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EP1173905B1 - Connecteur du type a entrees/sorties avec des cables blindes mis a la masse et procede de realisation et de montage d'un tel connecteur - Google Patents

Connecteur du type a entrees/sorties avec des cables blindes mis a la masse et procede de realisation et de montage d'un tel connecteur Download PDF

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Publication number
EP1173905B1
EP1173905B1 EP00922745A EP00922745A EP1173905B1 EP 1173905 B1 EP1173905 B1 EP 1173905B1 EP 00922745 A EP00922745 A EP 00922745A EP 00922745 A EP00922745 A EP 00922745A EP 1173905 B1 EP1173905 B1 EP 1173905B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
wall
cables
reinforcement
fastening means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00922745A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1173905A1 (fr
Inventor
Eric Thomson-CSF Propriété Intellect. RAUSCENT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Avionics SAS
Original Assignee
Thales Avionics SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales Avionics SAS filed Critical Thales Avionics SAS
Publication of EP1173905A1 publication Critical patent/EP1173905A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1173905B1 publication Critical patent/EP1173905B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/52—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency mounted in or to a panel or structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6581—Shield structure
    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
    • H01R13/6588—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts with through openings for individual contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6592—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the conductive member being a shielded cable
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    • H01R2103/00—Two poles
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    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/54—Intermediate parts, e.g. adapters, splitters or elbows
    • H01R24/542—Adapters

Definitions

  • the invention relates to an input-output type connector with shielded cables earthed, and more particularly a connector whose inputs-outputs are cables of the coaxial type or of the so-called "twinaxis" type, or Similar.
  • the invention also relates to a method for producing such a connector.
  • the structure of a conventional coaxial cable comprises a conductor central, called core, constituted by a solid wire, generally copper.
  • Blade central unit is surrounded by an electrically insulating dielectric material which separates from an external cylindrical screen, generally a metallic braid, forming a second conductor of a pair. The whole is surrounded by a sheath protection made of electrical insulating material.
  • electrically insulating dielectric material which separates from an external cylindrical screen, generally a metallic braid, forming a second conductor of a pair.
  • the whole is surrounded by a sheath protection made of electrical insulating material.
  • There are more complex structures comprising several central conductors and at least one metallic screen, for example example the so-called "twinaxe" structure comprising two central conductors massive.
  • coaxial cables or the like are associated with a number of electrical characteristics critical: in particular a characteristic impedance, a range of frequencies of use, attenuation, reflection coefficient or wave rate stationary ("TOS"), etc.
  • TOS reflection coefficient or wave rate stationary
  • bushing connectors complementary types, male and female.
  • Each pair of connectors establishes a coaxial (or multicoaxial, connection if there are several cables connector output). We then take advantage of the presence of these connectors to perform the "earthing" function of the coaxial cables which pass through them.
  • connectors having at least an output by coaxial cable or similar, ensuring the function of connecting the shielding metallic exterior of the cable (s) to the mechanical earth of the equipment supporting the connector, but not having the disadvantages of devices of the known art, some of which have just been recalled.
  • the aforementioned organ is made up of a single and simple piece, consisting of a metal frame, which will be called “foil” below, comprising a portion enveloping the connector and arranged extensions between the connector and the mechanical structure of equipment that supports this connector. More precisely, the foil is mounted pinched between the structure mechanical of the equipment, support of a standard connector, and this connector.
  • the equipment comprises a flat wall provided with an opening intended to receive the body of the connector and means for fixing the latter.
  • the front of the connector allows mechanical and electrical coupling with a complementary type connector.
  • the coaxial cable (s) come out towards the back of the connector body, to and from other internal organs to equipment.
  • the front part of the coaxial cables is provided with contacts also coaxial, intended to receive contacts of the complementary type.
  • the foil itself comprises a wall surrounding the rear of the connector and extending forwards by wings lateral, preferably constituted by legs, the legs comprising themselves end folds pinched between the front of the connector body and the back of the equipment support wall.
  • the back wall of the foil has one or more holes. In each hole is threaded a coaxial cable or similar, forming one of the inputs / outputs of the connector. Each cable coaxial is stripped, as necessary, at these holes and is welded to the tinsel.
  • the invention therefore relates to a connector of the type comprising a body main fixed form, fixing means and at least one entry and / or output by a cable comprising at least one external shielding and exiting by a so-called rear face of the connector, said connector being intended to be mounted on a wall of electrically conductive material of electrical equipment and / or electronic and secured this wall by said fixing means, characterized in that each of said external cable shields is rendered accessible from the outside in a specific area at the end of said cable close to said rear face, in that it comprises a frame of material electrical conductor having at least one rear wall provided with as much of openings than cables, so that they can be threaded thereon, and wings side with end folds to be inserted and pinched between said fixing means and said wall of electrically conductive material, when the connector is secured to this wall, and in that said zones accessible from outside of said shield are electrically coupled to said rear wall of the frame at the level of said orifices, so as to establish a electrical continuity between said wall of electrically conductive material and
  • the invention also relates to a method for producing such a connector.
  • Figure 1 illustrates, in exploded view, an example of connector structure standard 1, the body 10 of which is substantially cylindrical in shape, attachment to a wall 2 of equipment (not shown), which has been shown than a fraction.
