Brevet FR2762453A1 — publié le 19981023

La présente invention concerne le domaine des connecteurs électriques pour fréquences élevées, typiquement de l'ordre de ou supérieures à 600 MHz, notamment pour réseaux locaux d'entreprises. On a illustré sur les figures 1 et 2 annexées respectivement, vu en coupe longitudinale et vu en coupe transversal, un élément d'un connecteur électrique connu pour fréquences élevées et sur les figures 3 et 4 respectivement, vu en coupe longitudinale et vu en coupe transversale ce connecteur connu en position assemblée. Le connecteur connu illustré sur les figures 1 à 4 comprend deux éléments 10 identiques présentant une interface hermaphrodite dont l'accouplement se fait par deux rotations "miroirs" (gauche-droite puis bas-haut) suivies d'une insertion dans l'axe des contacts. Chaque élément 10 comprend: - un corps électriquement isolant 20 qui possède quatre barrettes parallèles de section rectangulaire 22, 24, 26, 28, - un blindage 30 constitué d'une pièce en métal moulé (zamak par exemple) qui entoure chaque barrette sur trois faces, - deux lames de contact 40, 41; 42, 43 ; 44, 45 ; 46, 47 en alliage cuivreux élastique, accessibles sur une quatrième face de chaque barrette (les quatrième faces des barrettes ont toutes la même orientation par rapport au corps 20), lesquelles lames de contact 40-47 traversent le corps 20 pour être accessibles sur l'extrémité arrière de celui-ci et former à ce niveau des contacts auto-dénudants en association avec - des barrettes inserteurs 50, 52. Après assemblage des deux éléments 10, les blindages 30 forment en combinaison quatre alvéoles qui logent chacune une paire de contact 41-47, comme on le voit notamment sur la figure 4. Plus précisément, le connecteur connu illustré sur les figures 1 à 4 annexées comprend un élément 10 formant fiche et un élément 10 formant prise. Les interfaces étant identiques, la distinction entre la fiche et la prise est faite par l'utilisation de deux coques externes en matière plastique métallisée intérieurement pour assurer la continuité du blindage. Une coque est dite mâle, I'autre femelle. Les deux coques sont munies de détrompeurs mécaniques évitant l'inversion du sens d'enfichage. Bien qu'ayant rendu de grands services, ce connecteur connu ne donne pas totalement satisfaction. En particulier, il s'avère à l'utilisation que ce connecteur connu présente des fuites importantes au niveau du plan de joint électromagnétique, référencé 60, 62 sur les figures 1 à 4, correspondant au plan de joint longitudinal défini entre les blindages 30 des deux éléments 10. De plus, la partie arrière interfaciale du connecteur connu présente une discontinuité du blindage entre les contacts auto-dénudants. Enfin, les coquilles métallisées complétant ce connecteur connu n'assurent pas un blindage satisfaisant. Par conséquent, I'effet "tunnel" des alvéoles n'est pas assuré d'un bout à l'autre du connecteur. La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les connecteurs électriques connus pour fréquences élevées. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un connecteur du type comprenant deux éléments adaptés pour être engagés par translation, chaque élément comprenant un corps en matériau électriquement isolant muni d'un blindage électromagnétique et qui porte plusieurs contacts électriques, caractérisé par le fait que les blindages de chaque élément comprennent une portion en forme de cage munie d'un croisillon interne définissant des alvéoles logeant chacun une paire de contact, et lesdits blindages formant en position assemblée, un plan de joint électromagnétique généralement transversal à la direction d'engagement des éléments de connecteur. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - les figures 1 à 4 précédemment décrites représentent un connecteur électrique connu conforme à l'état de la technique, - les figures 5, 6 et 7 représentent respectivement des vues en coupe longitudinale, en bout et latérale externe d'un élément formant prise de connecteur électrique conforme à la présente invention, - les figures 8, 9 et 10 représentent respectivement des vues en coupe longitudinale, en bout et latérale externe d'un élément formant fiche de connecteur électrique conforme à la présente invention, - la figure 11 représente une vue en coupe longitudinale de l'élément prise et de l'élément fiche précités en position assemblée, - les figures 12 et 13 illustrent schématiquement une bague de serrage munie d'un racleur élastique conforme à l'invention adapté pour solliciter la tresse de masse d'un câble, et - les figures 14, 15 et 16 représentent schématiquement des vues en perspective de trois variantes de réalisation de plan de joint électromagnétique conformes à la présente invention. On a schématisé sur les figures 5, 6 et 7 annexées un élément 100 de connecteur électrique conforme à la présente invention formant prise. Cet élément 100 comporte : un corps 110 en matériau électriquement isolant, huit lames de contact 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 et 127 en matériau électriquement conducteur, un blindage électromagnétique 130, quatre inserteurs 140, un serre-câble 150 et une bague de serrage 160. Le corps 110 peut être formé par exemple par moulage en matière plastique électriquement isolante. Le corps 110 est formé de quatre parties 110a, 110b, 110c, 110d comprenant chacune une platine arrière 111 prolongée vers l'avant par quatre poutres 112, 113, 114, 115. Les poutres 112 à 115 sont dc section rectangulaire, parallèles entre elles et équidistantes deux à deux. Le rapport largeur/hauteur de la section des poutres 112-115 est typiquement de l'ordre de 3/1. La zone de liaison entre les poutres 112 à 115 et les platines arrières 111 est percée de huit canaux recevant les lames 120 à 127. Ces lames de contact 120 à 127 peuvent être réalisées en tout matériau électriquement conducteur approprié. Il s'agit dc préférence de bronze élastique doré. Les lames 120 à 127 s'étendent dans une direction générale parallèle à la direction d'insertion au contactage. Les lames 120 à 127 sont disposées deux à deux respectivement sur les poutres 112 à 115, plus précisément, comme on le voit sur les figures 5 et 6, sur des faces parallèles en regard de celles-ci. Les lames 120 à 127 sont de préférence cambrées, convexes vers le plan médian de l'élément 100 parallèle aux faces des poutres 112 à 115 qui portent les lames 120 à 127. Comme on le voit sur la figure 5, I'extrémité avant des lames 120 à 127 peut être maintenue par une dépouille formée sur l'extrémité libre des poutres 112 à 115. L'extrémité arrière des lames 120 à 127 est pliée à 90" pour former un contact auto-dénudant accessible sur l'extérieur des platines 111 et adaptée pour coopérer avec un inserteur 140. Le blindage 130 formé en un matériau électriquement conducteur est de préférence moulé, par exemple en zamak. Selon le mode de réalisation illustré sur les figures annexées, le blindage 130 comprend une cage 132 de section droite rectangulaire qui entoure les poutres 112 à 115 et les lames 120 à 127. La cage 132 possède un décrochement interne 131, au voisinage des deux tiers de sa longueur. La cage 132 possède par ailleurs une excroissance 133 sur l'une de ses faces. Cette excroissance 133 est munie d'une ouverture 134 à son extrémité adjacente au décrochement 131. Le blindage 130 comporte en outre un croisillon 135 logé dans la cage 132. Le croisillon 135 est formé de deux parois 136, 137 orthogonales entre elles et jointives. Les deux parois 136, 137 sont respectivement parallèles et orthogonales aux parois de la cage 132. Les deux parois 136, 137 se raccordent sur les faces internes des parois de la cage 132. Selon le mode de réalisation donné sur les figures 5 et 6, les extrémités avant des parois 136, 137 du croisillon sont coplanaires entre elles et coplanaires du décrochement 131. Ainsi, ce mode de réalisation correspond à celui schématisé sur la figure 14. Les lames 120-127 et poutres 112-115 s'étendent au-delà du croisillon 135 de préférence jusqu'à proximité immédiate du contour d'ouverture de la cage 132. En outre, le croisillon 135 traverse la platine 111 et débouche sur l'extrémité arrière de celle-ci sous forme d'une aiguille 138 centrée sur le connecteur. L'aiguille 