Brevet FR2787889A1 — publié le 20000630

La présente invention concerne un élément de connecteur pour fibre optique. Dans la présente invention, on désigne par " ferrule ", selon le terme utilisé par les spécialistes du domaine, un fourreau cylindrique comportant un canal central destiné à recevoir la portion d'extrémité dénudée d'une fibre optique pour la maintenir précisément dans l'alignement d'une autre fibre optique maintenue par la ferrule d'un autre élément de connecteur. On sait que la mise en place d'éléments de connecteur à l'extrémité de fibres optiques nécessite des manipulations délicates et souvent longues, dont la bonne exécution conditionne la qualité de la transmission optique entre les fibres ainsi raccordées. Parmi les opérations requises, il en existe une qui demande un soin particulier du fait qu'elle peut non seulement dégrader la qualité de la connexion optique, mais également endommager le connecteur. Il s'agit du collage de la fibre optique dénudée dans la ferrule du connecteur. En effet, pour réaliser cette opération, on introduit une seringue dans le connecteur, par son extrémité arrière, jusqu'à l'embouchure du canal central de la ferrule, pour y déposer une goutte de colle. Une fois la goutte de colle déposée, il faut extraire la seringue de l'élément de connecteur sans souiller l'intérieur dudit élément, alors qu'une bulle de colle fait saillie à l'extrémité de la seringue. La difficulté consiste à retirer la seringue en la maintenant précisément dans l'axe de l'élément de connecteur, de manière à ne toucher aucune partie de l'élément de connecteur. Or, les quelques millimètres de diamètre de l'orifice par lequel la seringue est introduite puis retirée rendent pratiquement impossible le retrait manuel de la seringue sans toucher les parois dudit orifice. Automatiser cette opération ne se justifierait que pour de grosses quantités de câblage en usine mais ne résoudrait pas le problème du câblage sur le site 2 2787889 d'exploitation de la fibre, câblage pour lequel un outillage spécifique est nécessaire. La présente invention vise notamment à fournir une solution à ce problème particulier de l'extraction de la seringue sans souiller l'intérieur de l'élément de connecteur. La présente invention a pour objet un élément de connecteur pour fibre optique, comportant: - une ferrule destinée à maintenir une portion d'extrémité dénudée d'une fibre optique, - un support de ferrule allongé ayant une extrémité avant apte à supporter la ferrule, une extrémité arrière opposée à l'extrémité avant et un canal s'étendant de l'extrémité arrière à l'extrémité avant et par lequel la partie gainée de la fibre optique peut traverser ledit support pour engager la portion d'extrémité dénudée de la fibre dans la ferrule, - un corps recevant intérieurement la ferrule et son support, ledit corps ayant une extrémité avant pour la connexion de l'élément de connecteur à un autre élément de connecteur et une extrémité arrière par laquelle la fibre optique pénètre pour s'engager dans le support de ferrule puis dans la ferrule, cette extrémité arrière s'étendant au-delà de l'extrémité arrière du support de ferrule, à l'état monté de l'élément de connecteur, caractérisé par le fait que le corps comporte, à son extrémité arrière, une encoche dégageant un accès radial au support de ferrule. L'encoche prévue dans la paroi de l'extrémité arrière du corps permet à la seringue de s'échapper du support de ferrule directement à l'extérieur de l'élément de connecteur, sans toucher aucune autre pièce dudit élément de connecteur. Ainsi, la seringue est guidée tout au long de son trajet de sortie dans le support de ferrule, lequel peut entrer en contact avec la goutte de colle en saillie de la seringue sans que cela n'entraîne de conséquence néfaste étant donné que la fibre optique gainée est destinée à se coller à l'intérieur du support de ferrule. Dès sa sortie du support de ferrule, la seringue 3 2787889 quitte l'élément de connecteur sans souiller l'extrémité arrière de son corps. Dans le but de faciliter l'échappement de la seringue, on prévoit de préférence que l'encoche soit plus large que l'extrémité arrière du support de ferrule. