EP0041023A1 - Elément de connecteur coaxial - Google Patents

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EP0041023A1
EP0041023A1 EP81400823A EP81400823A EP0041023A1 EP 0041023 A1 EP0041023 A1 EP 0041023A1 EP 81400823 A EP81400823 A EP 81400823A EP 81400823 A EP81400823 A EP 81400823A EP 0041023 A1 EP0041023 A1 EP 0041023A1
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EP
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central contact
connector element
rod
coaxial connector
shoulder
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EP81400823A
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Christian Tronchon
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Radiall Industrie SA
Original Assignee
Radiall Industrie SA
Radiall SA
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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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
    • H01R24/50—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 on a PCB [Printed Circuit Board]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles
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    • Y10T29/49934—Inward deformation of aperture or hollow body wall by axially applying force

Definitions

  • the present invention relates to a coaxial connector element and more specifically a hermetic type coaxial connector element with direct sealing, that is to say comprising: a tubular body having an internal cavity; a rod immobilized axially in said body by a bead of dielectric material, in particular glass, said axial rod projecting from the end of said body closed by said bead; a central contact having an axial recess for its engagement around. said rod inside said body; and an insulator between said central contact and the wall of the cavity of said body.
  • a first method currently known for immobilizing the central contact on the axial rod consists in making a weld in the vicinity of the end of the central contact. Due to the location of the area where the welding is to be carried out, this is done in fact blind, so that, in practice, its quality is difficult to control. In addition, this weld is not reliable because it must, during use of the connector element withstand temperatures greater than 250 ° because usually. the other end of the axial rod when the connector element is mounted in a housing is welded using temperatures above 250 °.
  • a second method currently known consists in using a mechanical means, such as pliers, to try to immobilize the central contact on the axial rod. This process does not ensure good immobilization in translation.
  • the present invention proposes to provide a connector element in which an effective immobilization, both in translation and in rotation, of the central contact on the axial rod is ensured by mechanical means, without heating, the central contact being moreover perfectly positioned in the body of the connector element.
  • the central contact can, if necessary, be dismantled and replaced if it is defective, the same characteristics being able to be obtained with a new contact.
  • the connector element according to the invention is essentially characterized by the fact that its central contact has, near its end engaged on said axial rod, an annular shoulder projecting inwardly into the axial recess with which the central contact is provided, said annular shoulder penetrating said rod.
  • the axial rod has an annular groove for receiving said shoulder. It is advantageous that the central contact has in the vicinity of its end provided with the shoulder a certain radial elasticity in order to allow engagement by snap-fastening of the shoulder in the annular groove of the rod. This radial elasticity is imparted to the central contact by making at its end several longitudinal slots. These slots can for example be two or four in number.
  • the shoulder with which the central contact is provided is embedded in the axial rod.
  • This inlaying can be carried out by pressing the central contact against the rod using a tubular piece engaged around the central contact and capable of exerting on it in the zone having the shoulder, peripheral forces directed towards the inside against the rod.
  • this tubular part has an internal cylindrical bearing bearing against the central contact and an external frustoconical bearing on which slides a corresponding frustoconical bearing of a sleeve engaging externally around said part.
  • the latter comprises at its end, in front of said bearing surfaces, front bearing surfaces abutting against the internal bottom wall of the cavity of the body of the connector element to ensure exact positioning of the shoulder of the connector. central contact with respect to the axial rod.
  • the shoulder of the central contact is preferably made at the bottom of a chamfer formed in the end face of this central contact.
  • the shoulder can be produced by any means such as by machining or advantageously by embossing using a tool with a conical tip engaging in the chamfer and pushing the material of the central contact until the annular shoulder is produced by protruding inward.
  • FIG. 1 shows a connector element according to the invention.
  • the connector element comprises a metal body 1 in which a metal rod 2 is immobilized axially by means of a glass bead or similar dielectric material 3, sealed to the metal parts. As can be seen in FIG. 1, the axial rod 2 projects from the end of the body closed by the glass bead 3.
  • a central contact 4 which has an axial recess 5, formed by two sections of different diameters, separated by a frustoconical recess 5a, and in the vicinity of its end, an annular internal shoulder 6 protruding into the recess 5 and penetrating according to the present invention into the rod 2.
  • the opposite end 7 of the central conductor must be perfectly positioned relative to a mechanical reference plane materialized at 8. This positioning must be respected with precision for optimum quality of microwave electrical connection with a complementary central contact (not shown) of a connector element intended to be assembled with the connector element according to the invention.
  • an insulator 9 Between the central contact 4 and the wall of the central cavity of the body 1 is placed an insulator 9.
