Brevet FR2781061A1 — publié le 20000114

Connecteur optique à nettoyage aisé La présente invention a pour objet un connecteur optique c'est-à-dire un connecteur utilisé pour relier entre eux des tronçons de fibre optique. Le but de l'invention est de permettre un entretien notamment un nettoyage facile de ce type de connecteur. Les connecteurs de fibre optique comportent dans leur principe un engagement d'une fiche mâle dans une prise femelle. Un tel engagement réalise une fonction de guidage en même temps qu'une fonction de connexion de la fiche dans la prise. Des férules protubérantes sont disposées dans la fiche mâle. Dans la prise femelle, des férules encastrées sont disposées en correspondance. Les férules sont des dispositifs de maintien et de présentation d'une extrémité d'un tronçon de fibre optique. Les férules assurent essentiellement la fonction mécanique de préhension d'une extrémité, fragile, de fibre optique. Pour obtenir un bon alignement d'une férule par rapport à l'autre, un enfouissement profond des férules dans la prise femelle est recherché. Ce bon alignement est obtenu grâce à un manchon d'alignement qui se trouve à la circonférence de la férule de la prise femelle et, au milieu duquel se fait la connexion des deux férules optiques. Malgré toutes les précautions prises, il apparaît qu'au bout d'un certain temps d'utilisation un tel connecteur optique est le siège de pertes de transmission, par salissure des extrémités des fibres maintenues en bout de ces férules. Il est donc nécessaire de les nettoyer. Le nettoyage est alors d'autant plus délicat que la profondeur du contact est importante. Pour résoudre ce problème, la demande de brevet européen EP-A-0 762 167 préconise de réaliser la prise femelle avec une rehausse. La rehausse constitue la forme femelle du connecteur. Quand elle est enlevée, la prise laisse apparaître en affleurement les extrémités des fibres optiques pour leur nettoyage aisé. Cette solution présente cependant deux inconvénients. Premièrement, il faut enlever la rehausse intermédiaire (puis après nettoyage la remonter). Ceci constitue en soi une opération supplémentaire et nécessite compte tenu de la miniaturisation des connecteurs, un outillage spécial qu'il faut avoir à disposition. D'autre part l'enlèvement de cette rehausse intermédiaire peut donner lieu à son égarement. Deuxièmement, cette rehausse doit, lors de son enlèvement, être posée en un endroit qui peut ne pas être propre, de sorte que lorsqu'elle est reposée sur la prise femelle le nettoyage résultant n'est pas parfait. Le but de l'invention est de remédier à ce problème en proposant un connecteur dans lequel les différentes pièces de la prise ne sont pas séparables et dans lequel, du seul fait qu'on déconnecte la prise de la fiche, on puisse accéder aux extrémités des férules de cette prise. Le principe de l'invention consiste à réaliser une prise femelle susceptible de posséder deux états. Dans un premier état, déconnecté, les férules de la prise apparaissent en affleurement de la prise. Elles sont alors facilement accessibles pour leur nettoyage. On montrera en outre qu'en agissant ainsi les organes internes de la prise ne peuvent recevoir de salissures qui viendraient contrarier les efforts de nettoyage. Dans un deuxième état, connecté, la prise adopte alors une forme femelle classique correspondant à un mode de protection contre les agents extérieurs par encastrement de la fiche mâle dans cette prise femelle. L'invention a donc pour objet un connecteur optique comportant d'une part une fiche mâle portant un premier jeu de férules et d'autre part une prise femelle portant en correspondance un deuxième jeu de férules, caractérisé en ce que la prise femelle comporte un manchon coulissant capable d'occuper deux positions, une position de déconnexion dans laquelle le manchon est