Brevet FR2792465A1 — publié le 20001020

- 1- 2792465 La présente invention concerne un élément de connecteur électrique multi- contact destiné à être monté sur un câble et ayant un moyen de connexion électrique entre certains conducteurs de ce câble et le boîtier dudit élément de connecteur. On connaît déjà des éléments de connecteurs multicontact, tels ceux du type ARINC, qui sont des dispositifs comprenant: - un boîtier métallique, généralement en aluminium revêtu de nickel, ayant une face avant et une face arrière et délimitant une ou plusieurs alvéoles qui le traversent d'une face à l'autre, - un ou plusieurs blocs isolants, logés dans les alvéoles et pourvus chacun d'une pluralité de trous traversants s'étendant d'une face à l'autre du boîtier, et - des contacts individuels logés chacun dans un trou traversant du bloc iso- lant. Chaque contact est relié à un conducteur individuel d'un câble par sertissage, soudage ou brasage à l'extrémité du conducteur et s'insère et se verrouille par enclique- tage dans le trou traversant qui lui est destiné grâce à un clip de rétention logé dans ce trou. Un tel élément de connecteur n'a en général pas de moyen de connexion électrique entre les conducteurs du câble et le boîtier, et notamment aucun moyen per- mettant de relier électriquement le blindage du câble avec la masse du boîtier, sauf à in- terposer entre le câble et le boîtier une pièce de masse rapportée que l'on solidarise au boîtier. Dans les éléments de connecteur de type ARINC, une telle pièce de masse est une barre métallique protégée par un revêtement conducteur, que l'on applique contre le boîtier par vissage. La barre de masse comporte des orifices à l'intérieur desquels des contacts à doigts élastiques ont été insérés en force et chacun de ces contacts peut rece- voir une broche de contact montée à l'extrémité d'un conducteur de masse d'un câble. Un contact à doigts élastiques est un ensemble constitué par une partie de contact proprement dite, aussi appelée tulipe, qui comprend une bague supportant les doigts élastiques déformables radialement, et par un fourreau qui enveloppe complète- ment la tulipe pour la retenir et la protéger, notamment lors de l'insertion en force du contact. En effet, le fourreau protège la tulipe de toutes les contraintes résultant de l'in- -2- 2792465 sertion en force du contact afin que celle-ci conserve ses caractéristiques d'élasticité pour remplir sa fonction de manière fiable. L'inconvénient de ces contacts à doigts élastiques est que, lors de leur inser- tion en force dans les orifices de la barre de masse, ils entraînent nécessairement une dé- gradation de la surface revêtue de la barre de masse. Or, si une telle dégradation s'avère peu gênante dans des conditions d'utilisation normales, elle constitue un réel problème lorsqu'il s'agit de faire fonctionner l'élément de connecteur dans des conditions rigoureuses, et notamment dans un milieu très humide et très salin, car il se produit alors une rapide corrosion de la barre de masse autour de ses orifices recevant les contacts à doigts élastiques. Cette corrosion est d'ailleurs accélérée si, comme c'est souvent le cas, la barre est en aluminium revêtu de nickel, et ce phénomène s'accentue si les contacts à doigts élastiques sont dorés. La présente invention vise à fournir une solution nouvelle permettant la mise du blindage du câble à la masse du boîtier. La présente invention a pour objet un élément de connecteur électrique multi- contact comportant: - un boîtier métallique ayant une face avant et une face arrière et délimitant une ou plusieurs alvéoles qui le traversent d'une face à l'autre, - un ou plusieurs blocs isolants, logés dans les alvéoles et pourvus chacun d'une pluralité de trous traversants s'étendant d'une face à l'autre du boîtier, - des contacts individuels logés chacun dans un trou traversant du bloc iso- lant, - une pièce de masse se trouvant en contact électrique avec le boîtier métal- lique, caractérisé par le fait que ledit élément de connecteur comporte, directement insérée dans la pièce de masse, la partie de contact d'un contact à doigts élastiques, cette partie de contact étant constituée par une bague supportant les doigts élastiques déforma- bles radialement. En d'autres termes, l'invention prévoit d'insérer directement dans la pièce de masse la partie de contact d'un contact à doigts élastiques dépourvu de son fourreau de protection. -3- 2792465 Selon l'invention, il est avantageux que la pièce de masse se trouvant en contact avec le boîtier soit réalisée en bronze. En outre, cette pièce de masse peut comporter un revêtement en nickel déposé par électrolyse, sur une faible épaisseur. Une telle couche de nickel assure la fonction traditionnelle de protection con- tre la corrosion et présente l'avantage supplémentaire d'être ductile, ce qui évite sa dé- gradation lors de l'insertion des parties de contact à doigts élastiques et garantit sa meilleure tenue dans le temps, y compris dans des conditions d'humidité extrêmes. Par ailleurs, si la pièce de masse est en bronze, une éventuelle dégradation lo- cale de son revêtement n'entraînerait pas les conséquences déjà décrites car le couple électrochimique Cuivre/Nickel présente un faible potentiel d'oxydoréduction. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la pièce de masse se trouvant au contact du boitier est constituée par le boîtier lui-même, lequel est pourvu d'orifices recevant la partie de contact à doigts élastiques. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la pièce de masse se trou- vant en contact électrique avec le boîtier est une barre de masse pourvue d'orifices rece- vant la partie de contact à doigts élastiques. Dans un autre mode de réalisation, le boîtier comporte une collerette périphé- rique et la pièce de masse forme un cadre qui entoure le boîtier et prend appui sur sa col- lerette périphérique. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, une plaque de masse percée d'orifices reçoit les parties de contact à doigts élastiques et joue ainsi le rôle de pièce de masse. Cette plaque de masse vient s'appliquer contre la collerette du boîtier et y est ainsi électriquement reliée. Dans tous les cas, une deuxième pièce de masse, qui peut être une barre, un cadre ou une plaque, conductrice ou non, vient recouvrir la pièce de masse pour maintenir des clips de rétention qui servent à l'encliquetage des broches de contact insérées dans les parties de contacts à doigts élastiques. Dans un mode de réalisation particulier, chaque orifice formé dans la pièce de masse pour recevoir une partie de contact à doigts élastiques est entouré d'au moins un évidement qui laisse, entre ledit orifice et le ou lesdits évidements, l'équivalent d'un cy- -4 -2792465 lindre de matière reconstituant le fourreau de protection dont le contact à doigts élastiques est dépourvu. Cet évidement peut consister en une rainure cylindrique pratiquée dans la sur- face de la pièce de masse si l'épaisseur de cette dernière le permet, ou en des perçages traversant toute l'épaisseur de ladite pièce de masse et reliés entre eux par des ponts de matière. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire mainte- nant des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs de la portée de l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue de dessus d'un boîtier d'élément de connecteur multicontact, - la figure 2 est une vue en coupe selon 11- 11 et à plus grande échelle de la figure 1, sur laquelle ont été ajoutés une partie de contact à doigts élastiques, un clip de rétention, un cadre isolant et une vis, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant les différentes piè- ces assemblées, - la figure 4 est une vue de dessus d'un autre boîtier d'élément de connec- teur multicontact, - la figure 5 est une vue en coupe selon V-V et à plus grande échelle de la figure 4, sur laquelle ont été ajoutés une plaque de masse, une partie de contact à doigts élastiques, un clip de rétention, un cadre isolant et une vis, - la figure 6 est une vue analogue à la figure 4 montrant les différentes piè- ces assemblées, - la figure 7 est une vue partielle en coupe d'une variante de la plaque de la figure 5, - la figure 8 est une vue partielle de face, à plus grande échelle, d'une autre variante de la plaque de la figure 5. Le boîtier 1 de connecteur représenté sur les figures 1 à 3 est constitué par une platine 2 en bronze comprenant une face avant 3 et une face arrière 4. En saillie de sa face avant 3, la platine 2 comporte deux manchons 5 de sec- tion sensiblement rectangulaire, qui prolongent chacun un passage traversant 6 réalisé dans la platine. -5 -2792465 Chaque passage traversant 6, combiné au manchon 5 correspondant, définit une alvéole destinée à recevoir un bloc isolant (non représenté) portant une pluralité de contacts eux-mêmes logés dans des orifices traversants du bloc isolant. Par la face arrière 4 de la platine 2, les contacts sont reliés aux conducteurs individuels de câbles (non représentés). Par la face 3 avant de la platine 2, les contacts sont destinés à s'accoupler à des contacts complémentaires d'un autre élément de con- necteur (non représenté). Les vues en coupe des figures 2 et 3 montrent que la platine forme une colle- rette 7 autour des manchons 5. Au milieu de ses quatre côtés, cette collerette 7 comporte des passages traver- sants 8 prévus pour des vis 9 avec un dégagement 10 sur la face arrière 4 de la platine. De plus, sur ses deux grands côtés, la platine est percée d'une pluralité de passages traversants 11 de plus petit diamètre, ces passages 11 étant destinés à recevoir des parties de contacts à doigts élastiques 12. Chaque passage 1 1 comporte une portion avant 13 et une portion arrière 14 de diamètre d. Le diamètre d est légèrement inférieur au diamètre extérieur de la partie de contact à doigts élastiques 12 dans sa partie la plus large, c'est-à- dire