  • FIGS. 2 to 4 describe a particular preparation of the end of the central contact 4 for the production of the connector element shown in FIG. 1.
  • a chamfer 11 is machined in the end face 10 of the latter, for example at 120 °.
  • a tool 12 with a conical tip with 120 ° or slightly less which, by turning, pushes the material of the central contact 4 up to form an annular shoulder 6, as shown in FIG. 3, this shoulder projecting inwards into the recess 5.
  • a plurality of longitudinal slits 12 are then produced over a part of the length of the central contact 4 from its end face 10 to give a certain radial elasticity to the central contact 4 in its end zone.
  • the central contact 4 is introduced on the end of the rod 2 projecting into the internal cavity of the tubular body 1.
  • the rod 2 is provided with a groove annular 13 whose dimensions are adapted to receive the shoulder 6 of the central contact 4, as seen in Figure 6.
  • the central contact 4 is introduced on the rod until the annular shoulder 6 engages by snap-fastening in the groove 13 formed at the periphery of the rod 2.
  • the insulator 9 which is seen in FIG. 1 is introduced around the central contact 4 in the internal cavity of the tubular body.
  • all the manufacturing tolerances refer to the positioning of the part 7 of the central contact relative to the mechanical reference plane 8 and are essentially linked to the position of the groove 13 formed in the rod 2 relative to the bottom wall of the internal cavity of the tubular body defined mainly by the internal face 3a of the glass bead 3.
  • FIGS. 7 to 9 illustrate a second embodiment of the connector element according to the invention.
  • the axial rod 2 does not have an annular groove as in the first embodiment.
  • the central contact 4 is first of all precisely positioned relative to the connector body 1 at the end 7 of the central contact relative to the mechanical reference plane 8.
  • a tubular part 14 is then put in place around the central contact 4 which has a cylindrical internal bearing 15 and a frustoconical external bearing 16, as can be seen in FIG. 8.
  • This tubular part 14 has longitudinal slots to allow its deformation in the radial direction.
  • This tubular part 14 further comprises at its front end of the bearing surfaces 15 and 16 of the front bearing surfaces 17 abutting against the internal bottom wall of the central cavity of the body of the connector element.
  • the connector element is then completed, after disengagement of the sleeve 18 and then of the part 14 by the introduction of an insulator 9 which can be seen in FIG. 1.
  • FIG. 10 we can see schematically the operation aimed at extracting a central contact 4.
  • a tool 20 shaped to open radially towards the outside, as shown schematically by the arrows in FIG. 10, the end of the central contact 4 in order to free the shoulder 6 from its imprint in the rod 2 or from the groove 13 with which this rod can be provided. It then suffices to pull on the rear end of the central contact 4 to extract the latter.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Elément de connecteur coaxial du type comportant un corps tubulaire (1) présentant une cavité interne, une tige immobilisée axialement (2) dans ledit corps par une perle de matière diélectrique (3) notamment de verre, ladite tige axiale faisant saillie de l'extrémité dudit corps obturée par ladite perle, un contact central (4) présentant un évidement axial (5) pour son engagement autour de ladite tige à l'intérieur dudit corps et un isolant (9) entre ledit contact central (4) et la paroi de la cavité dudit corps. Ledit contact central présente au voisinage de son extrémité engagée dans ladite tige axiale, un épaulement annulaire (6) faisant saillie vers l'intérieur dans l'évidement axial dont est muni le contact central, ledit épaulement annulaire pénétrant dans ladite tige (2).

Description

  • La présente invention est relative à un élément de connecteur coaxial et plus précisément un élément de connecteur coaxial de type hermétique à scellement direct, c'est-à-dire comportant : un corps tubulaire présentant une cavité interne ; une tige immobilisée axialement dans ledit corps par une perle de matière diélectrique, notamment de verre, ladite tige axiale faisant saillie de l'extrémité dudit corps obturée par ladite perle ; un contact central présentant un évidement axial pour son engagement autour. de ladite tige à l'intérieur dudit corps ; et un isolant entre ledit contact central et la paroi de la cavité dudit corps.
  • On utilise couramment en micro-électronique dans le domaine des hyperfréquences de tels éléments de connecteur qui sont montés habituellement dans un boîtier, leur tige axiale étant reliée notamment à une plaque de circuit imprimé.