  • the connector 1 is provided with three coaxial contacts (not visible) opening on the front face 101. These contacts are extended, on the rear face 100, by three coaxial cables 3, conveying signals, from and / or to other organs (not shown), arranged inside of connector support equipment 1.
  • standard here designates a connector 1 does not offer the function of earthing between the screen of shielding (not visible in FIG. 1) of the coaxial cables 3 and the support wall 2 of equipment.
  • the orifice 20 is circular in shape and slightly in diameter greater than that of the body 10.
  • the body 10 of the connector 1 is further provided a peripheral fixing plate 102 attached thereto or a member similar, for example of substantially square or rectangular shape.
  • This plate 102 is arranged in a plane orthogonal to the axis of symmetry ⁇ of the body 10 and made integral with it, for example by welding during manufacture.
  • a removable counterplate 103 is also often provided, comprising an orifice circular central 1031 to be able to be threaded on the body 10.
  • the plates 102 and 103 also have fixing holes (of which only those, 1030, of the plate 103 are visible in Figure 1), for example arranged at the four corners.
  • the wall 2 also includes orifices or cutouts 200 intended for fixing the connector 1, made on the periphery of the orifice principal 20. These orifices or cutouts 200 are arranged in space, one by relative to each other around the center of symmetry C of the orifice 20, to be in correspondence with the orifices of the plates 102 and 103, for example 1030.
  • the final assembly of the connector 1 on the wall 2 is obtained by inserting its body 10 in the orifice 20, until the plate 102 comes in support on the wall 2. It is then enough to match the orifices of this plate 102 and the orifices 210 of the wall 2, as well as those, 1030, of the plate 103, and to use conventional screw-nut type bodies (not shown) to lock the connector 1 on the wall 2.
  • the plywood 103 can be arranged against the plate 102 as illustrated in FIG. 1, or, in a embodiment not shown, threaded onto the body 10, on the other side of the wall 2 (by convention the front face), before tightening by the screw-nut type members.
  • the wall 2 is then pinched between the plates 102 and 103.
  • a standard type connector does not inherently provide the earthing of the shielding of the rear coaxial cables 3, i.e. a coupling between this shielding is the wall 2, which is assumed to be metallic. Yes this function must be ensured, it is then necessary to use a so-called connector "grounding”, as has been recalled, which allows this grounding of intrinsically.
  • this type of connector has many disadvantages.
  • FIG. 2A illustrates in more detail an example of coaxial cable 3 provided at its end with a coaxial contact 4 intended to be inserted into the body 10 of connector 1, as will be shown with reference to FIG. 2B.
  • the coaxial cable 3, as indicated, usually includes an external sheath protection 30, made of electrically insulating material. This sheath 30 covers the shield 31, generally consisting of a metallic braid, with tight mesh.
  • the cable 3 is stripped in a zone Zd at a predetermined distance d from the end of the coaxial contact 4. This operation constitutes a first step of mounting a connector 1 according to the invention.
  • FIG. 2B illustrates a standard connector 1, of the type of that shown in FIG. 1.
  • the coaxial contacts 4 are not yet inserted in the body 10 of the connector 1, by its rear face 100, d on the other hand, according to one of the characteristics specific to the invention, the cables 3 comprise a stripped zone Zd .
  • the contacts 4 are inserted into the longitudinal channels 1000 provided for this purpose (parallel to the axis ⁇ ) and opening on the rear face 100 of the body 10 of the connector 1. These channels 1000, parallel at the axis ⁇ , pass through the body 10 right through, so as to also open out on the front face 101.
  • the length of the contacts 4 is generally less than the length of the body 10 of the connector 1. As a result, part of the end of the cables 3 carrying the contacts 4 is also pressed in channels 1000.
  • the contacts 4 are shown fully depressed in Figure 2C. we can also put on the body 10 the plywood 103. These operations are common, per se, with similar operations necessary to making a connector according to known art ( Figure 1).
  • FIG. 2C also shows an essential element of a connector 1 according to the invention.
  • a metal frame 5 which has been called “tinsel”, comprising a substantially planar rear wall 50.
  • This rear face 50 is provided with orifices 500 having the same spatial configuration as the orifices 1000 (FIG. 2B), so that the rear wall 50 can be threaded over the cables.
  • the distance d is such that the stripped zone Zd is outside the body 10 of the connector 1, but in the immediate vicinity of the rear face 100, when the foil is threaded on the cables 3, as it will be shown opposite Figures 2D and 2E.
  • the orifices 500 advantageously have a circular section, of diameter slightly greater than the external diameter of the sheath 30.
  • the foils 5 are provided with flaps 51, folded back substantially 90 degrees from the wall 50, and having a second fold 52 at their ends, also at 90 degrees and inward.
  • the flaps are formed by legs of small width, for example four legs at the high ends and bottom of the rear wall 50, on both sides thereof. The length of the legs is such that the end folds 52 trap the fixed plate 102 and pass in front of this plate, when the foil is in place (see figures 2D and 2E).
  • FIG. 2C illustrates the foil 5 before being put in place, that is to say before being threaded on the coaxial cables 3. Also shown in this figure are fixing holes 1020 of the plate 102.
