Brevet FR2917541A1 — publié le 20081219

Ensemble de connexion sub-miniature blindé 5 La présente invention a pour objet un ensemble de connexion sub-miniature blindé et plus particulièrement un ensemble de connexion constitué de deux connecteurs sub-miniatures pourvus de modules amovibles à haute densité de contacts. L'invention 10 trouve une application particulière en tant que connecteurs de câble dans le domaine de l'informatique, de la communication audiovisuelle, des télécommunications et plus généralement dans les domaines nécessitant des traitements de signaux multiples en réseau. 15 Dans le domaine des connecteurs miniatures blindés il est connu d'utiliser un bloc isolant, pourvu d'alvéoles permettant le positionnement et le maintien des contacts électriques, logé dans un boîtier de blindage. Ce boîtier de blindage est généralement 20 constitué de deux demi-coquilles métalliques pourvus de moyens permettant leur assemblage autour du bloc isolant et du toron de fils prolongeant les contacts insérés dans l'isolant. Le montage et le positionnement des éléments sont mal aisés et une fois les demi-coquilles métalliques assemblées il est fréquent d'effectuer un 25 surmoulage de matière thermoplastique qui s'infiltre pendant l'opération à l'intérieur du boîtier de blindage rendant impossible toutes opérations de démontage ultérieures. Il est connu de même d'utiliser des boîtiers en matière 30 thermoplastique obtenus dans des presses dans lesquelles on procède à des opérations de surmoulage des contacts et de leur fils associés ou du bloc isolant équipé de ses contacts et fils associés. Selon cette technique toutes les opérations de démontage, soit en fabrication dans un but de réparation, soit après mise en service se révèlent impossible. Avec le développement des techniques audiovisuelles et informatiques mises à la disposition des passagers des gros porteurs de l'aviation civile par exemple il devient impératif de réaliser des gains importants en matière de place, de poids et de maintenance pour tous les équipements nécessaires à cette mise à disposition. Il existe donc un besoin de réaliser des équipements qui pallient les inconvénients des produits de l'art antérieur et qui répondent aux besoins de miniaturisation extrême, de montage et d'assemblage aisés tout en étant démontable pour le remplacement de composants défectueux ou pour l'amélioration des performances. Dans ce but la présente invention concerne un ensemble de connexion sub-miniature blindé constitué de deux connecteurs subminiatures comportant des boîtiers constitués de deux demi-coquilles moulées en matière thermoplastique et pourvus de moyens de verrouillage et dans lequel chaque connecteur sub-miniature comporte un sous-ensemble miniature à haute densité de contacts. Selon une caractéristique principale de l'invention, le sous-ensemble est amovible. Selon l'invention, la matière thermoplastique des deux demi-30 coquilles est revêtue d'une protection de nickel. Selon une autre caractéristique principale de l'invention le boîtier comporte un site de positionnement dont le profil est adapté pour recevoir un sous-ensemble. Selon un mode de réalisation, le sous-ensemble comporte un corps isolant moulé en matière thermoplastique pourvu d'alvéoles pour le positionnement et le maintien de contacts, une plaquette arrière pourvue de clip de retenue de contacts et dont les parois latérales comportent des bossages en saillie, un corps d'embase moulé en matière thermoplastique comportant une collerette pourvue d'ouvertures oblongues dans lesquelles viennent s'encliqueter les bossages en saillie de la plaquette arrière. Selon ce mode de réalisation le clip de retenue de contacts autorise le passage en son centre de l'isolant des fils électriques, équipés de contacts sertis, constituant un toron qui comporte une férule de blindage. Selon ce mode de réalisation, le corps d'embase s'insère dans le site de la demi-coquille, le toron se positionne dans l'espace dont l'extrémité ouverte arrière constitue un passe fils recevant la férule de blindage du toron de façon à assurer la continuité de mise à la masse du blindage du toron et des demi-coquilles. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante et des dessins annexés dans lesquels, la figure 1 représente en perspective un ensemble de connexion 1 30 conforme à la présente invention ; la figure 2 est une coupe partielle selon la ligne AA de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en perspective d'un ensemble selon 5 l'invention et d'une réalisation de l'art antérieur ; les figures 4a, 4b représente un premier connecteur de l'ensemble de connexion 10 les figures 5a, 5b représente un second connecteur complémentaire de l'ensemble de connexion ; La figure 6 représente une vue du dessus d'un connecteur de câble en cours de fabrication ; La figure 7 montre l'étape d'assemblage du connecteur complémentaire ; Les figures 8a et 8b montrent une réalisation d'un verrou 20 d'assemblage ; La figure 9 montre l'implantation d'un connecteur équipé d'un câble type réseau Ethernet ; 25 Les figures 10a à lOc montrent les étapes de câblage d'un connecteur de la présente invention. Sur la figure 1 est représenté un ensemble de connexion sub-30 miniature blindé 1 constitué de deux connecteurs sub-miniatures 2, 15 3 comportant des boîtiers 4 et 5 constitués de deux demi-coquilles 4'-4" et 5'-5" moulées en matière thermoplastique revêtue d'une protection de nickel et pourvus de moyens d'accouplement complémentaires tels qu'un mécanisme de blocage de type verrou 6 et tels que des moyens de guidage pour permettre l'assemblage du connecteur 2 avec son connecteur complémentaire 3. Les connecteurs 2 et 3 sont de même équipés de moyens de maintien de contacts. Ces contacts, non représentés, peuvent être des contacts électriques en cuivre ou en alliage conducteur de l'électricité ou des contacts optiques ou encore une disposition comportant ces différents types de terminaisons. Les moyens de maintien des contacts et de guidage permettant l'accouplement des connecteurs sont représentés en figure 2 qui est 15 une coupe partielle en perspective selon la ligne AA de la figure 1. D'une part, le boîtier 4 du connecteur 2 comporte une gorge 7 dont le profil est adapté pour recevoir un sous-ensemble ou module amovible 8 constitué lui-même d'un connecteur miniature à haute 20 densité de contacts dont la face avant est formée par un corps isolant 9 moulé en matière thermoplastique comportant des alvéoles 10 pour le positionnement et le maintien de contacts qui seront insérés lors du câblage du module. Sur la face arrière du corps isolant 9 est disposée une plaquette arrière 11 pourvue de clip de 25 retenue de contacts et dont les parois latérales comportent des bossages en saillie. Un corps d'embase 12 moulé en matière thermoplastique comporte une collerette 13 elle même obtenue lors du moulage du corps d'embase et est pourvue d'ouvertures 14 oblongues dans lesquelles viennent s'encliqueter les bossages en 30 saillie de la plaquette arrière 11. D'autre part, le boîtier 5 du connecteur complémentaire 3 qui comporte un espace 7' dont le profil est adapté pour recevoir un sous-ensemble ou module amovible 8' constitué lui-même d'un connecteur miniature à haute densité de contacts comportant les mêmes composants que le sous-ensemble 8 et qui lui est identique à deux exceptions près. La première concerne le corps isolant 9' dont la surface frontale d'accouplement se situe au niveau du plan défini par la surface supérieure du corps d'embase 12'. La seconde concerne la collerette 15 qui est de même obtenue lors du moulage du corps d'embase et qui se situe sur la face du corps d'embase opposée à la face comportant la collerette 13. Cette collerette 15 sert de cavité de réception pour le corps isolant 9 lors de la connexion des sous-ensembles 8 et 8' et donc de l'accouplement