  • Dans de tels éléments de connecteur, il est nécessaire pour obtenir de bonnes propriétés électriques au niveau du contact central, d'immobiliser celui-ci sur la tige axiale, de façon que la liaison électrique s'effectue à proximité immédiate de l'extrémité du contact central monté autour de la tige axiale, c'est-à-dire en fait au voisinage de la perle de verre ou analogue obturant l'extrémité de l'élément de connecteur et à travers laquelle fait saillie vers l'extérieur ladite tige axiale. Il s'agit d'une zone difficile d'accès en cours de fabrication et les problèmes de liaisons mécanique et électrique du contact central et de la tige axiale n'ont pu encore à ce jour être résolus de façon parfaitement satisfaisante, d'autant plus qu'il est particulièrement important que l'extrémité opposée du contact central soit elle-même parfaitement positionnée par rapport à un plan transversal de référence mécanique pour l'engagement d'un contact complémentaire.
  • Un premier procédé actuellement connu pour immobiliser le contact central sur la tige axiale consiste à réaliser une soudure au voisinage de l'extrémité du contact central. Du fait de l'emplacement de la zone où doit s'effectuer la soudure, celle-ci est effectuée en fait en aveugle, de telle sorte que, dans la pratique, sa qualité est difficilement contrôlable. De plus, cette soudure n'est pas fiable car elle doit, en cours d'utilisation de l'élément de connecteur résister à des températures supérieures à 250° du fait qu'habituellement. l'autre extrémité de la tige axiale lorsque l'élément de connecteur est monté dans un boîtier est soudée en mettant en oeuvre des températures supérieures à 250°.
  • Un second procédé actuellement connu consiste à utiliser un moyen mécanique, tel qu'une pince, pour tenter d'immobiliser le contact central sur la tige axiale. Ce procédé ne permet pas d'assurer une bonne immobilisation en translation.
  • La présente invention se propose de réaliser un élément de connecteur dans lequel on assure une immobilisation efficace, à la fois en translation et en rotation, du contact central sur la tige axiale par des moyens mécaniques, sans chauffage, le contact central étant en outre parfaitement positionné dans le corps de l'élément de connecteur.
  • De plus, dans l'élément de connecteur selon l'invention le contact central peut, si nécessaire, être démonté et remplacé s'il est défectueux, les mêmes caractéristiques pouvant être obtenues avec un nouveau contact.
  • L'élément de connecteur selon l'invention se caractérise essentiellement par le fait que son contact central présente, au voisinage de son extrémité engagée sur ladite tige axiale, un épaulement annulaire faisant saillie vers l'intérieur dans l'évidement axial dont est muni le contact central, ledit épaulement annulaire pénétrant dans ladite tige.
  • Dans un premier mode de réalisation, la tige axiale présente une gorge annulaire pour recevoir ledit épaulement. Il est avantageux que le contact central présente au voisinage de son extrémité munie de l'épaulement une certaine élasticité radiale afin de permettre un engagement par encliquetage de l'épaulement dans la gorge annulaire de la tige. Cette élasticité radiale est conférée au contact central en réalisant dans son extrémité plusieurs fentes longitudinales. Ces fentes peuvent par exemple être au nombre de deux ou de quatre.
  • Dans un second mode de réalisation, l'épaulement dont est muni le contact central est incrusté dans la tige axiale. Cette inscrustation peut s'effectuer en pressant le contact central contre la tige à l'aide d'une pièce tubulaire engagée autour du contact central et susceptible d'exercer sur lui dans la zone présentant l'épaulement, des forces périphériques dirigées vers l'intérieur contre la tige. Dans un mode préféré de réalisation, cette pièce tubulaire comporte une portée cylindrique interne venant en appui contre le contact central et une portée externe tronconique sur laquelle vient coulisser une portée tronconique correspondante d'un manchon s'engageant extérieurement autour de ladite pièce. Avantageusement, celle-ci comporte à son extrémité, en avant desdites portées, des surfaces d'appui frontales venant buter contre la paroi de fond interne de la cavité du corps de l'élément de connecteur pour assurer un positionnement exact de l'épaulement du contact central par rapport à la tige axiale.
  • Dans ce second mode de réalisation, il est également avantageux de conférer à l'extrémité du contact central une élasticité radiale par la présence de fentes comme dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus.
