Brevet FR2796498A1 — publié le 20010119

Contact triaxial et procédé d'assemblage de ce contact La présente invention a pour objet un contact triaxial. Elle a également pour objet un procédé d'assemblage d'un tel contact triaxial. Elle trouve plus particulièrement son utilisation dans le domaine des transmissions de signaux sensibles aux parasites, notamment dans le domaine des télécommunications. Un contact triaxial selon l'invention peut par exemple être utilisé comme connecteur d'un câble ethernet. L'invention propose par ailleurs un procédé aisé d'assemblage d'un tel contact. Dans l'état de la technique, un contact triaxial comporte trois éléments de contacts. Un premier élément de contact, contact cylindrique, est muni d'une cavité permettant de recevoir un deuxième élément de contact, contact intermédiaire, et un troisième élément de contact, contact central, ainsi que des moyens isolants. Les moyens isolants servent à isoler les contacts les uns des autres. Le contact intermédiaire présente généralement à une première extrémité une douille, et à une deuxième extrémité une broche. Cette broche s'étend selon un axe d'allongement de la douille, à partir d'un pourtour de cette douille. Le contact central comporte généralement une douille surmontée d'une broche. Ce contact central est de préférence placé en position centrale, au centre du premier contact cylindrique, ainsi qu'au centre de la douille du contact intermédiaire. Pour isoler les trois contacts les uns des autres, un contact triaxial de l'état de la technique, présenté figure 1, comporte un premier isolant avant, vers la droite de la figure. Ce premier isolant avant s'interpose entre une surface extérieure du contact intermédiaire, et une surface intérieure du premier contact cylindrique. Ce premier isolant avant est maintenu dans la cavité du premier contact en appui sur un décrochement de la surface intérieure du premier contact. Le contact intermédiaire est maintenu à l'intérieur de ce premier isolant avant en appui sur un rebord intérieur du premier isolant avant. Le contact intermédiaire est logé dans le premier isolant avant de telle sorte que la douille affleure à un premier côté du premier contact cylindrique et que la broche dépasse d'un deuxième côté de ce premier contact cylindrique, le deuxième côté étant opposé au premier côté. Pour isoler électriquement le contact intermédiaire du contact central, le contact triaxial comporte un deuxième isolant avant. Ce deuxième isolant avant tapisse notamment une surface intérieure de la broche du contact intermédiaire. Ce deuxième isolant avant est maintenu à l'intérieur de la broche en appui sur le pourtour de cette broche. Le contact central est logé dans une alvéole de ce deuxième isolant avant, de telle sorte que la douille du contact central affleure également du premier côté du premier contact cylindrique, et que la broche de ce contact central dépasse du deuxième côté. Pour retenir le contact central à l'intérieur de l'alvéole du deuxième isolant avant, on enfonce un troisième isolant arrière au-dessus du deuxième isolant avant. Ce troisième isolant arrière laisse passer la broche du contact central, ainsi que la broche du contact intermédiaire, en isolant l'une de l'autre. Un ensemble est formé par le premier isolant avant, le contact intermédiaire, le deuxième isolant avant, le contact central et le troisième isolant arrière. Cet ensemble est retenu à l'intérieur de la cavité du premier contact cylindrique d'une part en appui sur le décrochement de la surface intérieure et d'autre part, au niveau du deuxième côté du premier contact, par une extrémité recourbée vers l'intérieur de la cavité. Cette extrémité du premier contact est recourbée vers l'intérieur après introduction de l'ensemble à l'intérieur de la cavité. L'extrémité recourbée du premier contact cylindrique est ainsi poinçonnée. Etant donné que le contact intermédiaire est inséré dans le premier isolant avant par un premier côté, que le deuxième isolant avant est inséré dans le contact intermédiaire depuis ce même côté, et que le contact central