 50 contre les pointes d'énergie est enlevé, le capot 70 doit être en place pour protéger les contacts 80, 90 de masse et de signaux, comme décrit plus en détail ci-dessous. On décrira le boîtier 10 en se référant à présent aux figures 1 à 3. Un bras 12 de verrouillage, pouvant fléchir élastiquement, est formé à un extrémité avant du boîtier 10 pour fixer le boîtier 10 au bus 6 de masse. Le bras 12 de verrouillage comporte des saillies obliques 13 de verrouillage et une patte 14 pour retenir le bus 6 de masse de plus, les parties obliques sur les saillies 13 de verrouillage servent à faire fléchir le bras 12 de verrouillage pendant le montage du boîtier 10 sur le bus 6 de masse. Un doigt flexible 15 de verrouillage est prévu pour se verrouiller avec une surface 30b de verrouillage sur le module 30 de connecteur (voir figure 6), et des cylindres 16 sont disposés de façon à pouvoir s'accoupler avec des bras 36 d'un boîtier de contacts, également formés sur le module 30 de connecteur (voir figures 7 et 8). Une plate-forme 17 ayant des parois 17a de support (la figure 3 montre le mieux cette structure) et des colonnettes diélectriques 22 de guidage ayant des gorges 20, sont adjacentes aux cylindres 16. Comme cela est le mieux montré sur la figure 3, des colonnettes diélectriques 23 de paroi sont formées sur le boîtier 10 à travers des espaces 21 par rapport aux colonnettes 22 de guidage. Les colonnettes 22 de guidage et les colonnettes 23 de paroi comportent des arêtes 19 pour la fixation entre elles du protecteur 50 contre les pointes d'énergie ou du capot 70. Une colonnette 24 de masse ayant des fentes 24a est formée sur le boîtier 10 pour s'enclencher avec un contact 52 dans le protecteur 50 contre les pointes d'énergie. En référence de nouveau à la figure 3, des fentes 18 pour contacts sont formées dans les cylindres 16, au-dessous de la plate-forme 17, à travers les colonnettes 22, 23 de guidage et de paroi et à travers le côté arrière du boîtier 10, afin de recevoir les contacts de signaux 90 insérés dans ces fentes. Comme cela est le mieux montré sur la figure 1, des contacts 90 de signaux comprennent une partie 93 à languettes de signaux destinée à être disposée à l'intérieur du cylindre 16 pour engager des contacts 31 du module 30, et les contacts 90 comprennent en outre une section 91 de contact à déplacement d'isolant destinée à engager des fils 4, comme décrit plus en détail ci-dessous. Un contact 80 de masse est disposé de façon à être inséré dans une surface inférieure du boîtier 10, à la base de la colonnette 24 de masse (voir figure 6).La colonnette 24 de masse présente des fentes 24a, laquelle colonnette de masse peut fléchir élastiquement et pincer la partie 81 à languette de masse lorsqu'elle est insérée dans cette colonnette 24 de masse (voir figure6). De plus, le contact 80 de masse comprend un ressort 82 de verrouillage sur le bus de masse destiné à pincer le bus 6 de masse lorsqu'il est monté sur celui-ci et à transmettre un courant de surintensité lorsque le protecteur 50 contre les pointes d'énergie est activé électriquement. Des pieds 27 de montage sont formés sur le boîtier 10, sur les deux côtés du contact 80 de masse, pour le montage du boîtier 10 sur un côté du bus 6 de masse (voir figure 6). On décrira à présent plus complètement l'élément 40 d'enfoncement en se référant de nouveau aux figures 1 et 6. Des trous 43 pour fils sont formés dans une surface supérieure de l'élément 40 d'enfoncement, à proximité immédiate des gorges 29 pour fils du boîtier 10, afin de recevoir des fils isolés 4 de signaux. Les extrémités des fils 4 font saillie dans des chambres 44, chaque chambre comportant des rebords 45 de maintien de fil pour fixer et guider les extrémités de fils.Une fente 41 de verrouillage est formée pour maintenir l'élément d'enfoncement 40 dans une position d'insertion de fil en coopération avec un verrou 28 sur le boîtier 1 (comme montré sur la figure 6) ; et une fente 42 de verrouillage est prévue pour verrouiller l'élément d'enfoncement 40 sur le boîtier 10 pendant que les fils 4 sont poussés en engagement électrique avec des parties 91 de contact à déplacement d'isolant de bornes 90 de signaux. Une saillie 46 de verrouillage est formée sur une surface inférieure de l'élément d'enfoncement 40 et est disposée dans l'ouverture de l'élément de verrouillage 26 sur le boîtier 10 pour retenir l'élément d'enfoncement 40 pendant qu'il est déplacé de la position d'insertion de fil jusqu'à la position finale de connexion de fils. On décrira à présent