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'encoche présente sensiblement la forme d'un U dont l'axe médian est parallèle à l'axe longitudinal du support de ferrule. Avantageusement, le support de ferrule est une pièce sensiblement cylindrique de révolution, comme cela est connu, et le corps est une pièce intérieurement de révolution coaxiale au support de ferrule. Afin de faciliter davantage l'échappement de la seringue à la sortie du corps de l'élément de connecteur, chaque branche du U de l'encoche est de préférence découpée dans l'épaisseur de la paroi du corps suivant un plan, les deux plans correspondant chacun à une branche du U formant entre eux un angle d'environ degrés et offrant un angle d'ouverture à partir de l'axe du corps d'environ 40 degrés. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément de connecteur comporte en outre une structure de renfort de l'extrémité arrière du corps, sous la forme d'une pièce conformée pour s'emmancher dans ledit corps par son extrémité arrière de manière à soutenir la paroi dudit corps autour de l'encoche. Cette structure de renfort soutient la paroi du corps à son extrémité arrière, là o elle est fragilisée par la présence de l'encoche. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément de connecteur comporte des moyens d'arrimage pour arrimer les éléments de renfort d'un câble optique incluant la fibre optique au corps de l'élément de connecteur de manière à soustraire la ferrule et son support à toute traction exercée sur le câble optique. Dans une variante préférée, les moyens d'arrimage arriment aussi la gaine extérieure du câble optique au corps de l'élément 4 2787889 de connecteur de manière à soustraire la ferrule et son support à toute traction exercée sur le câble optique. Dans une version préférée de ce mode de réalisation, les moyens d'arrimage comprennent une enclume et un manchon de sertissage, l'enclume étant une pièce de révolution engagée sous la paroi du corps de l'élément de connecteur et autour de la fibre optique dénudée, le manchon de sertissage étant prévu pour subir une déformation plastique par écrasement, en emprisonnant les éléments de renfort contre la paroi du corps soutenue par l'enclume. Dans un mode de réalisation particulier, la structure de renfort et l'enclume sont une seule et même pièce. Dans ce mode de réalisation, il peut être avantageux que l'enclume prolonge la paroi extérieure du corps de l'élément de connecteur vers l'arrière, ce qui augmente la longueur sur laquelle les éléments de renfort sont sertis, sans pour autant allonger l'élément de connecteur. De plus, l'enclume peut comporter un tronçon arrière de plus petit diamètre, prévu pour s'engager sous la gaine du câble, le manchon de sertissage présentant intérieurement un rétrécissement de diamètre correspondant, de sorte que lors du sertissage des éléments de renfort, la gaine du câble soit simultanément solidarisée à l'enclume. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, un manchon élastiquement flexible de soutien de câble est prévu à l'arrière de l'élément de connecteur pour guider le câble optique en l'empêchant de se plier à sa sortie de l'élément de connecteur. Dans une variante de ce mode de réalisation, le manchon de soutien de câble est engagé autour du manchon de sertissage et le manchon de sertissage s'étend vers l'arrière de l'élément de connecteur au-delà de l'enclume o il comporte une embouchure évasée offrant un débattement radial au câble optique, de façon que le manchon de soutien de câble, lorsqu'il subit une flexion et désaxe le câble optique par rapport à l'élément de connecteur, s'appuie sur le manchon de sertissage, et que la 2787889 distance entre l'extrémité arrière de l'enclume et l'extrémité arrière du manchon de sertissage permette au câble optique, dont l'axe est confondu avec celui de l'élément de connecteur à la sortie arrière de l'enclume, de se courber progressivement pour se retrouver dans l'axe du manchon de soutien de câble à la sortie du manchon de sertissage. D'une manière plus générale, le manchon de