138 fait largement saillie sur l'arrière de la platine 110. Les inserteurs 140 peuvent être montés à pivotement ou à translation sur le corps 110. Ils sont adaptés, de façon connue en soi, pour forcer les lames électriquement conductrices d'un conducteur revêtu d'un isolant issu d'un câble, dans les fourchettes de contact auto-dénudant formées sur les extrémités arrières des lames de contact 120 à 127. Le serre-câble 150 est réalisé de préférence en métal. Il comprend un embout avant 152 de section droite rectangulaire complémentaire de l'enveloppe externe de la cage 132 du blindage. Le serre-câble 150 comprend en outre un fût arrière cylindrique 154 fendu longitudinalement au moins sur une partie de sa longueur. Le fût 154 est fileté sur sa surface externe. La zone de liaison entre l'embout 152 et le fût 154 est effilée en direction du fût. La bague 160 est taraudée intérieurement et adaptée pour coopérer avec le filetage du fût 154 pour resserrer celui-ci sur un câble. On a représenté sur les figures 8 à 10 annexées un second élément 200 de connecteur conforme à la présente invention formant fiche. De façon comparable à l'élément 100, l'élément 200 illustré sur les figures 8 à 10 comprend un corps 210 en matériau électriquement isolant, huit lames de contact en matériau électriquement conducteur 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, un blindage électromagnétique 230, quatre inserteurs 240, un serre-câble 250 et une bague de serrage 260. Le corps 210 est formé essentiellement de quatre poutres 212, 213, 214, 215 de section droite rectangulaire (identique à celle des poutres 112-115), parallèles et équidistantes. Les lames 220 à 227 sont réalisées de préférence en bronze élastique doré. Elles s'étendent généralement parallèlement à la direction d'insertion des éléments de connecteurs 100, 200. Les lames de contact 220 à 227 sont placées respectivement deux à deux sur les faces externes des poutres 212, 213, 214 et 215. Les lames 220 à 227 sont de préférence légèrement cambrées, convexes vers l'extérieur, c'està-dire en éloignement du plan médian parallèle aux faces des poutres 212 à 215 qui les portent. Comme on le voit sur la figure 8, les extrémités avant des lames 220 à 227 sont de préférence maintenues dans les poutres 212 à 215. Les extrémités arrières des lames 220 à 227 sont pliées à 90 pour former des contacts auto-dénudants accessibles sur l'extérieur du corps 210 et adaptés pour coopérer avec les inserteurs 240. Le blindage 230 est réalisé en matériau électriquement conducteur. Il est de préférence moulé, par exemple en zamak. Le blindage 230 comprend une cage 232 de section droite rectangulaire qui entoure les poutres 212 à 215 et les lames 220 à 227. La cage 232 est munie d'un décrochement 23 1 sur sa surface externe. Ce décrochement 231 est adapté pour recevoir l'extrémité libre de la cage 232 comme on le voit sur la figure 11. En outre, la cage 232 possède une excroissance 233 sur l'une de ses faces, homologue de l'excroissance 133 de l'élément 100. Cette excroissance 233 est adaptée pour loger un élément de verrouillage 270 qui sera décrit plus en détail par la suite. Par ailleurs, le blindage 230 possède un croisillon 235 logé dans la cage 232. Le croisillon 235 est formé de deux parois orthogonales entre elles et jointives 236, 237. Ces parois 236, 237 sont respectivement parallèles et orthogonales aux parois de la cage 232. Elles se raccordent sur les faces internes des parois de la cage 232. Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 8 et 9, les extrémités avant des parois 236, 237 formant le croisillon 235 sont coplanaires entre elles et coplanaires du contour d'ouverture de la cage 232. On notera que la géométrie et les dimensions des poutres 112, 113, 114 et 115 sont adaptées de sorte que celles-ci viennent se loger lors de l'assemblage entre les faces externes des poutres 212, 213, 214, 215, les faces internes de la cage 232 et la paroi verticale 237 du croisillon. De même, la cage 232 se loge lors de l'assemblage entre les faces externes des poutres 112,113,114, 115 et la cage 132. Pour cela, les grandes faces des poutres 