au niveau de sa ba- gue de maintien 15 d'o s'étendent six doigts 16 aptes à se déformer de manière élastique vers l'extérieur. Autour de l'embouchure 17 du passage, sur sa face arrière 4, la platine 2 comporte une rainure cylindrique 18 dont la profondeur est sensiblement égale à la hau- teur de la bague de maintien 15 de la partie de contact 12. Entre cette rainure 18 et le passage traversant 11, il subsiste un cylindre de bronze 19 de faible épaisseur, qui est apte à se déformer lors de l'insertion en force de la partie de contact de manière à limiter les contraintes mécaniques appliquées à la bague 15 afin que les doigts élastiques 16 conservent leurs caractéristiques de fonctionnement ini- tiales. Ainsi, la partie de contact à doigts élastiques 12 peut fonctionner de manière optimale après son insertion dans le boîtier de l'élément de connecteur. - 6 - 2792465 De plus, l'aptitude à la déformation du boîtier évite que ce dernier ne subisse de trop importantes dégradations du fait de l'insertion à force, ce qui préserve notamment son revêtement. Un cadre isolant 20 présentant sensiblement les mêmes dimensions en surface que la collerette 7 est agencé sur la face arrière 4 de cette dernière. Ce cadre isolant 20 comporte, au milieu de chacun de ses quatre côtés, un ori- fice 21 qui se trouve au droit des orifices 8 prévus pour les vis 9 lorsque le cadre isolant est en place, comme on le voit à la figure 3. Chaque passage de vis 21 comporte, sur sa face avant, une saillie cylindrique 21a qui vient prendre place dans le dégagement 10 de la collerette, ce qui assure son cen- trage par rapport à ladite collerette. Un dégagement 21 b est en outre ménagé dans chacun de ces passages de vis pour loger la tête de la vis 9 correspondante. Au droit des passages 11 prévus sur la collerette pour recevoir les parties de contact 12, le cadre isolant 20 comporte également des passages traversants 22 ayant une section avant 23 et une section arrière 24, de plus petit diamètre que la section avant, en- tre lesquelles un épaulement 25 sert de butée à un clip de rétention 26 inséré dans ledit passage par sa face avant. Comme on le voit à la figure 3, une fois le cadre isolant 20 en place sur le boîtier 1, le clip de rétention 26 vient s'appliquer contre la face arrière 4 de la platine 2. Le clip de rétention 26 et la partie de contact 12 sont dans l'alignement l'un de l'autre. Sur les figures 2 et 3, on a représenté en outre une broche de contact 27 qui est sertie à l'extrémité d'un conducteur de masse d'un câble (non représenté). On voit que la broche 27 pénètre dans la partie de contact 12 à travers le cadre isolant 20 et est rete- nue dans cette position par l'encliquetage réalisé par le clip de rétention 26. La mise à la masse du boîtier est ainsi assurée sans que le boîtier ne subisse de dégradation, de sorte que celui-ci peut supporter des conditions rigoureuses d'humidité sans se corroder. Dans le mode de réalisation des figures 4 à 6, le boîtier 31 présente sensible- ment la même forme que celui précédemment décrit. Au regard de la présente invention, les différences essentielles concernant le boîtier résident dans la platine 32 formant collerette, qui est plus mince et comporte des passages traversants identiquement positionnés mais légèrement différents. -7- 2792465 Les passages 33 des vis 34 comportent un taraudage 35 dans leur portion avant 36, qui s'étend sur presque toute l'épaisseur de la platine 32, et un dégagement 37 à l'embouchure arrière. Les passages 38 des contacts 39 sont de simples orifices cylindriques corres- pondants à la portion avant 13 des passages 11 du mode de réalisation des figures I à 3. Dans ce mode de réalisation, une plaque métallique 40 vient s'appliquer con- tre la face arrière de la collerette 32. Cette plaque métallique 40 est réalisée en bronze et est revêtue de nickel par électrolyse. Des perçages 41, 42 sont réalisés dans cette plaque métallique, au droit de chacun des passages traversants de la collerette. Les quatre perçages 41 situés en regard des passages 33 des vis 34 prolongent les dégagements 37. Les perçages 42 situés en regard des passages 38 des contacts 39 correspon- dent aux portions arrière 14 des passages de contacts 11 du mode de réalisation des figu- res i à 3. En d'autres termes, les parties de contact 39 s'insèrent dans la plaque métallique, la bague 43 de chaque partie de contact étant insérée en force dans l'épaisseur de la plaque 40. La couche électrolytique de nickel déposée sur la plaque métallique, ou pla- que de masse, présente une ductilité qui lui permet de supporter des déformations lors de l'insertion en force de la bague. Une sécurité vis-à-vis de la corrosion est ajoutée par le fait que même en cas de fissure de la couche de nickel lors de l'insertion, le bronze constituant la plaque pré- sente un risque faible de couplage électrolytique avec le nickel. Néanmoins, pour faciliter la déformation de la plaque