sertissage, dans sa partie arrière, joue le rôle d'écarteur, en maintenant le manchon de soutien à distance du câble lorsque ledit manchon se déforme, de façon à conserver un jeu radial et axial autour du câble pour lui permettre de se désaxer sans être cisaillé. En d'autres termes, le manchon de soutien du câble prend appui, à l'arrière de l'élément de connecteur, sur un écarteur cylindrique à embouchure évasée, qui s'étend en arrière de l'élément de connecteur autour et au-delà de tout moyen d'arrimage du câble. De préférence, l'extrémité du manchon de soutien de câble opposée au corps de l'élément de connecteur comporte une embouchure évasée permettant au câble optique sortant dudit manchon de sortie de prendre une courbure compatible avec le rayon de courbure minimal de la fibre optique. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un élément de connecteur de type SC, - la figure 2 est une vue en coupe axiale selon II-II de l'élément de connecteur de la figure 1 une fois assemblé, - la figure 3 est une vue de droite de la figure 2, - la figure 4 est une vue de dessus de la figure 2, - la figure 5 est une vue en perspective éclatée d'un élément de connecteur de type FC, - la figure 6 est une vue en coupe axiale selon VI-VI de l'élément de connecteur de la figure 5, sans son bouchon de vissage, 6 2787889 - la figure 7 est une vue en coupe axiale selon VII-VII de la figure 6, avec le bouchon de vissage, - la figure 8 est une vue en coupe axiale d'un manchon de guidage de câble monté sur un élément de connecteur de type SC. L'élément de connecteur représenté sur les figures l à 4 est prévu pour se connecter à un autre élément de connecteur complémentaire (non représenté). Il comprend un boîtier ou corps 1, un support de ferrule 2 et une ferrule 3, laquelle est emmanchée par une de ses extrémités 4 dans un logement d'extrémité 5 du support de ferrule. Les détails de la forme extérieure du corps 1 ne seront pas décrits ici. Dans la suite de la description des figures 1 à 4, on appellera extrémité arrière de chaque pièce son extrémité dirigée vers la droite et extrémité avant son extrémité dirigée vers la gauche. Comme on le voit sur la vue en coupe de la figure 2, la ferrule 3 et le support de ferrule 2 s'engagent d'un seul tenant dans le corps 1 par l'extrémité avant 6 de ce dernier, jusqu'à ce que des ergots de rétention 7 du support 2 s'encliquettent dans des évidements 8 prévus à cet effet dans des bras élastiques de rétention 9 découpés dans la paroi du corps 1. Un canal s'étend axialement dans le support pour permettre à une fibre optique de le traverser pour atteindre la ferrule. Lorsque le support de ferrule 2 est en position dans le corps 1, son extrémité arrière 10, opposée à la ferrule, s'étend jusqu'au voisinage de l'extrémité arrière 11 du corps mais sans dépasser au-delà de cette extrémité. En d'autres termes, le support de ferrule 2 est intégralement contenu dans le corps 1. Ce dernier, à son extrémité arrière 11, est conformé en cylindre crénelé 12. Comme on le voit sur la vue de dessus de la figure 4, cette partie cylindrique 12 comporte, découpée dans son épaisseur, une encoche en forme de U 13 qui s'étend depuis l'extrémité arrière 7 2787889 11 du corps sur une longueur suffisante pour dégager un accès radial à l'extrémité arrière 10 du support 2. La largeur de l'encoche 13 est supérieure à celle du canal intérieur du support 2. La figure 3 permet de voir que les branches du U ou bords 14 de l'encoche forment entre eux un angle 0 d'environ 20 degrés et ouvrent un angle a à partir de l'axe du corps d'environ 40 degrés, ce qui offre an espace de sortie latérale relativement grand. Un tel angle d'ouverture permet à un opérateur tenant une seringue (non représentée) engagée dans le support de ferrule de sortir cette seringue de l'élément de connecteur sans toucher le corps. La manoeuvre de l'opérateur consiste à sortir la seringue en la maintenant en appui contre la paroi intérieure du support 2, en direction de l'encoche 13. Ainsi, lorsque l'extrémité de la seringue arrive à l'embouchure 10 du support 2, elle s'en échappe et sort immédiatement du corps