212, 213, 214, 215 opposées aux faces recevant les lames de contact 220 à 227, sont adjacentes à la paroi médiane horizontale 236 du croisillon 235. Par contre, les poutres 112, 113, 114,115 sont éloignées de la paroi médiane 136 d'une distance égale à l'épaisseur ou hauteur des poutres 212-215. Les poutres 112-115 sont adjacentes par l'un de leur petit côté à la paroi 137 et de même les poutres 212-215 sont adjacentes par l'un de leur petit côté à la paroi 237. Les poutres 212-215 sont adjacentes par leur second petit côté à la surface interne de parois de la cage 232 de blindage. Les autres parois de cette cage 232, orthogonales à celles précitées, sont situées à une distance de la surface externe des poutres 212-215 qui porte les lames de contact 220-227, égale à l'épaisseur des poutres 112 à 115. L'épaisseur des parois de la cage 232 est égale à l'épaisseur de l'intervalle existant entre la surface interne de la cage 132 et les poutres 112à 115. Par ailleurs, les longueurs des poutres et croisillons sont telles que après assemblage les plans d'extrémités des croisillons 135 et 235 sont adjacents. Pour cela la longueur séparant le décrochement 13 1 et l'extrémité de la cage 132 est égale à la longueur séparant le décrochement 231 et l'extrémité libre de la cage 232. De plus, les parois 136, 137 et 236, 237 des croisillons ont respectivement même épaisseur. Bien entendu, après assemblage, chacune des lames de contact 120 à 127 de l'élément 100 vient reposer contre une lame de contact 220 à 227 de l'élément 200. De façon comparable à l'élément 100, le croisillon 235 se prolonge sur l'arrière du corps 210 sous forme d'une aiguille 238 centrée sur l'élément 200. Les inserteurs 240, serre-câble 250 et bague 260 sont respectivement similaires aux inserteurs 140, serre-câble 150 et bague 160 précités. La pièce de verrouillage 270 placée dans l'excroissance 233 est formée de préférence d'une pièce en U en matériau élastique. Cette pièce de verrouillage 270 comprend un élément de base fixe longitudinal 271 lié au blindage 230, une languette de verrouillage 272 généralement parallèle munie d'une denture 273 à son extrémité libre et une branche de liaison élastique 274. La denture 273 est adaptée pour pénétrer dans l'ouverture 134 lors de l'assemblage, par fléchissement de la zone de liaison 270. Pour démonter le connecteur, il suffit de solliciter cette zone 270 pour escamoter la denture 273. L'homme de l'art comprendra à l'examen des figures annexées, notamment de la figure 11 qui représente le connecteur conforme à la présente invention en position assemblée, que ce connecteur conforme à la présente invention permet de garder le blindage électromagnétique tout au long de chaque paire avec des fuites minimum. Ce connecteur permet en effet de définir quatre alvéoles matérialisés par les croisillons 135, 235 allant du plan de joint électromagnétique à l'interface jusqu'après le raccordement des fils dans les contacts auto-dénudants. Après ces contacts auto-dénudants, le câble reprend le blindage individuel de chaque paire à ras du croisillon. La présente invention permet ainsi d'optimiser le blindage en évitant toute diaphonie par fuite au niveau du plan de joint électromagnétique. On a décrit précédemment des plans de joints électromagnétiques définis par des extrémités libres avant des croisillons 135, 235 coplanaires et perpendiculaires à l'axe longitudinal du connecteur. Un tel plan de joint électromagnétique droit coupe perpendiculairement l'ensemble des alvéoles comme schématisé sur la figure 14. Sur cette figure 14, ces extrémités avant des croisillons 135, 235 sont référencées 135a, 135b, 135c, 135d et 235a, 235b. En variante, on peut cependant envisager de réaliser l'extrémité avant des parois 136, 137, 236, 237 des croisillons 135, 235 sous forme de différents tronçons (135a,-d, 235a, b sur la figure 15) non coplanaires pour diminuer les risques de diaphonie. Il peut s'agir par exemple de quatre tronçons rectilignes ou plans de joints perpendiculaires à l'axe longitudinal du connecteur mais décalés dans le sens longitudinal comme illustré sur la figure 15. Les écarts longitudinaux