en retrait sur la prise et laisse apparaître des extrémités des deuxièmes férules, et une position de connexion dans laquelle le manchon est avancé sur la prise et forme le réceptacle femelle du connecteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont données qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: une représentation schématique très simplifiée du connecteur optique de l'invention et de son mode de fonctionnement; Figure 2: une représentation détaillée d'un mode préféré de réalisation du connecteur optique de l'invention; - Figures 3a à 4c: des représentations en coupe du connecteur de la figure 2. La figure 1 montre d'une manière schématique simplifiée un connecteur optique selon l'invention. Celui-ci comporte d'une part une fiche 1 mâle. Cette fiche 1 comporte un premier jeu de férules 2. On a représenté qu'une seule férule 2 parce que le connecteur pourrait n'en comporter qu'une. Néanmoins dans la pratique il en comportera plusieurs comme on le verra par la suite. La fiche est dite mâle parce que la férule 2 est protubérante par rapport à une face 3 de la fiche. Le connecteur de l'invention comporte d'autre part une prise femelle 4. La prise 4 porte, en correspondance des férules 2, un deuxième jeu de férules 5. Là également on n'a montré qu'une seule férule 5 pour simplifier le dessin. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la prise femelle comporte un corps 6 formant manchon et capable d'occuper deux positions. Le corps 6 est représenté par des hachures. Il peut occuper deux positions par rapport aux férules 5. Dans une position de déconnexion, montrée sur la figure 1, le manchon est en retrait et laisse apparaître à sa surface 7, en affleurement, les extrémités 8 des férules 5 du deuxième jeu de férules. Dans cette fonction les extrémités 8 peuvent être facilement nettoyées, par exemple à l'aide d'un papier sec. Dans une autre position montrée en tirets, une position de connexion, le manchon 6 est avancé sur la prise, les férules 5 sont en retrait et des espaces 9 qu'elles occupaient dans la première position forment des réceptacles femelles de la prise 4. Les férules 2 et 5 sont par ailleurs reliées à des fibres optiques 10 et 11 respectivement. Pour aboutir à ce résultat on aurait pu simplement maintenir les férules 5 par un ressort dans une position avancée par rapport au manchon 6. Cette solution aurait néanmoins conduit à provoquer la répulsion des férules 5 par action sur elles des férules 2 lors de la connexion. Cette solution qui peut fonctionner sous réserve d'avoir des extrémités de férules 5 et 2 d'une part solides et d'autre part non abrasives n'est pas préférée car elle serait moins bien adaptée à des opérations de connexion déconnexion fréquentes. Pour remédier à cet autre problème, l'invention prévoit à titre de perfectionnement de réaliser le connecteur d'une manière plus complexe. Dans ce perfectionnement, la fiche 1 comporte un poussoir protubérant 12. Le poussoir 12 est maintenu en protubérance par rapport à la surface 3 par un premier ressort 13. La prise comporte, en correspondance de ce poussoir 12, un équipage mobile 14. L'équipage mobile 14 est maintenu dans le corps 6 de la prise 4, en direction de la face 7, par un deuxième ressort 15. Par ailleurs l'équipage mobile 14 comporte deux appuis 16 et 17. Ces deux appuis servent à maintenir la férule 5 repoussée, entre eux, par un troisième ressort 18. Le fonctionnement de ce mécanisme est le suivant. D'une part le poussoir 12 présente une protubérance plus accentuée 19 que les protubérances des férules 2 de la fiche 1 par rapport à la face 3. En correspondance l'équipage mobile 14, dans la position déconnectée, est lui également affleurant à la surface 7 de la prise 4. Ce faisant, ce qui est important est qu'au début de la connexion l'extrémité du poussoir 12 vienne seule