est également inséré dans le deuxième isolant avant depuis ce même côté, dans un sens, I'ensemble est retenu physiquement à l'intérieur du premier contact cylindrique uniquement par le poinçonnage. Le sens d'emboîtement est dicté par la nécessité d'empêcher l'extraction du contact intermédiaire lorsqu'un contact complémentaire est connecté. La force de rétention est alors d'environ 50 daN. En effet les différents éléments constitutifs de ce contact triaxial sont emboîtés les uns dans les autres selon un même sens d'emboîtement. Le poinçonnage doit par ailleurs être capable de résister à une force d'arrachement exercée simultanément sur les broches du contact intermédiaire et du contact central. Un contact triaxial de l'état de la technique pose un premier problème du fait qu'un tel contact triaxial comporte des isolants avant individuels et spécifiques pour chaque contact qu'il contient. Ainsi un contact triaxial de l'état de la technique comportant trois contacts, comporte également deux isolants avant. L'existence de ces deux isolants avant pose un premier problème du fait qu'il est nécessaire de mouler chacune de ces pièces de manière individuelle. En effet, chaque isolant avant a une forme spécifique de manière à pouvoir être emboîté. La réalisation de moules distincts est coûteuse. Par ailleurs l'existence de ces nombreuses pièces nécessite des étapes d'assemblage nombreuses. Par ailleurs la solidité de l'assemblage n'est garantie que par un poinçon réalisé à une extrémité du premier contact cylindrique. La réalisation du poinçon constitue une étape supplémentaire pour un montage d'un tel contact triaxial, et nécessite de plus un outillage adapté. L'invention a pour objet de remédier aux problèmes cités en proposant un contact triaxial comportant seulement deux isolants: un isolant avant et un isolant arrière. L'isolant avant joue un rôle d'isolant principal entre les trois contacts. Ce premier isolant avant est logé à l'intérieur d'une cavité du premier contact cylindrique. Cet isolant avant présente par ailleurs une première alvéole pour recevoir le contact intermédiaire et une deuxième alvéole pour recevoir le contact central. Les deux alvéoles sont distinctes, de manière à ce que le contact intermédiaire soit isolé électriquement du contact central. L'isolant arrière isole les contacts les uns des autres au niveau d'une extrémité du premier contact, extrémité à partir de laquelle dépasse une première broche du contact intermédiaire et une deuxième broche du contact central. La solution de l'invention consiste à proposer d'une part des pièces pouvant être encliquetées les unes dans les autres. Le montage d'un contact triaxial selon l'invention ne nécessite donc pas d'outillage spécialisé. En effet, l'isolant avant comporte des harpons qui peuvent se bloquer dans une alvéole complémentaire présentée sur une paroi intérieure du premier contact cylindrique, pour former un verrou élastique lors de l'emboîtement de l'isolant avant dans le premier contact cylindrique. Par ailleurs, le contact intermédiaire est retenu à l'intérieur de l'isolant avant par un système de harpon réalisé sur le contact intermédiaire, venant s'ancrer dans l'isolant avant lors du montage. Le harpon du contact intermédiaire pénètre dans l'isolant. D'autre part, le contact intermédiaire est inséré d'un premier côté de l'isolant avant, alors que le contact central est inséré depuis un deuxième côté, le deuxième côté étant opposé à ce premier côté. Le contact central est retenu dans l'isolant arrière par une première butée de l'isolant avant et par I'isolant arrière venant lui-même en butée contre un décrochement intérieur du premier contact cylindrique. Ce blocage est très robuste et la solidarité de l'ensemble est naturellement et efficacement obtenue avec une seule pièce. Ainsi la solution apportée par l'invention est moins chère car elle comporte moins de composants d'isolement, et parce que l'assemblage des différents éléments d'un contact triaxial selon l'invention est plus simple et plus rapide car le procédé de montage comporte moins