  • Figure 2D illustrates the assembly "connector1 - foil 5" mounted.
  • the last operation, before fitting connector 1 and its foil 5 on the structure 2 consists in welding the shielding (braids 31) on the rear face 50 of the foil.
  • This step also specific to the invention, makes it possible to ensure good electrical continuity between the shield 31 and the foil 5.
  • This operation can be carried out in a known manner, for example by soldering using an induction iron.
  • the body 10 of the connector 1 is threaded into the opening 20.
  • the wall 2 is then brought to bear on the front face of the fixing plate 102 (position 2 ′: arrow F ). It should be understood, however, that this is a relative movement. In reality, it is the connector 1 which is subject to a translational movement.
  • the invention relates to connectors different shapes: circular, rectangular, etc. It goes without saying, in these conditions, that the exact shape of the foil 5 and its dimensions are also depending on the configuration of the connector considered. This aspect remains at the reach of the skilled person, without the need to develop it further.
  • a standard connector typically costs 300 F and a special connector of the so-called type "grouding" 2000 F, the additional cost due to the foil alone is around 200 F. It follows that a connector according to the invention, provided with its foil, typically amounts to 500 F, or four times less than a "grounding" connector with characteristics equivalent.
  • a connector according to the invention made on the basis a standard connector and the metal frame which was called foil, therefore does not present the dangers inherent in a single or almost single source : unsecured sustainability, risk of stock-out, etc.
  • the additional volume of the connector according to the invention compared to a standard connector is very small: additional thickness of the order of 5 mm on the back, plus the thickness of the material on the front (the folds of the tabs being arranged between the front face of the connector and the rear face of the equipment wall), i.e. 2 mm in the example described.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un connecteur (1) muni de câbles d'entrée et/ou sortie (3) du type coaxial ou similaire destiné à être assujetti à la paroi (2) d'un appareillage électrique. Le connecteur (1) comprend une armature métallique (5) comportant des pattes (51) insérées et pincées, en leurs extrémités (52), entre une plaque de fixation (102) solidaire du connecteur (1) et la paroi (2) de l'appareillage. La paroi arrière (50) de l'armature (5) comporte des ouvertures (500) laissant passer les câbles (3). Ceux-ci comportent une zone dénudée soudée à la paroi arrière de l'armature (50), au niveau des ouvertures (500), de manière à établir une continuité de masse entre le blindage (31) des câbles (3) et la paroi (2) de l'appareillage support du connecteur (1). L'invention concerne également un procédé de réalisation et de pose d'un tel connecteur.

Description

L'invention concerne un connecteur du type à entrées-sorties avec des câbles blindés mis à la masse, et plus particulièrement un connecteur dont les entrées-sorties sont des câbles de type coaxiaux ou de type dit "twinaxe", ou similaires.
L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un tel connecteur.
La structure d'un câble coaxial classique comprend un conducteur central, appelé âme, constituée par un fil massif, généralement en cuivre. L'âme centrale est entourée d'un matériau diélectrique isolant électriquement qui la sépare d'un écran cylindrique externe, généralement une tresse métallique, formant un second conducteur d'une paire. L'ensemble est entouré d'une gaine de protection en matériau isolant électrique. Il existe des structures plus complexe comprenant plusieurs conducteurs centraux et au moins un écran métallique, par exemple la structure dite "twinaxe" comprenant deux conducteurs centraux massifs. Dans ce qui suit, pour fixer les idées, on prendra l'exemple des câbles coaxiaux, sans limiter en quoi que ce soit la portée de l'invention.
Une des applications courante de tels câbles est la transmission de signaux alternatifs ou impulsionnels à haute fréquence. Aussi, les câbles coaxiaux ou similaires sont associés à un certain nombre de caractéristiques électriques critiques : notamment une impédance caractéristique, une gamme de fréquences d'utilisation, un affaiblissement, un coefficient de réflexion ou taux d'onde stationnaire ("TOS"), etc. En outre, il est souvent nécessaire de relier le blindage des câbles coaxiaux à la masse mécanique des équipements ou appareils, électriques et/ou électroniques, dans lesquels ils sont mis en oeuvre, pour que les signaux soient définis par rapport à un potentiel bien défini.
Dans beaucoup d'équipements, soit parce qu'ils sont mobiles, soit parce qu'ils doivent eux-mêmes être mis en communication avec des appareils mobiles, ou pour le moins déconnectables, on prévoit des connecteurs de traversée, de types complémentaires, mâles et femelles. Chaque paire de connecteurs établit une connexion de type coaxiale (ou multicoaxiale, s'il existe plusieurs câbles de sortie par connecteur). On profite alors de la présence de ces connecteurs pour réaliser la fonction "mise à la masse" des câbles coaxiaux qui transitent par ceux-ci.
En effet, certains connecteurs, dits "équipements", sont munis d'organes qui relient le blindage métallique extérieur des contacts coaxiaux de différentes tailles au corps métallique du connecteur lui-même. Le brevet américain US-A-5 417 587 décrit un connecteur de ce type. Ledit connecteur permet de raccorder le blindage d'un câble coaxial à la masse métallique de l'équipement. Cependant, le montage proposé présente un certain nombre d'inconvénients. Notamment, ce connecteur est plus particulièrement dédié à la mise en oeuvre d'une seule connexion de type coaxiale et les reprises de blindage sont réalisées par des pièces usinées, spécifiques d'un type de connecteur donné. En terme de métier, des connecteurs de ce type qui permettent de réaliser la fonction de mise à la masse précitée, sont souvent appelés "grounding". La continuité de masse assurée par ceux-ci, entre l'équipement et le blindage (tresse) du câble, doit être en général inférieure à 10 mΩ.