au contact d'une extrémité correspondante 20 de l'équipage mobile 14. La connexion est réalisée par approche du manchon 6 en direction de la fiche 1. L'équipage mobile 14 est alors repoussé de ce seul fait et comprime le ressort 15. Le retrait de l'équipage mobile dans le corps 6 provoque, par l'action de l'appui 17, un retrait identique de la férule 5 et du ressort 18. Dans ces conditions, les férules 2 peuvent s'engager dans les cavités 9 qui se libèrent peu à peu. A un moment donné, l'équipage mobile 14 ne peut plus reculer. Pour l'instant on admettra que le ressort 15 est en limite de compression. Par la suite on montrera comment, compte tenu des précisions de mouvement nécessaires, ce blocage en butée de l'équipage mobile 14 est précisément obtenu. Si après ce blocage, on continue l'opération de connexion, en continuant à approcher notamment le manchon 6 de la fiche 1. L'extrémité provoque alors l'enfoncement du poussoir 12 et la compression du ressort 13. Ce faisant, I'extrémité 21 de la férule 2 parcourt l'espace 19, à l'intérieur de la cavité 9, et se rapproche de l'extrémité 8. A cet effet, au moment o l'équipage mobile 14 est bloqué, I'extrémité 8 se situe sensiblement au milieu de la hauteur de la cavité 9. Autrement dit, tout l'effort d'insertion a d'abord été effectué sous l'effet du ressort 15, puis sous l'effet du ressort 13 jusqu'à ce que l'extrémité 21 vienne au contact de l'extrémité 8. L'extrémité 21 de la férule 2 est fixe par rapport à la face 3 de la fiche 1. Elle ne peut donc reculer. Dans ces conditions, si on continue encore la manoeuvre de connexion, la férule 5 recule dans l'équipage mobile 14 en comprimant le ressort 18. Dans la pratique on s'arrange pour que ce dernier déplacement dans lequel la férule 5 est vraiment en réaction mécanique sur la férule 2 soit limité le plus possible, par exemple à 0,5 mm. Compte tenu d'un engagement déjà réalisé en grande partie, des salissures résultant de cette fin de connexion sont peu à craindre. On observera par ailleurs qu'au moment du nettoyage des extrémités 8, les cavités 9 ne peuvent se polluer: elles sont protégées par la présence des férules 5. Au moment de la connexion, le manchon 6 est tenu à la fiche I par des moyens constitués, à l'intérieur d'un boîtier non représenté, possédant des verrous escamotables pour maintenir ces deux pièces dans cette position. Au moment de la déconnexion, on libère ces verrous. Le ressort 18 et le ressort 15, sur une petite course, coopèrent alors ensemble pour repousser le manchon 6. Puis, pour le reste de la course, pour l'essentiel le ressort 13, puis le ressort 15, interviennent pour séparer la prise 4 de la fiche 1. Vers la fin de la déconnexion, le ressort 15 a pour effet de repousser l'équipage mobile 14 qui porte les férules 5 vers la surface 7 de la prise pour permettre leur nettoyage. Dans ces conditions, du seul fait qu'on deconnecte la fiche de la prise, les extrémités 8 des férules 5 deviennent apparentes pour être nettoyées. La figure 2 montre en détail une solution préférée de réalisation plutôt que la représentation simple de la figure 1. Elle reprend, pour les parties correspondantes les mêmes références que celles de la figure 1. La fiche 1 comporte pour maintenir le poussoir 12 un alésage 22 qui débouche en arrière de la fiche 1 sur un alésage 23, plus étroit, qui reçoit une tige 24 solidaire du poussoir 12. La tige 24 est munie à sa partie arrière d'une goupille 25, plus large que l'alésage 23, qui limite l'échappement du poussoir 12. Le montage du poussoir 12 dans la fiche 1 est simple. On place le ressort 13 dans l'alésage 22, puis le poussoir 12 et sa tige 24 à travers l'alésage 22, l'alésage 23 et le ressort 13. On appuie sur le poussoir 12 et on engage la goupille 25. En relâchant ensuite le poussoir 12, celui-ci déborde de la face 3 d'une hauteur attendue