d'étapes. L'ensemble peut même accepter quelques démontages, le contact intermédiaire pouvant être extrait en force du contact cylindrique. L'invention concerne donc un contact du type triaxial comportant un premier contact cylindrique extérieur, un contact intermédiaire et un contact central, ces contacts étant maintenus ensemble par des moyens mécaniques et isolés électriquement les uns des autres par un corps isolant, caractérisé en ce que - le corps isolant comporte un isolant avant monobloc, l'isolant avant étant maintenu à une extrémité avant d'une cavité du premier contact cylindrique par un premier verrou élastique bloqué dans une première gorge, - le contact intermédiaire est maintenu dans une première alvéole de l'isolant avant par un harpon monté intimement dans la matière de l'isolant avant, - le contact central est situé dans une deuxième alvéole de l'isolant avant, et y est bloqué par un rebord de l'isolant avant. L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'un contact triaxial comportant dans l'ordre les étapes suivantes: - on introduit un contact intermédiaire dans une première alvéole d'un isolant avant par une extrémité avant de l'isolant avant, - on bloque un harpon du contact intermédiaire dans une paroi de cette première alvéole, - on introduit un contact central dans une deuxième alvéole de cet isolant avant par une extrémité arrière de cet isolant avant, cette extrémité arrière étant opposée à l'extrémité avant de l'isolant avant, - on engage un isolant arrière contre l'extrémité arrière de l'isolant avant, I'isolant arrière et l'extrémité arrière de l'isolant avant laissant ressortir une broche du contact intermédiaire et une broche du contact central, - on introduit l'ensemble isolant arrière, isolant avant, contacts intermédiaire et central dans une cavité d'un contact cylindrique par une extrémité avant de ce contact cylindrique, - on bloque cet ensemble contre un redan du contact cylindrique par un blocage d'un verrou élastique de l'isolant avant dans une gorge complémentaire du contact cylindrique. 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 présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: une coupe longitudinale d'un contact triaxial de l'état de la technique; - Figure 2: une coupe longitudinale d'un contact triaxial selon l'invention; - Figure 3: une vue éclatée des éléments constitutifs non assemblés d'un contact triaxial selon l'invention. La figure 2 montre un contact triaxial 1 selon l'invention. Le contact triaxial 1 comporte un premier contact 2, un contact intermédiaire 3 et un contact central 4. Le contact triaxial 1 comporte par ailleurs un isolant avant 5 et un isolant arrière 6. Le premier contact 2 est un corps cylindrique creux. Le premier contact cylindrique 2 comporte une cavité 7. Il comporte notamment une première extrémité arrière 8 et une deuxième extrémité avant 9 délimitant la cavité 7. A l'extrémité arrière 8, le premier contact cylindrique 2 comporte un bras 10. Le bras 10 est dressé perpendiculairement à un chant 11 d'un orifice 12 ouvrant sur la cavité 7. Figure 2, le bras 10 présente deux dents 15 et 16. De même, à l'extrémité avant 9, le premier contact cylindrique 2 comporte un orifice 13 ouvrant sur la cavité 7. L'extrémité avant 9 comporte des fentes 14, présentées figure 3. Les fentes 14 sont orientées perpendiculairement à un plan formé par l'orifice 13. L'isolant avant 5 a une forme globalement cylindrique. L'isolant avant comporte sur une paroi extérieure 17 une collerette 18. La collerette 18 a une forme conique dont un profil est triangulaire. La collerette 18 présente une certaine élasticité. L'isolant avant 5 a un diamètre extérieur 19. Le premier contact cylindrique 2 a un diamètre intérieur 20. Le diamètre 20 est légèrement supérieur au diamètre 19. Par ailleurs, l'orifice 13 a un diamètre 21. Le diamètre 21 est également supérieur au diamètre extérieur 19. Ainsi l'isolant avant 5 peut être introduit à l'intérieur du contact cylindrique 2 par I'extrémité avant 9, depuis l'orifice 13. L'isolant avant 5 introduit dans la cavité 7, coulisse