en traversant l'encoche 13 sans toucher la paroi du corps. Le risque de souillure de l'intérieur de l'élément de connecteur avec un résidu de colle est ainsi pratiquement éliminé. L'extrémité arrière 10 du support de ferrule se prolonge par une enclume 15 qui sert en même temps de structure de soutien de la paroi du corps autour de l'encoche. On remarque que l'enclume 15 reproduit les créneaux présents sur la paroi externe de la partie cylindrique 12 du corps. De tels créneaux servent à maintenir les éléments de renfort d'un câble optique directement sur le corps 1 (non représenté) grâce à un manchon de sertissage 16, entourant la partie cylindrique 12 du corps ain.i que l'enclume 15, prévu pour être écrasé par sertissage depuis l'extérieur. Le corps 1 est muni sur sa surface extérieure d'éléments de verrouillage 30 aptes à coopérer avec un élément de connecteur 8 2787889 complémentaire (non représenté). Ainsi, la rétention directe du câble sur le corps 1 permet d'éviter que les tractions exercées par le câble ne se répercutent sur le support de ferrule 2 et sur la ferrule elle-même. On comprend que la grande surface de rétention offerte par la partie crénelée 12 du corps, prolongée par la paroi externe crénelée de l'enclume 15, permet de retenir très efficacement les éléments de renfort du câble. Le manchon de sertissage 16 entoure la partie cylindrique 12 du corps et se prolonge au-delà de ce dernier par un tronçon 17 de diamètre réduit, notamment intérieurement, pourvu d'une collerette 18 prévue pour retenir un manchon de soutien de câble (non représenté sur cette figure) qui sera décrit ultérieurement. Dans cette partie du manchon de sertissage, l'enclume 15 comporte aussi un tronçon 29 de diamètre réduit qui est prévue pour s'engager sous la gaine du câble optique et servir d'enclume au manchon de sertissage pour pincer ladite gaine, comme on le voit sur la figure 8. Ce pincement est d'autant plus efficace que les deux pièces métalliques en regard, à savoir le tronçon 19 de l'enclume et le tronçon 17 du manchon de sertissage, ne peuvent pas glisser l'une par rapport à l'autre, le manchon de sertissage étant serti sur l'enclume. L'opération de sertissage se produit simultanément sur la gaine et sur les éléments de renfort. On remarque que l'extrémité arrière 20 de l'enclume se trouve en retrait par rapport à l'extrémité arrière 21 du manchon de sertissage. Cette disposition a pour but de permettre à la fibre optique, sortant du support de ferrule et de l'enclume, de se courber sans se plier pour s'aligner avec le câble optique si ce dernier vient à être désaxé du fait d'une traction exercée sur le câble transversalement à l'axe de l'élément de connecteur. Les figures 5 à 7 fournissent un exemple d'élément de connecteur de type FC dont le corps comporte une encoche, comme 9 2787889 précédemment décrit, pour faciliter l'extraction d'une seringue par échappement latéral. Sur ces figures, les parties correspondant aux parties déjà décrites en référence aux figures 1 à 4 sont référencées par le même numéro, affecté du signe ' Comme cela est connu, l'élément de connecteur comporte un corps 1', un support de ferrule 2', une ferrule 3' et un bouchon de vissage 22 permettant le maintien de l'élément de connecteur accouplé avec un élément de connecteur complémentaire. L'agencement du manchon crénelé 12' et de l'encoche 13', quasiment identiques à ceux du mode de réalisation des figures 1 à 4, montre que l'encoche selon l'invention peut être prévue sur un élément de connecteur de tout type. D'une manière générale, la présente invention s'applique à tous types d'éléments de connecteurs optiques, y compris ceux dont l'intérieur n'est pas rigoureusement identique à ceux décrits précédemment. Par exemple, la ferrule et son support pourraient être constitués par une seule et même pièce. Sur la figure 8, on a représenté l'extrémité arrière de l'élément de connecteur des figures 1 à 4, muni de son manchon de soutien de câble 23 qui est engagé sur le manchon de sertissage 16 serti sur la paroi extérieure crénelée 12 du corps de l'élément de connecteur. Le manchon de soutien de câble 23 