limitée par la goupille 25. La férule 2 est portée par un porte-férule 26. Le porte-férule 26 possède en partie avant une couronne 27. Le sertissage de la férule 2 du porte-férule 26 sur la fibre optique 10 est effectué en usine. Le montage de la férule 2 et de son porte-férule 26 dans la fiche 1 est réalisé en insérant cette fiche dans un alésage 28 réalisé dans la fiche 1. L'alésage 28 comporte en tête un verrou élastique, par exemple une couronne 29 à lamelles placée dans l'alésage 28. Au moment o on insère la férule, la couronne 27 repousse les lamelles de la couronne 29. Dès qu'elle a dépassé les extrémités de ces lamelles celles-ci s'échappent et forment un verrou irréversible empêchant le retrait de la férule 2 dans la fiche 1. Pour que la couronne 29 puisse être insérée et être maintenue en tête de la fiche 1, la fiche 1 comporte un plateau 30 comportant à l'endroit de la couronne, un alésage 31 de diamètre plus grand que l'alésage 28 pour recevoir cette couronne 29. Le plateau 30 est fixé ensuite à un corps 32 de la fiche 1 par tous moyens. Notamment il est vissé. Pour provoquer un déplacement longitudinal de l'équipage mobile 14 dans le corps 6 de la prise 4, le corps 6 est muni d'un ou de plusieurs goujons ou vis de guidage 33. Le goujon 33 est par exemple vissé à partir de la face avant 7 de la prise 4 dans le manchon 6 de la prise. Le goujon 33 pénètre alors dans un alésage 34 réalisé dans l'équipage mobile 14. En réalisant ainsi plusieurs goujons 33 et plusieurs alésages 34 on s'assure que I'équipage mobile 14 se déplace bien longitudinalement au sens de la connexion comme cela est souhaité. Le ressort 15 est placé autour du goujon 33 dans un alésage 35 mixte, c'est- à-dire appartenant pour partie à l'équipage mobile 14 et pour partie au corps 6 de la prise 4. Le ressort 15 est maintenu en butée par un talon 36 fixé au corps 6, ou par la tête de la vis dans le cas d'une utilisation d'une vis de guidage. L'équipage mobile 14 est réalisé en deux parties. Il comporte une enclume 37 fixée à un socle 38 par une vis 39. Le corps 6 comporte un alésage 40 pour recevoir une tête 41 de l'enclume 37. La tête 41 a la forme d'une couronne. L'alésage 40 possède une butée 42 pour limiter le déplacement de la tête 41. Le socle 38 présente par ailleurs une surface d'appui 43 pour s'appuyer sur le corps 6 de part et d'autre de l'alésage 40. Le montage de ces différentes pièces est alors le suivant. On approche le socle 38 du manchon 6. On insère l'enclume 37 dans l'alésage 40. On fixe sur le socle 38, avec la vis 39, la tête 41 et l'enclume 37. Le mouvement de ces pièces est alors limité par la réaction du socle 38 sur la face 43 du manchon 6, et par la réaction de la tête 40 dans la butée 42. Puis on place le ressort 15 et le talon 36. La férule 5 comportera, comme la férule 2, un porte-férule 44. Le porte-férule 44 est monté en préparation dans un tube 45 avec le ressort 18. Dans ce but le tube 45 possède deux points d'appui: une feuillure 46 d'appui du ressort 18 et une butée 47 de maintien du porte-férule. La butée 47 sert à la fois de point d'appui pour retenir le porte-férule dans le tube 45 et d'appui du tube 45 dans un alésage ménagé à cet effet dans le corps 6 pour recevoir cet ensemble. Ce montage est effectué de la manière suivante. La férule 5, le porteférule 44 et la fibre optique 11 sont montés, en usine, avec le ressort 18 à l'intérieur du tube 45. Le tube 45 est ensuite inséré par son extrémité dans l'alésage 9. La butée 47 vient limiter son déplacement d'un côté. Une deuxième couronne à lamelles 48, du même type que la couronne 29, permet de verrouiller la position du tube 45 contre la butée 47. De la même façon que la fiche 1 était réalisée avec un plateau 30 et un corps de fiche 32, l'équipage mobile 14 comportera le socle 38 proprement dit et une base 49 pour recevoir