plus complètement le module de connecteur 30 en se référant aux figures 7 et 8. Le module de connecteur 30 comporte une poignée 30a et un élément d'enfoncement 35 de module dans lequel sont fixés des contacts 31 à déplacement d'isolant. Les contacts 31 compren nent : des trous 31a destinés à recevoir des fils 2 des des fentes 31b de déplacement d'isolant ; des épaulements 31c destinés à engager des épaulements 35a sur l'élément d'enfoncement 35 du module ; et des lames de contact 32 destinées à porter contre des sections 93 à languettes des contacts 90 de signaux. L'élément 35 d'enfoncement du module comporte en outre des bras flexibles 36 du boîtier de contact destinés à être engagés et retenus étroitement par un cylindre 16 lorsque le module de connecteur 30 est relié au boîtier 10. Comme montré sur la figure 8, une connexion électrique est réalisée entre les fils 2 et les contacts 31 lorsque les épaulements 35a sont appliqués à force contre les épaulements 31c pour pousser ainsi les fentes 31b de déplacement d'iso lant en engagement électrique avec les fils 2. On décrira à présent, en référence aux figures 4 et 5, le protecteur 50 contre les pointes d'énergie, selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention. Le protecteur 50 comprend un boîtier 56 présentant une cavité 50a destinée à recevoir un composant classique 53 de protection contre les pointes d'énergie électrique. Le composant 53 porte des bandes conductrices 53a destinées à entrer en contact électrique avec des contacts 51 de signaux et un contact 52 de masse. Comme cela est le mieux montré sur la figure 5, un conducteur de sécurité intrinsèque, sous la forme d'un ruban métallique 54, est placé sur le dessus du composant 53 de protection contre les pointes d'énergie. Des éléments 62 de maintien retiennent le composant 53 et le ruban métallique 54 en place à l'intérieur de la cavité 50a. En référence de nouveau à la figure 4, les contacts 50 de signaux comportent une partie coudée 51a et des parties 51c coudées vers l'avant. Les bandes conductrices 53a du composant 53 de protection contre les pointes d'énergie lorsque ce composant 53 est inséré dans la cavité 50a, porte contre les contacts 51 de signaux au niveau des parties 51c coudées vers l'avant et les font fléchir élastiquement. Les parties coudées 51a forment une butée pour le composant 53 de protection lorsque celui-ci est inséré dans la cavité 50a. Les parties 51c restent rappelées contre les bandes conductrices 53a, assurant ainsi un bon contact électrique entre elles. Le contact 52 de masse, de même que les contacts 51 de signaux, comprend une partie coudée vers l'avant destinée à porter contre le composant 53 de protection contre les pointes d'énergie, et il reste rappelé contre une bande conductrice 53a du composant 53 pour assurer un bon contact électrique entre eux. Le protecteur 50 contre les pointes d'énergie comprend en outre des bras 61 de guidage et des trous de contact 60 pour maintenir les contacts 51, 52 en place. Le boîtier 56 du protecteur comporte des nervures 58 de prise pour faciliter la mise en place et l'enlèvement du protecteur 50.En référence à présent à la figure 5, le corps 56 comporte en outre des bossages 56a destinés à porter contre des bras de verrouillage 55a d'un couvercle 55, et des fentes 56b destinées à recevoir des parties de contact 92 des contacts 90 lorsque le protecteur 50 est installé dans le boîtier 10. Une chambre 56c entoure le contact 52 et est conçue pour recevoir une colonnette 24 de masse et une partie 81 de languette de masse lorsque le protecteur 50 contre les pointes d'énergie est installé dans le boîtier 10. En référence aux figures 1 et 4, une partie inférieure 59 du corps 56 comporte un rebord 57 destiné à assurer que le protecteur 50 est totalement logé avant la mise en place du module de connecteur 30. Pendant l'assemblage avantageux du connecteur 1, le protecteur 50 est inséré dans le boîtier 10 avant l'insertion du module de connecteur 30. Ce dernier est ensuite inséré de façon que des protubérances 33 portent contre le rebord 57, maintenant ainsi le protecteur 50 en place dans le boîtier 10. Si le module de connecteur 30 est inséré dans le boîtier 10 avant l'insertion du protecteur 50, et que le protecteur 50 est ensuite inséré dans le boîtier 10, le rebord 57 porte sur les côtés supérieurs des protubérances 33, ce qui empêche l'insertion complète du protecteur 50 dans le boîtier 10. Par conséquent, l'insertion du protecteur 50 est nécessaire avant celle du module de connecteur 