Bien que les connecteurs du type précité permettent de remplir une double fonction (transmission de signaux et mise à la masse), ils n'en sont pas pour autant exempts d'inconvénients. Si on se place dans le cadre d'une utilisation à l'échelle industrielle, ils présentent notamment les inconvénients majeurs suivants :
  • leur coût est élevé : typiquement de l'ordre de 2 à 3 kF, coût que l'on doit comparer à des connecteurs de la même famille (c'est-à-dire présentant des fonctions, hors mise à la masse, équivalentes), soit typiquement de l'ordre de 0,5 kF (soit dans un rapport de l'ordre de 1 à 5) ;
  • dans de nombreux cas, il n'existe qu'une seule source d'approvisonnement (un seul fabricant et/ou distributeur), ce qui n'est généralement pas admissible il existe alors des risques sérieux de rupture de stock ;
  • de façon corrélative, la pérennité d'approvisionnement est faible, lorsqu'elle repose sur l'existence d'une seule source d'approvisionnement ;
  • les délais d'approvisionnement sont généralement longs, typiquement de l'ordre de 6 à 8 mois ; et
  • les connecteurs remplissant la double fonction précitée existent dans peu de familles de connecteurs de type "équipement", ce qui restreint le choix des modèles.
Le besoin se fait donc sentir de disposer de connecteurs, ayant au moins une sortie par câble coaxial ou similaire, assurant la fonction de relier le blindage métallique extérieur du ou des câbles à la masse mécanique de l'équipement supportant le connecteur, mais ne présentant pas les inconvénients des dispositifs de l'art connu, dont certains viennent d'être rappelés.
Pour ce faire, les connecteurs conformes à l'invention sont munis d'un organe spécifique, permettant notamment :
  • d'assurer la fonction dite "grounding" précitée, ou mise à la masse ;
  • de pouvoir s'adapter à toutes les familles de connecteurs standards, qu'ils soient de forme générale circulaire ou rectangulaire ;
  • de présenter un volume d'encombrement minimum sur l'arrière du connecteur ;
  • de permettre un montage et un démontage aisés ;
  • de n'exiger qu'un surcoût faible par rapport à un connecteur standard n'offrant pas la fonction de mise à la masse ; et
  • d'assurer une continuité de masse inférieure à 10 mΩ, comme dans l'art connu.
L'organe précité est constitué à base d'une pièce unique et simple, constituée d'une armature métallique, que l'on appellera ci-après "clinquant", comprenant une partie enveloppant le connecteur et des prolongements disposés entre le connecteur et la structure mécanique d'un équipement qui supporte ce connecteur. De façon plus précise, le clinquant est monté pincé entre la structure mécanique de l'équipement, support d'un connecteur standard, et ce connecteur. Généralement, l'équipement comporte une paroi plane munie d'une ouverture destinée à recevoir le corps du connecteur et des moyens de fixation de celui-ci. L'avant du connecteur permet un couplage mécanique et électrique avec un connecteur de type complémentaire. Le ou les câbles coaxiaux ressortent vers l'arrière du corps du connecteur, de et vers d'autres organes internes à l'équipement. La partie avant des câbles coaxiaux est munies de contacts également coaxiaux, destinés à recevoir des contacts de type complémentaire.
De façon encore plus précise, le clinquant comprend lui-même une paroi entourant l'arrière du connecteur et se prolongeant vers l'avant par des ailes latérales, de façon préférentielle constitués par des pattes, les pattes comportant elles-mêmes des replis d'extrémité pincés entre l'avant du corps du connecteur et l'arrière de la paroi support de l'équipement. La paroi arrière du clinquant comporte un ou plusieurs orifices. Dans chaque orifice est enfilé un câble coaxial ou similaire, formant l'une des entrées/sorties du connecteur. Chaque câble coaxial est dénudé, en tant que de besoin, au niveau de ces orifices et est soudé au clinquant.
Il s'ensuit que l'organe précité ou "clinquant" répond bien aux buts que s'est fixés l'invention :
  • il assure la fonction mise à la masse ou "grounding", ce avec une continuité galvanique typique inférieure ou égale à 2,5 mΩ ;
  • le volume supplémentaire sur l'arrière du connecteur, dû au dispositions de l'invention, est très faible ;
  • le montage et/ou le démontage d'un tel organe est aisé, comme il le sera montré plus en détail ; et
  • le surcoût dû à l'invention est faible, que ce soit en termes de matière supplémentaire nécessaire et de coût additionnel lors du processus de fabrication (les étapes de fabrication spécifiques à l'invention ne présentant pas de complexité notable).