la couronne 48. Les figures 3a à 4c reprennent les mêmes éléments. Les figures 3b et 4b sont des coupes selon les directions A-A et B-B des figures 3a et 4a et 3c et 4c respectivement. Ces dernières sont des vues suivant les directions G et F des figures 3b et 4b respectivement. Sur la figure 3b, le connecteur est déconnecté. Sur la figure 4b, il est connecté. La figure 4b montre l'écart 50 sur la course duquel les extrémités des férules 2 et 5 sont en contact mécanique. Entre les figures 3b et 4b, on remarque la position d'une part avancée et d'autre part en retrait de l'équipage mobile 14 et des férules 5. Le plateau 30 possède par rapport au corps 32 de la fiche 1 un dépassement 51. Le manchon 6 possède de la même façon une feuillure 52. Le dépassement 51 et la feuillure 52 servent à maintenir, bloquées en connexion, la fiche 1 et la prise 4 dans un boîtier (non représenté). Sur la figure 4b, on constate la mise en contact sensiblement à mi-hauteur de l'alésage 9 des férules 2 et 5. Pour le centrage, au moment de l'insertion, on peut prévoir que la tête 41 de l'enclume 37 soit munie d'une réservation 53 destinée à recevoir une extrémité chanfreinée 54 d'un poussoir 12 cylindrique. Ceci peut permettre un meilleur guidage au moment de l'insertion et éviter que la férule 2, s'engageant dans la cavité 9 ne serve de guidage. Au besoin la férule 2 sera renforcée dans ce but. REVENDICATIONS 1 - Connecteur optique comportant d'une part une fiche (1) mâle portant un premier jeu de férules (2) et d'autre part une prise (4) femelle portant en correspondance un deuxième jeu de férules (5), caractérisé en ce que la prise femelle comporte un manchon (6) coulissant capable d'occuper deux positions, une position de déconnexion dans laquelle le manchon est en retrait sur la prise et laisse apparaître (7) des extrémités (8) des deuxièmes férules, et une position de connexion dans laquelle le manchon est avancé sur la prise et forme le réceptacle (9) femelle du connecteur. 2 - Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que - la fiche comporte un poussoir (12) protubérant (3) maintenu en protubérance par rapport à la fiche par un premier ressort (13), - la prise cornmporte en correspondance de ce poussoir un équipage mobile (14) maintenu dans le manchon de la prise en position avancée par un deuxième ressort (15), l'équipage mobile comporte deux appuis (16, 17) et un troisième ressort (18) reposant sur un de ces appuis pour repousser le deuxième jeu de férule vers l'autre appui. 3 - Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la course (50) du troisième ressort est plus faible (19) que la course du premier ressort. 4 - Connecteur selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que l'équipage mobile comporte un alésage (34) pour recevoir en guidage un goujon (33) solidaire du manchon. - Connecteur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'équipage mobile et ou la fiche comportent un alésage (28) muni d'un verrou (29, 48) élastique pour recevoir une férule en appui. 6 - Connecteur selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que -le poussoir est cylindrique, - l'équipage mobile comporte une couronne (41), et - le manchon comporte un appui circulaire (42) pour bloquer la progression de la couronne. 7 - Connecteur selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le poussoir possède une extrémité chanfreinée (54) pour s'engager dans une réservation (53) de l'équipage mobile. 8 - Connecteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les férules du deuxième jeu sont insérées par réaction (46, 47) sur un troisième ressort (18) dans un tube (45) muni de deux appuis extrêmes. 9 - Connecteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la fiche et la prise possèdent des reliefs (51, 52) pour être maintenues en position connectées dans un boîtier.