des connecteurs 2 et 3. La gorge 7 et l'espace 7' constituent des sites de positionnement privilégiés, car d'accès facile, des sous-ensembles 8 et 8' une fois que ceux-ci auront été câblés ou re-câblés comme il sera décrit ci- aprés. La figure 3 représente, sur la gauche, un ensemble de connexion 1 du type de celui de la présente invention dans une position désaccouplée. Sur la droite de cette figure est représenté un ensemble de connexion actuellement utilisé et communément appelé Sub-D miniature 16, dont le but est de proposer des caractéristiques de transmission des signaux électriques proches de celles fournies par les ensembles de connexion de la présente invention. L'utilisation de sous-ensembles de connexion amovibles 8, 8' intégrés dans des demi-coquilles de matière thermoplastique nickelée a conduit au résultat surprenant de pouvoir miniaturisé de façon efficace les composants de l'ensemble de connexion et de faire des gains, tant en poids qu'en encombrement. C'est ainsi que pour un ensemble de connexion Sub D équipé de 25 contacts dont le poids représente environ 60 grammes l'invention permet d'obtenir une réduction de poids d'environ 45% c'est à dire qu'elle permet d'obtenir des résultats efficaces avec un poids total des composants d'environ 33 grammes. Il en est de même en ce qui concerne l'encombrement puisque la longueur totale de l'ensemble 16 accouplé représente une valeur d'environ 72,5 mm et que la valeur de la longueur de l'ensemble 1 de la présente invention est d'environ 62 mm, soit un gain d'environ 32%. Il est bien évident que le but atteint par l'invention permet d'envisager des gains importants en matière de place et de poids pour tous les équipements utilisés dans les applications audiovisuelles offertes par exemple aux passagers de transport en commun et plus particulièrement aux passagers des gros porteurs de l'aviation civile. La figure 4a montre un éclaté des éléments constituant le boîtier 4 du connecteur 2 qui comporte une demi-coquille supérieure 4' en matière thermoplastique nickelée pourvue sur sa surface supérieure d'un renfoncement 17 pour le positionnement du verrou amovible 6. Une fente 18 s'étend, à partir d'un des bords de la demi-coquille 4', jusqu'au renfoncement 17 pour permettre le positionnement du verrou amovible 6, renfoncement dans lequel le verrou sera maintenu comme il le sera expliqué ci-après. Cette demi-coquille 4' est pourvue sur sa face intérieure d'éléments identiques à ceux montrés sur la demi-coquille inférieure 4", elle aussi en matière thermoplastique nickelée, à savoir : une gorge 7 permettant le positionnement du corps d'embase 12 du sous-ensemble 8, un espace 19 permettant le positionnement du toron de câbles lors de la finition du connecteur 2, des gradins 20 permettant le guidage du boîtier 5 lors de l'accouplement des connecteurs 2-3, des tenons 21 pour le positionnement relatif et la fixation à l'aide de vis 22 des deux demi-coquilles 4', 4", comme montré sur la figure 4b. Comme on le verra ci-après les demi-coquilles sont assemblées une fois que le sous-ensemble 8 aura été câblé et mis en place dans la gorge 7. La figure 5a montre un éclaté des éléments constituant le boîtier 5 du connecteur 3 qui comporte une demi-coquille supérieure 5' en matière thermoplastique nickelée pourvue sur sa surface supérieure d'une fente 23 comportant un bord en saillie et coopérant avec le verrou amovible 6 pour le blocage des connecteurs 2 et 3. Cette demi-coquille 5' est pourvue sur sa face intérieure d'éléments identiques à ceux montrés sur la demi-coquille inférieure 5", elle aussi en matière thermoplastique nickelée, à savoir : un espace 7' permettant le positionnement du corps d'embase 12' du sous-ensemble 8', un espace 24 permettant le positionnement du toron de câbles lors de la finition du connecteur 3, des tenons 21 pour le positionnement relatif et la fixation à l'aide de vis 22 des deux demi-coquilles 5', 