L'invention a donc pour objet un connecteur du type comprenant un corps principal de forme déterminée, des moyens de fixation et au moins une entrée et/ou sortie par un câble comportant au moins un blindage externe et sortant par une face dite arrière du connecteur, ledit connecteur étant destiné à être monté sur une paroi en matériau conducteur de l'électricité d'un équipement électrique et/ou électronique et assujetti cette paroi par lesdits moyens de fixation, caractérisé en ce que chacun desdits blindage externe de câble est rendu accessible de l'extérieur dans une zone déterminée de l'extrémité dudit câble proche de ladite face arrière, en ce qu'il comprend une armature en matériau conducteur de l'électricité comportant au moins une paroi arrière munie d'autant d'orifices que de câbles, de manière à pouvoir être enfilés sur ceux-ci, et des ailes latérales comportant des replis d'extrémité destinés à être insérés et pincés entre lesdits moyens de fixation et ladite paroi en matériau conducteur de l'électricité, lorsque le connecteur est assujetti à cette paroi, et en ce que lesdites zones accessibles de l'extérieur dudit blindage sont couplées électriquement à ladite paroi arrière de l'armature au niveau desdits orifices, de manière à établir une continuité électrique entre ladite paroi en matériau conducteur de l'électricité et ledit blindage, lorsque le connecteur est assujetti à cette paroi.
L'invention a encore pour objet un procédé de réalisation d'un tel connecteur.
L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels :
  • la figure 1 illustre schématiquement, en éclaté, un exemple de connecteur standard à contacts coaxiaux, de section circulaire, destiné à âtre monté sur une paroi d'un équipement ; et
  • la figure 2A à 2E illustrent les principales phases de réalisation d'un connecteur conforme à l'invention.
Dans ce qui suit, pour fixer les idées, sans limiter en quoi que ce soit la portée de l'invention, on se placera dans le cas d'un connecteur de section circulaire muni de contacts coaxiaux et de câbles d'entrées/sorties coaxiaux également.
La figure 1 illustre, en éclaté, un exemple de structure de connecteur standard 1, dont le corps 10 est de forme sensiblement cylindrique, en cours de fixation sur une paroi 2 d'un équipement (non représenté), dont on a montré qu'une fraction.
Pour fixer les idées, on a supposé que le connecteur 1 est muni de trois contacts coaxiaux (non visibles) débouchant en face avant 101. Ces contacts sont prolongés, en face arrière 100, par trois câbles coaxiaux 3, véhiculant des signaux, de et/ou vers d'autres organes (non représentés), disposés à l'intérieur de l'équipement support du connecteur 1.
Dans le cadre de l'invention, le terme "standard" désigne ici un connecteur 1 n'offrant pas la fonction de mise à la masse entre l'écran de blindage (non visible sur la figure 1) des câbles coaxiaux 3 et la paroi support 2 de l'équipement.
Pour fixer le connecteur à la paroi 2, on prévoit un orifice 20, de forme et de dimensions telles que l'on peut y introduire le corps 10 du connecteur 1. Dans le cas présent, l'orifice 20 est de forme circulaire et de diamètre légèrement supérieur à celui du corps 10. Le corps 10 du connecteur 1 est muni en outre d'une plaque périphérique de fixation 102 qui lui est assujettie ou d'un organe similaire, par exemple de forme substantiellement carrée ou rectangulaire. Cette plaque 102 est disposée dans un plan orthogonal à l'axe de symétrie Δ du corps 10 et rendu solidaire de celui-ci, par exemple par soudage lors de la fabrication. On prévoit aussi souvent une contreplaque 103 amovible, comprenant un orifice central circulaire 1031 pour pouvoir être enfilée sur le corps 10. Les plaques 102 et 103 comportent également des orifices de fixation (dont seuls ceux, 1030, de la plaque 103 sont visibles sur la figure 1), par exemple disposés aux quatre coins.
La paroi 2 comprend également des orifices ou des découpes 200 destinés à la fixation du connecteur 1, réalisés en périphérie de l'orifice principal 20. Ces orifices ou découpes 200 sont disposés dans l'espace, l'un par rapport à l'autre autour du centre de symétrie C de l'orifice 20, pour être en correspondance avec les orifices des plaques 102 et 103, par exemple 1030.
L'assemblage définitif du connecteur 1 sur la paroi 2 est obtenu en insérant son corps 10 dans l'orifice 20, jusqu'à ce que la plaque 102 vienne en appui sur la paroi 2. Il suffit alors de mettre en correspondance les orifices de cette plaque 102 et les orifices 210 de la paroi 2, ainsi que ceux, 1030, de la plaque 103, et d'utiliser des organes classiques de type vis-écrou (non représentés) pour verrouiller le connecteur 1 sur la paroi 2. La contreplaque 103 peut être disposée contre la plaque 102 comme illustré sur la figure 1, ou, dans un mode de réalisation non représenté, enfilée sur le corps 10, de l'autre côté de la paroi 2 (par convention la face avant), avant serrage par les organes de type vis-écrous. La paroi 2 est alors pincée entre les plaques 102 et 103.
Un connecteur de type standard n'assurer pas, de façon intrinsèque, la mise à la masse mécanique du blindage des câbles coaxiaux arrières 3, c'est-à-dire un couplage entre ce blindage est la paroi 2, que l'on suppose métallique. Si cette fonction doit être assurée, il est alors nécessaire d'utiliser un connecteur dit "grounding", comme il a été rappelé, ce qui permet cette mise à la masse de façon intrinsèque. Cependant, comme il a été indiqué également ce type de connecteur présente de nombreux inconvénients.