le long des parois intérieures du premier contact cylindrique 2. En effet la collerette 18 présente un plan incliné tel qu'un diamètre de l'isolant avant 5 est maximal pour un diamètre 22 au niveau de la collerette 18. Ce diamètre 22 est par ailleurs supérieur au diamètre intérieur 20. Ainsi lors de l'introduction de l'isolant avant 5 dans le contact cylindrique 2, la collerette 18 est contrainte contre des parois intérieures du contact cylindrique 2. L'isolant avant 5 est enfoncé dans la cavité 7 jusqu'à ce que la collerette 18 s'engage dans une gorge 23 de la paroi intérieure du contact cylindrique 2. La gorge 23 a préférentiellement un profil rectangulaire. Le blocage de la collerette 18 dans la gorge 23 forme un premier verrou élastique 24. Dans une variante, présentée figure 2, la gorge 23 peut avoir un profil complémentaire du profil de la collerette 18. Dans une autre variante de l'invention, ce premier verrou élastique 24 peut être formé par une collerette présentée sur une paroi intérieure du contact cylindrique 2, et une gorge présentée sur une paroi extérieure de l'isolant avant 5. Dans ce cas, le profil du verrou élastique est opposé à celui présenté figure 2. En effet, la partie de plus fort diamètre de la collerette est alors présentée du côté de l'extrémité arrière 8. Dans cette variante, la collerette présentée sur le contact cylindrique 2 peut être un harpon, qui pourrait venir s'ancrer intimement dans la paroi extérieure de l'isolant avant 5. L'isolant avant 5 comporte une extrémité arrière 25 et une extrémité avant 26. L'extrémité arrière 25 est du même côté que l'extrémité arrière 8 du contact cylindrique 2. De même, l'extrémité avant 26 est du même côté que l'extrémité avant 9 du contact cylindrique 2. Au niveau de l'extrémité arrière , l'isolant avant 5 comporte une première ouverture 27 et une deuxième ouverture 28. Les ouvertures 27 et 28 ne communiquent pas. La première ouverture 27 débouche sur une première alvéole 29, et la deuxième ouverture 28 débouche sur une deuxième alvéole 30. La deuxième alvéole 30 est disposée au centre de l'isolant avant 5, et ne communique en aucun endroit avec l'alvéole 29. Ainsi, l'isolation entre le contact intermédiaire et le contact central est garantie. Au niveau de l'extrémité 26, l'isolant avant 5 présente une extension cylindrique centrale 31. L'extension cylindrique centrale 31 a un diamètre extérieur 32. Le diamètre extérieur 32 est inférieur au diamètre 19. L'extension cylindrique centrale 31 présente au bout 33 un orifice 34. La deuxième alvéole 30 se termine par l'orifice 34. Par ailleurs, au niveau de la deuxième extrémité 26, l'isolant avant 5 présente un orifice torique 35. Cet orifice torique 35 entoure l'extension cylindrique centrale 31. L'orifice torique 35 communique avec la première alvéole 29. La première alvéole 29 présente une première cavité torique 36 permettant de recevoir un cylindre évidé en son centre, et telle que le centre d'un tel cylindre évidé peut être traversé par l'extension cylindrique centrale 31. Cette cavité torique 36 débouche sur une cavité rectangulaire 37. La cavité rectangulaire 37 débouche par ailleurs au niveau de l'extrémité arrière sur la première ouverture 27. L'alvéole 29 est donc formée par la cavité torique 36 et la cavité rectangulaire 37. Le contact intermédiaire 3 comporte un tronçon cylindrique 38 surmonté sur un chant 39 d'une broche 40. Le tronçon cylindrique 38 a une forme complémentaire de la cavité torique 36. Par ailleurs, la broche 40 a une forme rectangulaire complémentaire de la cavité rectangulaire 37. On introduit le contact intermédiaire 3 dans l'isolant avant 5 depuis l'extrémité avant 26 de manière à ce que l'extension cylindrique centrale 31 s'engage dans le creux du tronçon cylindrique 38, que ce tronçon cylindrique 38 s'engage par l'orifice torique 35 dans la cavité torique 36, et que la broche 40 s'engage dans la cavité rectangulaire 37. La broche 40 ressort de l'isolant avant 5 par la première ouverture 27, au niveau de l'extrémité arrière 25. Le tronçon cylindrique 38 comporte sur une face