est représenté en traits interrompus dans sa position de repos, qu'il occupe lorsque le câble 24 sortant de l'élément de connecteur ne subit aucune contrainte, et en traits forts dans une position recourbée, dans laquelle le câble est tiré perpendiculairement à l'axe de l'élément de connecteur. Cette figure permet de bien comprendre comment la distance E qui sépare les extrémités arrière 20,21 de l'enclume 15 et du manchon de sertissage 16 et l'embouchure évasée 27 du manchon de sertissage offrent au câble optique de se courber sans se plier, entre la sortie de l'enclume et l'extrémité 21 du manchon de sertissage pour sortir de l'élément de connecteur dans l'alignement du manchon de soutien de câble. 2787889 En particulier, on voit que lorsque le câble subit une traction perpendiculairement à l'axe de l'élément de connecteur, le manchon de soutien de câble 23 remplit son rôle en empêchant le câble de se plier mais, du fait de ses déformations, exerce une force de cisaillement sur le câble à la sortie 21 du manchon de sertissage 16. Grâce au décalage axial E et à l'embouchure 27 qui laisse un débattement radial au câble, cette force de cisaillement ne se traduit sur le câble optique que par une courbure régulière, de sorte que le câble optique peut quitter l'enclume 15 dans l'axe de cette dernière et se courber progressivement sans pliure jusqu'à atteindre la sortie 21 du manchon de sertissage o le câble n'est plus dans l'axe de l'élément de connecteur mais suit la courbure du manchon de soutien de câble. A son extrémité libre, le manchon de soutien de câble 23 comporte une embouchure évasée 26 qui a pour objet de soutenir le câble à la sortie dudit manchon, lorsqu'il subit une traction perpendiculaire à l'axe de l'élément de connecteur trop faible pour entraîner le fléchissement du manchon de soutien. Dans un tel cas, le manchon demeure dans sa position de repos représentée en traits interrompus et le câble sort de ce manchon en s'appuyant sur son embouchure évasée, ce qui préserve la fibre optique en maintenant son rayon de courbure au-dessus de son seuil acceptable. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toute modification désirable sans sortir pour cela du cadre de l'invention. 11 2787889 REVENDICATIONS 1. Elément de connecteur pour fibre optique, comportant: - une ferrule (3,3') destinée à maintenir une portion d'extrémité dénudée d'une fibre optique, - un support de ferrule (2,2') allongé ayant une extrémité avant apte à supporter la ferrule, une extrémité arrière (10, 10') opposée à l'extrémité avant et un canal s'étendant de l'extrémité arrière (10,10') à l'extrémité avant et par lequel la partie gainée (24) de la fibre optique peut traverser ledit support (2,2') pour engager la portion d'extrémité dénudée de la fibre dans la ferrule (3,3'), - un corps (1,1') recevant intérieurement la ferrule (3,3') et son support (2, 2'), ledit corps ayant une extrémité avant pour la connexion de l'élément de connecteur à un autre élément de connecteur et une extrémité arrière (11,11') par laquelle la fibre optique pénètre pour s'engager dans le support de ferrule puis dans la ferrule, cette extrémité arrière (11,11') s'étendant au-delà de l'extrémité arrière (10,10') du support de ferrule, à l'état monté de l'élément de connecteur, caractérisé par le fait que le corps comporte, à son extrémité arrière, une encoche (13,13') dégageant un accès radial au support de ferrule (2,2'). 2. Elément de connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'encoche (13,13') est plus large que l'extrémité arrière (10,10') du canal intérieur du support de ferrule. 3. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'encoche (13,13') présente sensiblement la forme d'un U. 4. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le support de ferrule (2,2') est une pièce sensiblement cylindrique de révolution. 5. Elément de connecteur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps (1,1') est une pièce intérieurement de révolution, coaxiale au support de ferrule. 