  • L'épaulement du contact central est de préférence réalisé au fond d'un chanfrein ménagé dans la face d'extrémité de ce contact central. L'épaulement peut être réalisé par tout moyen tel que par usinage ou avantageusement par repoussage à l'aide d'un outil à pointe conique s'engageant dans le chanfrein et repoussant la matière du contact central jusqu'à réaliser l'épaulement annulaire en saillie-vers l'intérieur.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de modes de réalisation de l'élément de connecteur selon l'invention en se référant au dessin annexé dans lequel :
    • - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un élément de connecteur selon l'invention,
    • - Les figures 2 à 4 illustrent un mode particulier de préparation de l'extrémité du contact central pour la réalisation de l'élément de connecteur selon la figure 1,
    • - Les figures 5 et 6 illustrent deux étapes de la fabrication de l'élément de connecteur selon un premier mode de réalisation de l'invention,
    • - Les figures 7 à 9 illustrent différentes étapes de fabrication d'un élément de connecteur selon un second mode de réalisation de l'invention et,
    • - La figure 10 illustre le démontage du contact central d'un élément de connecteur selon l'invention.
  • On a représenté sur la figure 1 un élément de connecteur selon l'invention.
  • L'élément de connecteur comporte un corps métallique 1 dans lequel est immobilisée axialement une tige métallique 2 grâce à une perle de verre ou matière diélectrique analogue 3, scellée aux parties métalliques. Comme on le,voit sur la figure 1, la tige axiale 2 fait saillie de l'extrémité du corps fermée par la perle de verre 3.
  • Sur la tige axiale 2 est immobilisé, selon l'invention, un contact central 4 qui présente un évidement axial 5, formé de deux tronçons de diamètres différents, séparés par un décrochement tronconique 5a, et au voisinage de son extrémité, un épaulement interne annulaire 6 faisant saillie dans l'évidement 5 et pénétrant selon la présente invention dans la tige 2. L'extrémité opposée 7 du conducteur central doit être parfaitement positionnée par rapport à un plan de référence mécanique matérialisé en 8. Ce positionnement doit être respecté avec précision pour une qualité optimale de liaison électrique hyperfréquence avec un contact central complémentaire (non représenté) d'un élément de connecteur destiné à être assemblé avec l'élément de connecteur selon l'invention.
  • Entre le contact central 4 et la paroi de la cavité centrale du corps 1 est mis en place un isolant 9.
  • On se réfère maintenant aux figures 2 à 4 pour décrire une préparation particulière de l'extrémité du contact central 4 pour la réalisation de l'élément de connecteur représenté à la figure 1.
  • Après avoir au préalable usiné l'évidement interne 5 du contact 4, on usine dans la face d'extrémité 10 de celui-ci un chanfrein 11 par exemple à 120°.
  • On introduit ensuite dans le chanfrein 11, comme représenté à la figure 2, un outil 12 à pointe conique à
    120° ou légèrement moins, qui, en tournant, vient repousser la matière du contact central 4 jusqu'à former un épaulement annulaire 6, comme représenté sur la figure 3, cet épaulement faisant saillie vers l'intérieur dans l'évidement 5.
  • On réalise ensuite une pluralité de fentes longitudinales 12 (figure 4) sur une partie de la longueur du contact central 4 depuis sa face d'extrémité 10 pour conférer une certaine élasticité radiale au contact central 4 dans sa zone d'extrémité.
  • On se réfère maintenant aux figures 5 et 6.
  • Dans ce premier mode de réalisation, le contact central 4 est introduit sur l'extrémité de la tige 2 faisant saillie dans la cavité interne du corps tubulaire 1. Comme on le voit sur la figure 5, la tige 2 est pourvue d'une gorge annulaire 13 dont les dimensions sont adaptées pour recevoir l'épaulement 6 du contact central 4, comme on le voit dans la figure 6. Dans la pratique, grâce à l'élasticité radiale du contact central 4, celui-ci est introduit sur la tige jusqu'à ce que l'épaulement annulaire 6 s'engage par encliquetage dans la gorge 13 ménagée à la périphérie de la tige 2.
  • Dans une phase ultérieure non représentée, pour terminer l'élément de connecteur on introduit autour du contact central 4 dans la cavité interne du corps tubulaire l'isolant 9 que l'on voit sur la figure 1.
  • Dans ce mode de réalisation, toutes les tolérances de fabrication se reportent dans le positionnement de la partie 7 du contact central par rapport au plan de référence mécanique 8 et sont liées essentiellement à la position de la gorge 13 ménagée dans la tige 2 par rapport à la paroi de fond de la cavité interne du corps tubulaire définie principalement par la face interne 3a de la perle de verre 3.
  • On se réfère maintenant aux figures 7 à 9 qui illustrent un second mode de réalisation d'élément de connecteur selon l'invention.