extérieure 41 une excroissance 42. Dans une réalisation préférée de l'invention, l'excroissance 42 a un profil de harpon et est rigide. Le harpon 42 est ancré dans une paroi de la cavité torique 36, lors de son introduction dans l'isolant avant 5. Le harpon 42 est alors intimement monté dans la matière de l'isolant avant 5. Cet ancrage autorise un faible nombre d'opérations de montage/démontage. Dans une variante, l'excroissance 42 peut avoir un profil adapté pour s'engager dans une gorge 43 présentée sur une face intérieure de la cavité torique 36. L'excroissance 42 est alors élastique. Elle a de préférence dans cette variante une forme conique et présente un profil triangulaire. L'excroissance 42 et la gorge 43 peuvent former un verrou élastique 44. Dans un exemple préféré de cette variante de l'invention, le verrou 44 a les mêmes caractéristiques que le verrou élastique 24. Dans une autre variante de l'invention, la gorge peut être présentée sur la face extérieure du contact intermédiaire 3, et l'excroissance présentée sur une paroi intérieure de la cavité torique 36. Dans cette variante, le diamètre le plus fort de l'excroissance est présenté du côté de l'extrémité arrière 25. Ainsi le contact intermédiaire 3 est maintenu à l'intérieur de l'isolant avant 5 en étant retenu par le verrou élastique 44. De plus, le contact intermédiaire 3 vient en butée sur une collerette avant 45 de l'orifice 35. Le contact central 4 a également une forme cylindrique. Il comporte notamment une douille femelle 46. Le contact central 4 est introduit dans I'isolant avant 5 par l'extrémité arrière 25 de l'isolant avant 5. Le contact central 4 est donc introduit dans l'isolant avant 5 par un côté opposé au côté utilisé pour l'introduction du contact intermédiaire 3. On introduit notamment la douille femelle 46 depuis la deuxième ouverture 28. La douille femelle 46 présente un orifice 47 de diamètre extérieur légèrement supérieur à un diamètre d'ouverture 48 de l'orifice 34. L'orifice 34 permet alors l'introduction d'un connecteur complémentaire pour connecter celui-ci avec la douille femelle 46. Par ailleurs, le contact central 4 comporte une collerette 49. Cette collerette 49 vient en butée contre une bordure de la deuxième ouverture 28 de l'isolant avant 5. Une broche 50 du contact central 4 se dresse sur la collerette 49. La broche 50 n'est pas logée dans l'isolant avant 5. L'isolant arrière 6 isole la broche 40 de la broche 50 et celles-ci de l'extrémité arrière 8 du premier contact 2. L'isolant arrière 6 comporte alors un premier tunnel 51 et un deuxième tunnel 52. Le premier tunnel 51 est traversé par la broche 40 du contact intermédiaire 3. Le deuxième tunnel 52 est traversé par la broche 50 du contact central 4. La broche 50 est coudée à l'intérieur du deuxième tunnel 52. L'isolant arrière 6 est monté contre la première extrémité 25 de l'isolant avant 5. L'isolant arrière 6 vient en butée contre un chant 53 de cette première extrémité 25. Une fois que l'isolant arrière isolant 6 est monté sur l'isolant avant 5, la broche 40 et la broche 50 sont courbés. En effet la broche 40 et la broche 50 sont des contacts à souder. Pour être plus facilement monté, sur un circuit imprimé, un tel contact triaxial comporte donc deux broches tournées préférentiellement dans une même direction par rapport à un axe d'allongement principal du contact de manière à ce qu'ils puissent être ensuite soudés sur un même plan. Généralement, on courbe les broches 40 et 50 à 110 . L'isolant avant 5, I'isolant arrière 6, le contact intermédiaire 3 et le contact central 4 forment un ensemble 55. Cet ensemble 55 est introduit dans la cavité 7 du premier contact cylindrique 2 depuis l'extrémité avant 9 de ce premier contact 2. On glisse cet ensemble 55 dans la cavité 7, jusqu'à ce que la collerette 18 s'engage dans la gorge 23 de manière à verrouiller la position mécaniquement et d'autre part jusqu'à ce qu'une excroissance latérale 56 de l'isolant arrière 6 vienne en butée contre un redan 57 de la paroi intérieure du premier contact cylindrique 2. Le verrou élastique 24 