5", comme montré sur la figure 5b. Les demi-coquilles 5', 5" comportent à une de leurs extrémités une paroi latérale 25 comportant sur sa face avant un alésage fileté 26 permettant la fixation du sous-ensemble 8' à l'aide de vis 27 traversant les ouvertures 28 prévues dans le corps d'embase 12'. Ces deux demi-coquilles identiques définissent ainsi l'espace de positionnement 7' du sous-ensemble 8' comme montré sur la figure 5b. Comme on le verra ci-après les demi-coquilles sont assemblées une fois que le sous-ensemble 8' aura été câblé et mis en place dans l'espace 7'. L'utilisation conjointe de demi-coquilles thermoplastiques, recouvertes d'un blindage par passage dans un station de traitement de surface avec bains de nickel, leur possibilité de montage et de démontage par vis associée à des sous-ensembles amovibles câblés avant leur insertion dans les gorge et espace 7 et 7', permet d'obtenir un produit final, à savoir l'ensemble de connexion subminiature blindé, possédant de très hautes performances électriques, des dimensions réduites, des possibilités de remplacement des modules et une maintenance aisée. La figure 6 représente un connecteur 2 durant la phase précédant l'assemblage final d'un connecteur de câble. Un toron 29 de fils électriques dont les extrémités sont équipées de contacts sertis a été câblé sur un sous-ensemble 8. Comme il est visible sur la figure 6 le sous-ensemble 8 constitue lui-même un connecteur miniature dont la face avant est formée par le corps isolant 9 moulé en matière thermoplastique qui comporte des alvéoles pour le positionnement et le maintien de contacts sertis insérés dans ce corps. La face arrière du corps isolant 9 est équipée d'une plaquette arrière pourvue de clip de retenue de contacts autorisant le passage en leur centre des isolants des fils constituant le toron 29. Les parois latérales de la plaquette comportent des bossages en saillie qui viennent s'encliqueter dans les ouvertures 14 oblongues de la collerette du corps d'embase 12. Le corps d'embase 12 est alors inséré dans la gorge 7 de la demi-coquille 4', le toron 29 est positionné dans l'espace 19 dont l'extrémité ouverte avant est équipée de gradins 20 de guidage pour l'accouplement des connecteurs 2, 3, et dont l'extrémité ouverte arrière constitue un passe fils 30 recevant une férule 31 de blindage du toron 29 de façon à assurer la continuité de mise à la masse du blindage du toron et des demi-coquilles 41,4". La figure 7 représente un connecteur 3 lors de la phase de l'assemblage final d'un connecteur de câble. Le toron 29 de fils électriques dont les extrémités sont équipées de contacts sertis a été câblé sur un sous--ensemble 8'. Comme il est visible sur la figure 7 le sous-ensemble 8' constitue lui-même un connecteur sub-miniature dont la face avant est formée par le corps isolant 9' moulé en matière thermoplastique qui comporte des alvéoles pour le positionnement et le maintien de contacts sertis insérés dans ce corps. La face arrière du corps isolant 9' est équipée d'une plaquette arrière pourvue de clip de retenue de contacts autorisant le passage en leur centre des isolants des fils constituant le toron 29. Les parois latérales de la plaquette comportent des bossages en saillie qui viennent s'encliqueter dans les ouvertures 14 oblongues de la collerette 13' du corps d'embase 12'. Le corps d'embase 12' est alors inséré dans l'espace 7' défini par les demi-coquille 5', 5" et par les parois 25, le toron 29 est positionné dans l'espace 24 dont l'extrémité ouverte constitue un passe fils 30 apte à recevoir une férule 31 de blindage du toron 29 qui assure la continuité de mise à la masse du blindage du toron et des demi-coquilles 5',5".La demi- coquille 5" est positionnée et fixée à la demi-coquille 5' à l'aide des vis 22 et des tenons 21. Les figures 8a et 8b montrent en détail le verrouillage des connecteurs 2 et 3 assemblés à l'aide d'un clip métallique formant le verrou