30. On décrira à présent le capot 70 en se référant aux figures 1, 2 et 6. Le capot 70 est utilisé pour protéger les parties de contact 92 des contacts 90 lorsqu'aucun protecteur contre les pointes d'énergie n'est mis en place dans le boîtier 10. Le capot 70 comporte une languette 71 de prise, et des fentes 72 destinées à recevoir les colonnettes 22 de guidage et les colonnettes 23 de parois. Comme on le voit le mieux sur la figure 6, la colonnette 24 de masse et la partie 81 de languette de masse peuvent être enfermées à l'intérieur du capot 70 lorsque celui-ci est mis en place dans le boîtier 10. On décrira à présent une seconde forme de réalisation de la présente invention montrée sur la figure 9. La figure 9 montre un assemblage de connecteur 1' ayant un boîtier 10' comportant une plate-forme modifiée 17' destinée à recevoir le protecteur 50' contre les pointes d'énergie. Un module de connecteur 30' est disposé de façon à recevoir un élément d'enfoncement 35' de module et des contacts 31'. Le module de connecteur 30' fonctionne sensiblement de la même manière que le module de connecteur 30 décrit dans la forme de réalisation précédente cependant, un contact 31' est formé suivant une conception à deux fentes afin de pouvoir recevoir une gamme de fils.Le protecteur 50' contre les pointes d'énergie est disposé de façon à être reçu sur le boîtier 10', mais il est différent du protecteur 50 décrit ci-dessus par le fait que le protecteur 50' comprend des contacts à languettes (non représentés sur le dessin) et, par conséquent, un contact supplémentaire 51' de signaux est disposé de façon à s'enclencher avec les languettes du protecteur 50' et avec une partie de contact 92' des contacts 90' de signaux. Une autre différence par rapport à la forme de réalisation précédente est que l'assemblage de connecteur 1' comprend un contact de masse modifié 80' ayant une partie de contact femelle 81' et un ressort de verrouillage modifié 82'. La partie de contact femelle 81' est conçue pour s'enclencher-avec une languette de masse à l'intérieur du protecteur 50' contre les pointes d'énergie.Enfin, l'assemblage de connecteur 1' comprend un élément d'enfoncement 40' destiné à recevoir des fils de signaux. Par conséquent, le connecteur 1' remplit sensiblement toutes les fonctions de l'assemblage de connecteur 1, mais présente les différences constituées par la conception à deux fentes du contact 31, les languettes du protecteur 50 qui s'enclenchent avec les contacts 51' de signaux, et le contact de masse modifié 80' qui comprend une partie de contact femelle 81'. Le fonctionnement et l'assemblage de l'invention selon la forme avantageuse de réalisation de la figure 1 seront à présent décrits en référence à la description et aux figures précédentes. Tout d'abord, les contacts 90 et 80 sont insérés dans le boîtier 10. Ce dernier est placé sur le bus 6 de masse afin que les pieds 27 de montage et le ressort 82 de verrouillage du contact 80 maintiennent complètement le bus 6 de masse. Le bras 12 de verrouillage fléchit vers l'extérieur au moment où les saillies obliques 13 de verrouillage glissent contre le bus 6 de masse. Le bus 6 de masse est ensuite emprisonné entre les saillies 13 de verrouillage et la patte 14.Le module de connecteur 30 est ensuite inséré de façon que des protubérances 33 portent contre le rebord 57 et que les lames 32 de contact des bornes 31 à contact à déplacement d'isolant portent contre les sections à languettes 93 des contacts 90 de signaux. Cependant, avant l'insertion du module de connecteur 30, des fils 2 y sont insérés et l'élément 35 d'enfoncement du module est poussé vers l'intérieur afin que les fils 2 soient poussés jusqu'en engagement électrique avec les contacts 31 à déplacement d'isolant. Ensuite, des fils 4 sont insérés dans l'élément d'enfoncement 40 et ce dernier est rapproché à force du boîtier 10 pour pousser les fils 4 en engagement électrique avec les parties 91 à déplacement d'isolant des contacts 90 de signaux, établissant ainsi la circulation normale du courant électrique dans un circuit de télécommunication des fils 2 aux fils 4.Le capot 70 est ensuite enlevé et le protecteur 50 contre les pointes d'énergie est inséré étroitement dans le boîtier 10 afin que les lames 51b des contacts 51 de signaux du protecteur portent contre les contacts 90 de signaux en des parties de contact 92, et que les lames 52a du contact de masse 52 portent contre la section 81 à languette de masse du contact 80 de masse. Cependant, dans le cas d'une surintensité ou d'une