12 2787889 6. Elément de connecteur selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 2, 4 et 5, caractérisé par le fait chaque branche (14) du U de l'encoche (13,13') est découpée dans l'épaisseur de la paroi du corps suivant un plan et que les deux plans correspondant chacun à une branche du U forment entre eux un angle 0 d'environ 20 degrés et offrent un angle d'ouverture a par rapport à l'axe du corps d'environ 40 degrés. 7. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une structure de renfort de l'extrémité arrière du corps, sous la forme d'une pièce (15) conformée pour s'emmancher dans ledit corps par son extrémité arrière de manière à soutenir la paroi dudit corps autour de l'encoche. 8. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens d'arrimage (15,16) pour arrimer les éléments de renfort d'un câble optique incluant la fibre optique au corps de l'élément de connecteur de manière à soustraire la ferrule et son support à toute traction exercée sur le câble optique. 9. Elément de connecteur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ses moyens d'arrimage arriment aussi la gaine extérieure du câble optique au corps de l'élément de connecteur de manière à soustraire la ferrule et son support à toute traction exercée sur le câble optique. 10. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que les moyens d'arrimage comprennent une enclume (15) et un manchon de sertissage (16), l'enclume étant une pièce de révolution engagée autour de la fibre optique dénudée, pénétrant sous la gaine du câble et autour de laquelle les éléments de renfort se répartissent, le manchon étant prévu pour subir une déformation plastique par écrasement, en emprisonnant les éléments de renfort et éventuellement de la gaine autour de l'enclume. 11. Elément de connecteur selon la revendication 7 et l'une quelconque des revendications 8 à o10, caractérisé par le fait 13 2787889 que la structure de renfort et l'enclume sont une seule et même pièce (15). 12. Elément de connecteur selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'enclume (15) prolonge la paroi extérieure (12) du corps de l'élément de connecteur vers l'arrière et qu'elle comporte un tronçon arrière (19) de plus petit diamètre prévu pour s'engager sous la gaine du câble, le manchon de sertissage présentant intérieurement un rétrécissement de diamètre (17) correspondant. 13. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comporte un manchon de soutien de câble (23) élastiquement flexible destiné à guider le câble optique à sa sortie de l'élément de connecteur, à l'arrière de ce dernier. 14. Elément de connecteur selon les revendications 8 et 13, caractérisé par le fait que le manchon de soutien de câble (23) prend appui, à l'arrière de l'élément de connecteur, sur un écarteur cylindrique (16) à embouchure évasée (27), qui s'étend en arrière de l'élément de connecteur autour et au-delà de tout moyen d'arrimage (15,16). 15. Elément de connecteur selon les revendications 10 et 13 ou 14, caractérisé par le fait que le manchon de soutien de câble est engagé sur le manchon de sertissage et que le manchon de sertissage (16) s'étend vers l'arrière du connecteur au-delà de l'enclume (15) o il comporte une embouchure évasée (27) offrant un débattement radial au câble optique, de façon que le manchon de soutien de câble, lorsqu'il subit une flexion et désaxe le câble optique par rapport à l'élément de connecteur, s'appuie sur le manchon de sertissage (16), et que la distance (E) entre l'extrémité arrière (20) de l'enclume et l'extrémité arrière (21) du manchon de sertissage permette au câble optique, dont l'axe est confondu avec celui de l'élément de connecteur à la sortie arrière de l'enclume, de se courber progressivement pour se retrouver dans l'axe du manchon de soutien de câble à la sortie du manchon de sertissage. 14 2787889 16. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 13 et 15, caractérisé par le fait qu'il comporte, à l'extrémité de son manchon de soutien de câble (23) opposée au corps de l'élément de connecteur, une embouchure évasée (26) permettant au câble optique sortant dudit manchon de sortie de prendre une courbure compatible avec le rayon de courbure minimal de la fibre optique.