amovible 6, son mode de fixation dans le renfoncement 17 de la surface supérieure de la demi-coquille 4' ainsi que son mode d'accrochage dans la fente 23 de la surface supérieure de la demi-coquille 5' lorsque les connecteurs 2 et 3 sont accouplés. On notera que dans ce mode de réalisation un seul moyen de blocage est montré sur la surface extérieure supérieure des demi-coquilles mais il est bien évident que les surfaces extérieures inférieures sont équipées de ce type de verrou qui fonctionne à l'identique sur les surfaces supérieures et inférieures. Le verrou 6 de la figure 8b est un clip usiné dans une plaquette métallique élastique découpée et mise en forme de façon à assurer le maintien du verrou et son accrochage dans le connecteur complémentaire. Une découpe centrale 32 définit deux branches élastiques 33 et la partie libre du métal résultant de la découpe est repliée à 180 en formant une boucle élastique 34 encastrée, après sa mise en place par l'intermédiaire de la gorge 18, dans un compartiment 35 du renfoncement 17. Une boucle terminale élastique 36 est prévue à l'extrémité reposant dans le renfoncement 17 de façon à améliorer la tenue mécanique du verrou et la reprise des effets de fond lorsqu'un opérateur appuie avec le doigt sur les branches 33 afin de séparer les connecteurs 2 et 3. L'autre extrémité du clip, c'est à dire celle en contact avec le connecteur complémentaire, est pliée sur elle-même et le pli 37 ainsi réalisé est positionné selon un angle sensiblement inférieur à 90 par rapport au plan défini par la surface horizontale du clip afin de maintenir fermement les connecteurs 2 et 3 grâce à l'action du pli 37 engagé dans la fente 23. Cette disposition permet ainsi d'utiliser un verrou amovible qui est ôté lors du traitement par nickelage de la surface des demi-coquilles en matière thermoplastique ce qui permet de ne pas exposer le verrou dans les bains de traitement. L'utilisation d'un verrou métallique permet ainsi d'augmenter largement le nombre de manoeuvres d'accouplement / désaccouplement des connecteurs par rapport aux verrous plastiques moulés en même temps que les demi-coquilles. Sur la figure 8a sont représentés des passages 38 pratiqués en partie arrière des demi-coquilles 4', 4", 5' et 5" qui autorisent le passage d'attaches et permettent de fixer dans toutes les configurations les boîtiers 4 et 5 des connecteurs 2 et 3. La figure 9 montre un exemple de réalisation de câblage d'un module amovible ou sous-ensemble 8, 8' à l'aide de câbles de type quadraxial torsadé, c'est à dire des câbles permettant l'utilisation de très hautes fréquences en particulier dans les réseaux embarqués du type de ceux utilisés en avionique. Selon cet exemple les quatre fils de 3 câbles sont implantés dans 12 des 25 alvéoles 10 du corps isolant 9, 9'. Dans cette disposition, 4 alvéoles contiguës sont groupés et référencés Cl, C2, C3 et sont séparés par des alvéoles Ti, T2 ou L1, L2, L3 qui représentent des emplacements pour contacts de masse ou contacts de ligne libre. Comme montré sur les figures 10 à lOc, le procédé de câblage d'un module amovible 8 ou 8' se déroule, à titre d `exemple, selon les phases suivantes : - un premier câble Q1 comportant un croisillon 40 d'espacement permettant de supprimer les distorsions entre les fils et disposé entre les quatre fils composant le câble. Le câble est dégainé sur une longueur vl permettant à chacun des fils ainsi libérés d'être logés dans l'espace de la demi-coquille et dénude ainsi une longueur de tresse 39 de blindage du câble ; - chaque fil est dénudé et un contact en matériau conducteur de l'électricité est serti sur l'extrémité du fil ; - chaque contact équipé de son fil est inséré dans l'alésage pratiqué dans un clip de la plaquette arrière 11 et positionné dans un alvéole 10 du corps isolant 9 contiguë aux trois autres alvéoles de réception des contacts d'un même câble en C 1 par exemple ; - un second câble Q2 est