métallique 40 lors de l'insertion de la partie de contact 39, on peut prévoir un évidement sous la forme d'une rainure 40a autour de chaque orifice 42, comme présenté à la figure 7. Comme dans le mode de réalisation des figures I à 3, un cadre isolant 44 vient recouvrir l'ensemble, pour maintenir des clips de rétention 45 dans le prolongement des parties de contact à doigts élastiques 39. Chaque passage de vis 46 de ce cadre isolant 44 comporte, sur sa face avant, une saillie cylindrique 47 qui vient prendre place dans l'orifice 41 de la plaque de masse - 8 - 2792465 et dans le dégagement 37 de la collerette, ce qui assure le centrage de la plaque de masse par rapport à la collerette. Un dégagement 48 est en outre ménagé dans chacun de ces passages de vis pour loger la tête de la vis 34 correspondante. Dans ce mode de réalisation, comme dans le précédent, la mise à la masse du boîtier est fiable et durable. Sur la figure 8, on a représenté une autre variante de la plaque de masse 40', dans laquelle chaque orifice 42 est entouré d'un évidement constitué par quatre perçages traversants 40'a en forme de portions d'anneaux, séparés deux à deux par des ponts de matière 40'b qui unissent la paroi cylindrique des orifices au reste de la plaque. La plaque 40' présente ainsi, autour de chacun de ses orifices 42, une aptitude à la déformation suf- fisante pour pouvoir accueillir des parties de contact 39 en leur conservant leurs caracté- ristiques de fonctionnement initiales. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications dési- 1 5 rables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. -9- 2792465 REVENDICATIONS 1. Elément de connecteur multicontact comportant: - un boîtier métallique (1; 31) ayant une face avant (3) et une face ar- rière (4) et délimitant une ou plusieurs alvéoles (5,6) qui le traversent d'une face à l'autre, - un ou plusieurs blocs isolants, logés dans les alvéoles et pourvus cha- cun d'une pluralité de trous traversants s'étendant d'une face à l'autre du boîtier, et - des contacts individuels logés chacun dans un trou traversant du bloc isolant, caractérisé par le fait qu'il comporte, directement insérée dans une pièce de masse (2; 40) se trouvant en contact électrique avec le boîtier métallique, la partie de contact (12; 39) d'un contact à doigts élastiques, cette partie de contact étant constituée par une bague (15; 43) supportant les doigts élastiques (16) déformables radialement. 2. Elément de connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce de masse (40) se trouvant en contact avec le boîtier est réalisée en bronze. 3. Elément de connecteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la pièce de masse (40) comporte un revêtement en nickel déposé par électrolyse, sur une faible épaisseur. 4. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé par le fait que la pièce de masse se trouvant au contact du boîtier est consti- tuée par le boîtier lui-même (1), lequel est pourvu d'orifices ( 11) recevant la partie de contact à doigts élastiques (12). 5. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé par le fait que la pièce de masse se trouvant en contact électrique avec le boî- tier est une barre de masse pourvue d'orifices (42) recevant la partie de contact (39). 6. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé par le fait que le boîtier comporte une collerette périphérique et que la pièce de masse forme un cadre qui entoure le boîtier et prend appui sur sa collerette périphéri- que. 7. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé par le fait que le boîtier comporte une collerette périphérique (32) et que la pièce de masse est une plaque de masse (40; 40') percée d'orifices (42) pour recevoir les - 10- 2792465 parties de contact à doigts élastiques (39) et venant s'appliquer contre la collerette du boîtier (31). 8. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte, sur la pièce de masse (1; 40), une deuxième pièce (20; 44), conductrice ou non, pour assurer la rétention (26; 45) de broches (27) de con- tact insérées dans les parties de contacts à doigts élastiques (12; 39). 9. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait que chaque orifice (11; 42) formé dans la pièce de masse (1; 40; ') pour recevoir une partie de contact (12; 39) à doigts élastiques est entouré d'au moins un évidement (18; 40a; 40'a) qui laisse, entre ledit orifice et le ou les évidements, l'équivalent d'un cylindre de matière reconstituant le fourreau de protection dont le con- tact à doigts élastiques est dépourvu. 10. Elément de connecteur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'évidement consiste en une rainure ( 18; 40a) cylindrique pratiquée dans la surface de la pièce de masse (1; 40). 1l. Elément de connecteur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'évidement consiste en des perçages (40'a) traversant toute l'épaisseur de la pièce de masse (40') et reliés entre eux par des ponts de matière.