On va maintenant décrire, par référence aux figures 2A à 2E, un exemple de réalisation d'un connecteur conforme à l'invention, et ses principales phases de réalisation. On doit bien comprendre que certaines phases de réalisation sont commune avec l'art connu. Les phases spécifiques seront précisées.
Les éléments communs aux figures précédentes portent les mêmes références et ne seront re-décrits qu'en tant que de besoin.
La figure 2A illustre de façon plus détaillée un exemple de câble coaxial 3 muni en son extrémité d'un contact coaxial 4 destiné à être inséré dans le corps 10 du connecteur 1, comme il le sera montré en regard de la figure 2B. Le câble coaxial 3, comme il a été indiqué comprend usuellement une gaine externe de protection 30, en matériau isolant électriquement. Cette gaine 30 recouvre le blindage 31, constitué généralement d'une tresse métallique, à mailles serrées.
Selon une première caractéristique de l'invention, on dénude le câble 3 dans une zone Zd à une distance d prédéterminée de l'extrémité du contact coaxial 4. Cette opération constitue une première étape de montage d'un connecteur 1 selon l'invention.
La figure 2B illustre un connecteur standard 1, du type de celui représenté sur la figure 1. Cependant, d'une part, les contacts coaxiaux 4 ne sont pas encore insérés dans le corps 10 du connecteur 1, par sa face arrière 100, d'autre part, selon l'une des caractéristiques propres à l'invention, les câbles 3 comportent une zone dénudée Zd.
Lors d'une étape ultérieure, les contacts 4 sont insérés dans des canaux longitudinaux 1000 prévus à cet effet (parallèles à l'axe Δ) et débouchant sur la face arrière 100 du corps 10 du connecteur 1. Ces canaux 1000, parallèles à l'axe Δ, traversent le corps 10 de part en part, de façon à déboucher également sur la face avant 101. De façon tout à fait classique, la longueur des contacts 4 est généralement inférieure à la longueur du corps 10 du connecteur 1. De ce fait, une partie de l'extrémité des câbles 3 portant les contacts 4 est aussi enfoncée dans les canaux 1000.
Les contacts 4 sont représentés entièrement enfoncés sur la figure 2C. on peut également enfiler sur le corps 10 la contreplaque 103. Ces opérations d'insertion sont communes, en soi, avec des opérations similaires nécessaires à la réalisation d'un connecteur selon l'art connu (figure 1).
Sur cette figure 2C, on a représenté également un élément essentiel d'un connecteur 1 selon l'invention. Pour réaliser la fonction "mise à la masse", entre la tresse 31 et la structure mécanique 2 (figure 1) d'un équipement ou d'un appareil, selon une deuxième caractéristique très importante de l'invention, on met en oeuvre une armature métallique 5, que l'on a appelée "clinquant", comprenant une paroi arrière 50 sensiblement plane. Cette face arrière 50 est munie d'orifices 500 ayant la même configuration spatiale que les orifices 1000 (figure 2B), de manière à ce que la paroi arrière 50 puisse être enfilée sur les câbles. En outre, la distance d est telle que la zone dénudée Zd se trouve à l'extérieur du corps 10 du connecteur 1, mais à proximité immédiate de la face arrière 100, lorsque le clinquant est enfilé sur les câbles 3, comme il le sera montré en regard des figures 2D et 2E. Les orifices 500 sont dotés avantageusement d'une section circulaire, de diamètre légèrement supérieur au diamètre externe de la gaine 30.
Selon une autre caractéristique, les clinquants 5 sont munies de rabats 51, repliés à sensiblement vers l'arrière de 90 degrés par rapport à la paroi 50, et comportant un deuxième repli 52 à leurs extrémités, également à 90 degrés et vers l'intérieur. De façon avantageuse, les rabats sont constitués par des pattes de faible largeur, par exemple quatre pattes aux extrémités haute et basse de la paroi arrière 50, sur les deux côtés de celle-ci. La longueur des pattes est telle que les replis d'extrémités 52 emprisonnent la plaque fixe 102 et passent par-devant cette plaque, lorsque le clinquant est en place (voir figures 2D et 2E). La figure 2C illustre le clinquant 5 avant mise en place, c'est-à-dire avant d'être enfilé sur les câbles coaxiaux 3. On a également représenté sur cette figure les orifices de fixation 1020 de la plaque 102.
La figure 2D illustre l'ensemble "connecteur1 - clinquant 5" monté.
La dernière opération, avant la pose du connecteur 1 et de son clinquant 5 sur la structure 2 consiste à souder le blindage (tresses 31) sur la face arrière 50 du clinquant. Cette étape, également spécifique à l'invention, permet d'assurer une bonne continuité électrique entre le blindage 31 et le clinquant 5. Cette opération peut être réalisée de façon connue, par exemple par brasage à l'aide d'un fer à induction.
Comme illustré plus particulièrement par la figure 2E, le corps 10 du connecteur 1 est enfilé dans l'ouverture 20. La paroi 2 est alors mise en appui sur la face avant de la plaque de fixation 102 (position 2' : flèche F). On doit bien comprendre cependant, qu'il s'agit d'un mouvement relatif. Dans la réalité, c'est le connecteur 1 qui est sujet à un mouvement de translation.