entre les différentes tronçons formés par les extrémités avant des croisillons sont typiquement décalées d'un multiple de A/n. Selon une autre variante schématisée sur la figure 16, les bords libres avant des parois 136, 137 et 236, 237 formant les croisillons 135, 235 sont en outre munis de crantage 139, 239. Un tel crantage 139, 239 permet d'augmenter la surface de contact entre les croisillons 135, 235 et par conséquent de diminuer l'impédance de transfert et la résistance de contact du contact de masse pour assurer une meillcure étanchéité aux fuites électromagnétiques. Bien entendu, la géométrie des extrémités avant des croisillons 135 et 235 doit être complémentaire de sorte que, malgré le décalage longitudinal et/ou le crantage, les deux croisillons soient adjacents. Le blindage sur l'arrière du connecteur et la reprise de masse du câble sont assurés essentiellement par les serre-câbles 150, 250 qui permettent un maintien de l'effet "tunnel" au niveau des contacts autodénudants en épousant extérieurement les ailettes ou les croisillons 135, 235 et grâce à une rétention mécanique du câble par rapport au blindage du connecteur réalisé par la bague de serrage filetée conique 160, 260 resserrant le serre-câble 150, 250. Les aiguilles 138, 238 disposées à l'arrière du blindage, au centre des croisillons, permettent d'assurer un contact avec les blindages individuels des paires de conducteurs. Comme on l'a schématisé sur les figures 12 et 13, pour améliorer le contact entre le blindage formé par les serre-câbles 150, 250 et les bagues 160, 260, ces dernières peuvent être munies sur leur surface interne d'un racleur élastique 162. Sur la figure 12, on a schématisé un câble C sur l'extrémité avant duquel on a retourné la tresse de masse T, ainsi qu'un serre-câble 150 et une bague de serrage 160 munie d'un racleur élastique 162. Par ailleurs, on a représenté sur la figure 13 le même ensemble après engagement de la bague de serrage 160 sur le serre-câble 150. On note que la tresse T est serrée entre le racleur élastique 162 et le serrecâble 150. La prise 100 illustrée sur les figures 5 à 7 annexées peut être montée indifféremment dans des supports de plinthe ou muraux au niveau des points d'accès, mais aussi dans les panneaux de brassage au niveau des répartiteurs. Une telle prise 100 peut notamment être montée dans un boîtier équipé d'un plastron à capot basculant permettant la fermeture du boîtier en l'absence de fiche. Pour relier un câble à l'un des éléments de connecteurs 100, 200 conformes à la présente invention, on procède typiquement par la séquence d'étapes qui consiste à: - placer la bague de serrage 160, 260 en attente sur un câble, - dénuder la gaine extérieure du câble sur environ 25 mm, - retrousser la tresse T du câble vers l'arrière sur la gaine extérieure de celui-ci, - dénuder l'écran individuel des paires de conducteur sur environ 10 mm, - ramener tous les conducteurs soigneusement dans l'axe du câble et retourner le drain en arrière sur la tresse T, - glisser le serre-câble 150, 250 sur la tresse T en prenant soin que le drain soit opposé à la fente du serre-câble, - introduire les paires de conducteur dans l'ordre dans les inserteurs 140, 240, - rabattre ces inserteurs 140, 240 jusqu'au clipsage et ramener les conducteurs dans l'axe du câble de sorte que les blindages individuels des conducteurs entourent l'aiguille 138, 238 du blindage, - ramener le serre-câble 150, 250 en position sur le connecteur en rabattant un maximum de tresse et de drain à l'intérieur, et - visser la bague de serrage 160, 260 jusqu'au blocage efficace du câble. Bien entendu, on peut également utiliser plusieurs ensembles de connecteurs conformes à la présente invention en position juxtaposée, notamment dans une plinthe. L'homme de l'art appréciera que la présente invention permet un raccordement facile et rapide sur site. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique pour fréquences élevées comprenant deux éléments (100, 200) adaptés pour être engagés par translation, chaque élément (100, 200) comprenant un corps (110, 210) en matériau électriquement isolant muni d'un blindage électromagnétique (130, 230) et qui porte plusieurs contacts électriques (120-127 ; 220-227), caractérisé par le fait que les blindages (130, 230) de chaque élément comprennent une portion en forme de cage (132, 232) munie d'un croisillon interne (135, 235) définissant des alvéoles logeant chacun une paire de contact (120-127 ; 220-227) et lesdits blindages (130, 230) formant en position assemblée un plan de joint électromagnétique généralement transversal à la direction d'engagement des éléments de connecteurs (100, 200). 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque élément (100, 200) possède huit lames de contact électriquement conductrices (120-127 ; 220-227). 3. Connecteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que chaque élément (100, 200) possède un serre-câble (150, 250) associé à une bague de serrage (160, 260). 4. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que chaque élément (100, 200) possède quatre inserteurs (140, 240). 5. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le corps (110, 210) de chaque élément (100, 200) définit quatre poutres (112-115 ; 212-215) de section droite rectangulaire, parallèles et équidistantes deux à deux portant chacune deux lames dc contact (120-127 ; 220-227). 6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les poutres (112-115) de l'un des éléments (100) formant prise sont prolongées chacune sur l'arrière par une platine respective (110) traversée par les lames de contact (120-127). 7. Connecteur selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que les poutres (112-115) de l'élément (100) formant prise sont éloignées d'une paroi médiane (136) du croisillon de blindage (135) tandis que les poutres (212-215) de l'élément (200) formant fiche sont adjacentes à la paroi (236) du croisillon de blindage (235) correspondant. 8. Connecteur selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que dans l'élément (100) formant prise, les lames de contact (120-127) sont prévues sur les faces en regard des poutre (112-115) tandis que dans l'élément 200 formant fiche les lames de contact (220-227) sont prévues sur les faces externes des poutres (212-215). 9. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que chaque croisillon (135, 235) se prolonge vers l'arrière par une aiguille centrale (138, 238) adaptée pour venir en contact avec des blindages individuels de paires de conducteurs issus d'un câble. 10. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que chaque élément (100, 200) est muni d'une bague de serrage (160, 260) équipée intérieurement d'un racleur élastique (162) susceptible de contacter une tresse de blindage externe (T) de câble. 11. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les croisillons de blindage (135, 235) définissent un plan de joint électromagnétique unique et plan perpendiculaire à l'axe du connecteur. 12. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les croisillons (135, 235) définissent une pluralité de plans de joints électromagnétiques décalés dans le sens longitudinal. 13. Connecteur selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les différents plans de joints électromagnétiques élémentaires sont décalés d'un multiple de X/n. 14. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que les extrémités avant des croisillons (135, 235) définissant les plans de joints électromagnétiques sont crantés. 15. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que la cage (132) de blindage de l'un des éléments (100) est adaptée pour recevoir la cage (232) de blindage de l'autre élément (200). 16. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que les croisillons (135, 235) s'étendent sur des longueurs différentes à l'intérieur de leurs cages respectives (132, 232) de sorte que les croisillons (135, 235) soient bout à bout après engagement des cages (132, 232). 17. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que l'un des croisillons (135) est placé en retrait dans sa cage (132) et se termine à hauteur d'un décrochement (131) formé dans cette cage tandis que l'autre croisillon (235) s'étend jusqu'à la sortie de sa cage (232).