préparé de la même manière et les contacts sont positionnés en C2 ; - un troisième câble Q3 est de même préparé et les contacts sont positionnés en C3 ; - des contacts de masse sont sertis sur la tresse 39 et positionnés en Ti, T2, tandis que des fils véhiculant des signaux de faible valeur sont équipés de contacts sertis et positionnés dans les emplacements de ligne libre L1, L2, L3 ; - les parties des tresses 39 dénudées des câbles Q1, Q2, Q3 sont regroupées et forment un ensemble de même potentiel grâce à une feuille métallique 41 qui réunit les trois tresses 39 des câbles Q1, Q2, Q3 - les fils de masse et les fils de ligne libre sont disposés autour de cette feuille 41 et l'ensemble ainsi formé est recouvert par une feuille métallique enserrant les fils et la feuille 41. De cette dernière étape résulte une férule 31 permettant d'assurer la continuité de masse entre le toron 29 et les boîtiers blindés 4 et 5 des connecteurs sub-miniatures 2 et 3 c'est à dire d'assurer le blindage continu d'un ensemble de connexion subminiature composant la liaison de connecteurs de câbles. Le module amovible 8, 8' étant ainsi câblé il est aisé de poursuivre le montage des connecteurs 2 et 3 selon la méthode décrite précédemment et en particulier dans la description faite pour les figures 6 et 7 ci-dessus. Les réalisations de l'invention telles que décrites ne sont pas limitatives et les variantes et modifications apportées ne sortent pas pour autant du cadre ni de l'esprit de la présente invention. 20 REVENDICATIONS 1 . Ensemble de connexion sub-miniature blindé (1) constitué de deux connecteurs sub-miniatures (2, 3) comportant des boîtiers (4, 5) constitués de deux demi-coquilles moulées en matière thermoplastique et pourvus de moyens de verrouillage (6) caractérisé en ce que chaque connecteur sub-miniature (2, 3) comporte un sous-ensemble (8, 8') miniature à haute densité de contacts. 2 . Ensemble de connexion sub-miniature blindé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sous-ensemble (8, 8') est amovible. 3 . Ensemble de connexion sub-miniature blindé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière thermoplastique des deux demi-coquilles (4', 4", 5', 5") est revêtue d'une protection de nickel. 20 4 . Ensemble de connexion sub-miniature blindé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le boîtier (4, 5) comporte un site de positionnement (7, 7') dont le profil est adapté pour recevoir un sous-ensemble (8, 8'). 25 5 . Ensemble de connexion sub-miniature blindé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que sous-ensemble (8, 8') comporte un corps isolant (9, 9') moulé en matière thermoplastique pourvu d'alvéoles (10) pour le positionnement et le maintien de 30 contacts, une plaquette arrière (11) pourvue de clip de retenue de15contacts et dont les parois latérales comportent des bossages en saillie, un corps d'embase (12,12') moulé en matière thermoplastique comportant une collerette (13) pourvue d'ouvertures (14) oblongues dans lesquelles viennent s'encliqueter les bossages en saillie de la plaquette arrière (11). 6 . Ensemble de connexion sub-miniature blindé selon la revendication 5 caractérisé en ce que le clip de retenue de contacts autorise le passage en son centre de l'isolant des fils électriques, équipés de contacts sertis, constituant un toron (29). 7 . Ensemble de connexion sub-miniature blindé selon la revendication 6 caractérisé en ce que le toron (29) comporte une férule de blindage (31). 8 . Ensemble de connexion sub-miniature blindé selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps d'embase (12, 12') s'insère dans le site (7, 7') de la demi-coquille (4',4'), le toron (29) se positionne dans l'espace (19, 24) dont l'extrémité ouverte arrière constitue un passe fils (30) recevant la férule de blindage (31) du toron (29) de façon à assurer la continuité de mise à la masse du blindage du toron et des demi-coquilles (4',4", 5',5").