La dernière opération, également commune, en soi, avec l'art connu consiste à assujettir l'ensemble "connecteur 1 - clinquant 5" à la paroi 2. On utilise, comme dans le cas de la figure 1, tout moyen classique approprié, par exemple des organes de type vis-écrou.
Les extrémités repliées 52 des pattes 51 sont alors pincées entre l'arrière de cette paroi 2 et la paroi avant 101 du corps 10. Ce pincement assure une bonne continuité électrique entre la paroi 2, et donc l'équipement dont elle fait partie, et le clinquant 5. De ce fait, puisque ce dernier est soudé au blindage 31, dans la zone de dénudage Zd, on réalise. de façon simple, une mise à la masse mécanique de bonne qualité, entre la structure (représentée par la paroi 2) et le blindage 31 des câbles coaxiaux 3.
Pour que la continuité électrique reste assurée dans le temps, il est nécessaire que la surface du clinquant ne s'oxyde pas. Aussi, on procède avantageusement à un traitement de surface initial.
Pour fixer les idées, on va maintenant donner un exemple de réalisation pratique du clinquant 5 :
  • matériau constituant le clinquant 5 : cupro bérylium (par exemple connu sous la référence commerciale "UBE 2") ;
  • traitement de surface : nickelage chimique et étamage local par trempage de matériau de référence commerciale "SN15/CU10", pour permettre le brasage de la face arrière 50 sur le blindage 31 ;
  • épaisseur typique 0,2 mm ;
  • diamètre des orifices 500 = diamètre des câbles 3 (gaine 30) + 1 mm ;
  • surface de pincement (pattes d'extrémité 52) répartie entre les points de fixation : 200 mm2 minimum ; et
  • distance entre la face arrière 100 du corps 10 du connecteur 1 et la face de brasage 50 du clinquant : 5 mm minimum.
Comme il a été indiqué, l'invention concerne des connecteurs de différentes formes : section circulaire, rectangulaire, etc. Il va de soi, dans ces conditions, que la forme exacte du clinquant 5 et ses dimensions sont également tributaires de la configuration du connecteur considéré. Cet aspect reste à la portée de l'Homme de Métier, sans qu'il soit besoin de le développer plus avant.
A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixés.
Si, au moment où une comparaison de prix de revient est effectuée, un connecteur standard coûte typiquement 300 F et un connecteur spécial du type dit "grouding" 2000 F, le surcoût dû au seul clinquant est d'environ 200 F. Il s'ensuit qu'un connecteur selon l'invention, muni de son clinquant, revient typiquement à 500 F, soit quatre fois moins qu'un connecteur dit "grounding" de caractéristiques équivalentes.
Les matériaux susceptibles d'être utilisés pour réaliser le clinquant sont des matériaux courants. On peut trouver dans le commerce de nombreuses configurations de connecteurs de type standard et des sources d'approvisionnement multiples. Un connecteur selon l'invention, réalisé à base d'un connecteur standard et de l'armature métallique qui a été appelée clinquant, ne présente donc pas les dangers inhérents à une source unique ou quasi unique : pérennité non assurée, risque de rupture de stock, etc.
Le volume supplémentaire du connecteur selon l'invention par rapport à un connecteur standard est très faible : épaisseur supplémentaire de l'ordre de 5 mm en face arrière, plus l'épaisseur du matériau en face avant (les replis des pattes étant disposés entre la face avant du connecteur et la face arrière de la paroi de l'équipement), soit 2 mm dans l'exemple décrit.
Enfin, la mise en oeuvre est simple. La réalisation d'un tel connecteur et son montage ne nécessitent pas d'outillage spécifique.
Il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisations explicitement décrits, notamment en relation avec les figures 2A à 2E. Il a été notamment précisé que, bien que l'invention ait été décrite plus particulièrement pour des connecteurs de section circulaire, cette description n'était aucunement limitative de la portée de celle-ci.
D'autre part, les valeurs numériques, par exemple les dimensions géométriques, n'ont été précisées que pour fixer les idées. Elles dépendent essentiellement de l'application précise visée.
Enfin, les matériaux utilisables pour réaliser l'armature de mise à la masse, appelée "clinquant", sont nombreux et participent d'un simple choix technologique à la portée de l'Homme du Métier.