surtension provenant de l'un des fils 2 ou 4, le protecteur 50 est activé, c'est-à-dire que le courant s'écoule par les contacts 51 de signaux et est déchargé à travers le composant 53 de protection contre les pointes d'énergie vers le contact 52 de masse du protecteur, puis vers le contact 80 de masse du boîtier, et finalement au bus 6 de masse. Le système de télécommunication est ainsi protégé contre les surintensités ou surtensions destructrices. Deux formes de réalisation du connecteur électrique à protection contre les pointes d'énergie, à utiliser avec un système de télécommunication, ont donc été décrites cependant, il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au connecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Assemblage de connecteur électrique (1, 1') pour interconnecter électriquement des fils électriques (2, 4) d'un système électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (10, 10') renfermant une paire de contacts (90, 90') de signaux ; un module de connecteur (30, 30') qui peut être connecté au boîtier et qui comprend des contacts électriques (31, 31') pour connecter les fils de signaux aux contacts de signaux ; un élément d'enfoncement (40, 40') qui peut être relié au boîtier et qui comprend des contacts électriques pour connecter des fils de signaux aux contacts de signaux ; un contact de masse (80, 80') adjacent aux contacts de signaux ; et un protecteur (50, 50') contre les pointes d'énergie, renfermant des contacts électriques (51, 51') et pouvant être engagé électriquement avec les contacts de signaux et de masse pour protéger le système électrique contre les surcharges électriques. 2. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (10) comporte en outre des colonnettes (22) de guidage et des colonnettes 23 de paroi destinées à recevoir le protecteur contre les pointes d'énergie, des espaces (21) étant formés entre les colonnettes de guidage et les colonnettes de paroi. 3. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie (92) d'au moins deux des contacts de signaux est à découvert dans les espaces. 4. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque contact (90, 90') de signaux d'au moins une paire de contacts de signaux comprend une section à languette à découvert (92, 92') de signaux destinée à entrer en contact avec les contacts du protecteur contre les pointes d'énergie. 5. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les sections de languette (92, 92') de signaux sont disposées entre les contacts du module de connecteur et les contacts de l'élément d'enfoncement pour réaliser une connexion électrique avec eux. 6. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier comporte en outre une structure en plate-forme (17, 17') qui est adjacente au module de connecteur et à l'élément d'enfoncement lorsque l'assemblage de connecteur est dans un état assemblé. 7. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la structure en plateforme (17) comporte au moins une paire de colonnettes (22) de guidage formées sur cette structure pour recevoir le protecteur contre les pointes d'énergie. 8. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce le protecteur (50, 50') contre les pointes d'énergie présente une cavité ayant un composant de protection contre les pointes d'énergie électrique portant des surfaces de contact électriques. 9. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que le protecteur (50, 50'), contre les pointes d'énergie comporte des contacts de signaux destinés à entrer en contact électrique avec les contacts de signaux du boîtier, et un contact de masse destiné à entrer en contact avec le contact de masse du boîtier. 10. Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contact de masse (80, 80') comprend une partie de languette de masse destinée à porter contre un contact de masse dans le protecteur contre les pointes d'énergie, et un ressort de verrouillage de masse destiné à engager un bus de masse. 11. Assemblage de connecteur électrique (1) pour l'interconnexion de fils d'un système électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de boîtier (10) ayant une partie de réception de module de connecteur, une partie de réception d'un élément d'enfoncement et une partie de réception d'un protecteur contre les pointes d'énergie, la partie (17) de réception d'un protecteur contre les pointes d'énergie comportant au moins un contact (90) de signaux qui comporte une section de languettes à découvert (92) de signaux entre une colonnette de guidage et une colonnette de paroi.