joue un rôle de harpon. Pour déverrouiller un verrou tel qu'un verrou 24, il faudrait exercer, sur les deux parties du verrou, une force de traction supérieure à 50 daN/mm2. De même la force de rétention du harpon 42 ancré dans l'isolant avant 5 est de l'ordre de 50 daN. Le niveau de résistance de ce verrou et de cet ancrage est nettement suffisant pour l'utilisation recherchée. En effet une force exercée sur une extrémité de contact contenu dans ce type de contact est généralement inférieure à 0,5 daN/mm2. REVENDICATIONS 1 - Contact (1) du type triaxial comportant un premier contact cylindrique (2) extérieur, un contact intermédiaire (3) et un contact central (4), ces contacts étant maintenus ensemble par des moyens mécaniques et isolés électriquement les uns des autres par un corps isolant, caractérisé en ce que - le corps isolant comporte un isolant avant (5) monobloc, I'isolant avant étant maintenu à une extrémité avant d'une cavité (7) du premier contact cylindrique par un premier verrou élastique (24) bloqué dans une première gorge (23), - le contact intermédiaire est maintenu dans une première alvéole (29) de l'isolant avant par un harpon monté intimement dans la matière de l'isolant avant, - le contact central est situé dans une deuxième alvéole (30) de l'isolant avant, et y est bloqué par un rebord (48) de l'isolant avant. 2 - Contact selon la revendication 1 caractérisé en ce que le verrou élastique ou les verrous élastiques ont une forme conique, telle qu'une partie de plus fort diamètre de cette forme conique est située vers l'extrémité avant (9) qui est destinée à recevoir un connecteur complémentaire. 3 - Contact selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la première gorge est formée dans une paroi interne de la cavité du premier contact cylindrique. 4 - Contact selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le corps isolant comporte un isolant arrière (6) maintenu par un redan (57) à une extrémité arrière du premier contact cylindrique. - Contact selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'isolant arrière est traversé par une broche (40) du contact intermédiaire et par une broche (50) du contact central. 6 - Contact selon la revendication 5 caractérisé en ce que les deux broches comportent une courbure par rapport à un axe d'allongement du contact. 7 - Contact selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le contact central présente une douille (46) à l'extrémité avant, et en ce que la deuxième alvéole présente un orifice (34) à cette même extrémité avant, l'orifice ayant un diamètre légèrement inférieur à un diamètre intérieur de cette douille. 8 - Procédé d'assemblage d'un contact (1) triaxial comportant dans l'ordre les étapes suivantes: - on introduit un contact intermédiaire (3) dans une première alvéole (29) d'un isolant avant (5) par une extrémité avant (26) de l'isolant avant, - on bloque un harpon du contact intermédiaire dans une paroi de cette première alvéole, - on introduit un contact central (4) dans une deuxième alvéole (30) de cet isolant avant par une extrémité arrière (26) de cet isolant avant, cette extrémité arrière étant opposée à l'extrémité avant de l'isolant avant, - on engage un isolant arrière contre l'extrémité arrière de l'isolant avant, I'isolant arrière et l'extrémité arrière de l'isolant avant laissant ressortir une broche du contact intermédiaire et une broche du contact central, - on introduit l'ensemble (55) isolant arrière, isolant avant, contacts intermédiaire et central dans une cavité (7) d'un contact cylindrique (2) par une extrémité avant (9) de ce contact cylindrique, - on bloque cet ensemble contre un redan du contact cylindrique par un blocage d'un verrou élastique de l'isolant avant dans une gorge complémentaire (43) du contact cylindrique (44). 9 - Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - on courbe la broche du contact intermédiaire dépassant de l'isolant arrière; - on courbe la broche du contact central dépassant de l'isolant arrière, de préférence dans la même direction que la broche du contact intermédiaire.