Claims (12)

  1. Connecteur du type comprenant un corps principal de forme déterminée, des moyens de fixation en partie solidaires du corps principal et au moins une entrée et/ou sortie avec un câble comportant au moins un blindage externe et sortant par une face dite arrière du connecteur, ledit connecteur étant destiné à être monté sur une paroi en matériau conducteur de l'électricité d'un équipement électrique et/ou électronique et assujetti à cette paroi par lesdits moyens de fixation, caractérisé en ce que chacun desdits blindages externes (31) de câble (3) est rendu accessible de l'extérieur dans une zone (Zd) de longueur déterminée à une distance prédéterminée (d) de l'extrémité dudit câble (3) proche de ladite face arrière (100), en ce qu'il comprend une armature (5) en matériau conducteur de l'électricité comportant au moins une paroi arrière (50) munie d'autant d'orifices (500) que de câbles (3), de manière à pouvoir être enfilés sur ceux-ci, et des ailes latérales (51) comportant des replis d'extrémité (52) vers l'intérieur destinés à être insérés et pincés entre lesdits moyens de fixation (102) et ladite paroi en matériau conducteur de l'électricité (2), lorsque le connecteur (1) est assujetti à cette paroi (2), et en ce que lesdites zones accessibles de l'extérieur (Zd) dudit blindage (31) sont couplées électriquement à ladite paroi arrière (50) de l'armature (5) au niveau desdits orifices (500), de manière à établir une continuité électrique entre ladite paroi en matériau conducteur de l'électricité (2) et ledit blindage (31), lorsque le connecteur (1) est assujetti à cette paroi (2).
  2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi arrière (50) de ladite armature (5) est substantiellement plane et de forme rectangulaire, en ce que lesdites ailes latérales sont constituées par quatre pattes (51), deux par côtés, présentant un premier repli de 90 degrés par rapport à ladite paroi arrière de l'armature, et un second repli, d'extrémité (52), de 90 degrés vers l'intérieur, de manière à ce que, lorsque ladite armature (5) est enfilée sur chacun desdits câbles blindés (3), lesdits replis d'extrémité (52) soient disposés entre lesdits moyens de fixation (102) et ladite paroi en matériau conducteur de l'électricité (2), lorsque le connecteur (1) y est assujetti.
  3. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent au moins une plaque (102) sensiblement rectangulaire solidaire dudit corps principal (10), en ce que ladite paroi en matériau conducteur de l'électricité (2) comporte un orifice (20) permettant l'insertion dudit corps principal (10), de manière à ce que ladite plaque (102) puisse être appuyée sur l'une de ses faces et que lesdits replis d'extrémité (52) soient pincés entre cette plaque (102) et la paroi en matériau conducteur de l'électricité (2), et en ce qu'il est prévu des moyens supplémentaires (1020, 200) pour fixer ladite plaque (102) à cette paroi (2).
  4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation complémentaires comprennent des orifices (1020, 200) réalisés en périphérie dudit orifice (20) de ladite paroi en matériau conducteur de l'électricité (2) et de ladite plaque (102), et des organes de type vis-écrou coopérant avec ces orifices (1020, 200) pour réaliser l'assujettissement de ladite paroi (2) et de ladite plaque (102).
  5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit blindage (31) de câble (3) étant recouvert d'une gaine protectrice (30) en matériau isolant électriquement, chacun desdits câbles (3) comporte une zone dénudée (Zd) proche de l'extrémité commune avec ladite face arrière (100) du connecteur (1) de manière à rendre ledit blindage (31) accessible de l'extérieur et à permettre ledit couplage électrique avec ladite paroi arrière (50) de ladite armature (5).
  6. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit couplage électrique entre ladite paroi arrière (50) de ladite armature (5) et ledit blindage (31) est constitué par une brasure.
  7. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacun desdits câbles blindés (3) est un câble de type coaxial comprenant une âme centrale entourée par une tresse métallique (31) formant ledit blindage.
  8. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau constituant ladite armature (5) est à base de cupro béryllium.
  9. Procédé de réalisation et de montage d'un connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes :
    chacun desdits câbles blindés (3) étant muni, sur une extrémité, d'un élément de contact (4) le prolongeant et ledit blindage (31) étant recouvert d'une gaine protectrice (30) en matériau isolant électriquement, une étape de dénudage d'une zone de longueur déterminée (Zd) à une distance prédéterminée (d) dudit élément de contact ;
    ledit corps principal (10) étant muni de canaux longitudinaux (1000) le transperçant de part en part, une étape d'insertion chacun desdits éléments de contacts (4) à l'intérieur de ces canaux (1000) de manière à ce que le câble blindé (3) qui lui est relié ressorte par ladite face arrière (100) du connecteur (1) ;
    une étape consistant en l'enfilement de ladite paroi arrière (50) de ladite armature (5) sur chacun desdits câbles blindés (3), ces câbles (3) passant au travers desdits orifices (500) de la paroi arrière (50) et le positionnement desdits replis d'extrémité (52) devant lesdits moyens de fixation (102) du connecteur (1) ; et
    la soudure de ladite paroi arrière sur ladite zone dénudée de blindage de chaque câble blindé (3), de manière à établir une continuité électrique entre ladite armature (5) et chacune desdits blindages (31).
  10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite étape de soudure consiste en un brasage à l'aide d'un fer à induction.
  11. Procédé selon les revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend une étape subséquente consistant à insérer ledit corps principal (10) dans un orifice (20) de ladite paroi en matériau conducteur de l'électricité (2) et à y assujettir ledit connecteur (1), par l'intermédiaire desdits moyens de fixation (102, 200), de manière à pincer lesdits replis d'extrémité (52) de ladite armature (5) entre lesdits moyens de fixation (102) dudit connecteur (1) et ladite paroi (2).
  12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préliminaire de traitement de surface du matériau constituant ladite armature (5) et en ce que ledit traitement consiste en un nickelage chimique et un étamage local par trempage, de manière à permettre ledit brasage.
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