  • Dans ce mode de réalisation, la tige axiale 2 ne comporte pas de gorge annulaire comme dans le premier mode de réalisation. Pour réaliser l'élément de connecteur selon l'invention, on positionne tout d'abord avec précision le contact central 4 par rapport au corps de connecteur 1 au niveau de l'extrémité 7 du contact central par rapport au plan de référence mécanique 8. On met alors en place autour du contact central 4 une pièce tubulaire 14 qui comporte une portée interne cylindrique 15 et une portée externe tronconique 16, comme on le voit sur la ligure 8. Cette pièce tubulaire 14 comporte des fentes longitudinales pour permettre sa déformation dans le sens radial. Cette pièce tubulaire 14 comporte en outre à son extrémité en avant des portées 15 et 16 des surfaces d'appui frontales 17 venant buter contre la paroi de fond interne de la cavité centrale du corps de l'élément de connecteur.
  • On introduit alors, comme illustré à la figure 9, dans la cavité interne du corps de l'élément de connecteur autour de la pièce 14 un manchon 18 comportant à l'avant une portée tronconique 19 correspondant à la portée tronconique 16 de la pièce 14, la progression du manchon axialement vers le fond de la cavité interne du corps 1 provoquant des forces périphériques dirigées radialement vers l'intérieur dans le contact central 4, ces forces amenant l'épaulement annulaire 6 à venir s'incruster dans la paroi externe de la tige 2, réalisant ainsi un ancrage résistant en translation et en rotation du contact central 4 dans la tige 2.
  • L'élément de connecteur est ensuite complété, après dégagement du manchon 18 puis de la pièce 14 par l'introduction d'un isolant 9 que l'on voit sur la figure 1.
  • En se référant à la figure 10, on voit schématisée l'opération visant à extraire un contact central 4. Pour ce faire, on introduit par l'arrière dans l'évidement longitudinal 5 du contact central 4 un outil 20 conformé pour ouvrir radialement vers l'extérieur, comme schématisé par les flèches sur la figure 10, l'extrémité du contact central 4 afin de dégager l'épaulement 6 de son empreinte dans la tige 2 ou de la gorge 13 dont peut être munie cette tige. Il suffit alors de tirer sur l'extrémité arrière du contact central 4 pour extraire celui-ci.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir ni de son cadre ni de son esprit.

Claims (10)

1. Elément de connecteur coaxial du type comportant un corps tubulaire présentant une cavité interne, une tige immobilisée axialement dans ledit corps par une perle de matière diélectrique, notamment de verre, ladite tige axiale faisant saillie de l'extrémité dudit corps obturée par ladite perle, un contact central présentant un évidement axial pour son engagement autour de ladite tige à l'intérieur dudit corps et un isolant entre ledit contact central et la paroi de la cavité dudit corps, caractérisé par le fait que ledit contact central, présente au voisinage de son extrémité engagée dans ladite tige axiale, un épaulement annulaire faisant saillie vers l'intérieur dans l'évidement axial dont est muni le contact central, ledit épaulement annulaire pénétrant dans ladite tige.
2. Elément de connecteur coaxial selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite tige axiale présente une gorge annulaire pour recevoir ledit épaulement.
3. Elément de connecteur coaxial selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit épaulement du contact central est incrusté dans la tige axiale.
4. Elément de connecteur coaxial selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit épaulement du contact central est incrusté dans ladite tige en étant pressé par une pièce tubulaire engagée.autour du contact central et susceptible d'exercer sur lui, dans la zone présentant ledit épaulement, des forces périphériques dirigées vers l'intérieur contre la tige, la pièce tubulaire étant ensuite retirée.
5. Elément de connecteur coaxial selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite pièce tubulaire comporte une portée cylindrique interne venant en appui contre le contact central et une portée externe tronconique sur laquelle vient coulisser une portée tronconique correspondante d'un manchon s'engageant extérieurement autour de ladite pièce tubulaire.
6. Elément de connecteur coaxial selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que ladite pièce tubulaire comporte à son extrémité des surfaces d'appui frontales venant buter contre la paroi de fond interne de la cavité du corps de l'élément-de connecteur.
7. Elément de connecteur coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit épaulement est réalisé au fond d'un chanfrein de la face d'extrémité du contact central.
8. Elément de connecteur coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit épaulement est usiné.
9. Elément de connecteur coaxial selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que ledit épaulement est obtenu par repoussage.
10. Elément de connecteur coaxial selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit contact central présente au voisinage de son extrémité une pluralité de fentes longitudinales lui conférant une élasticité radiale.
EP81400823A 1980-05-23 1981-05-22 Elément de connecteur coaxial Expired EP0041023B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8011578A FR2483131A1 (fr) 1980-05-23 1980-05-23 Element de connecteur coaxial
FR8011578 1980-05-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0041023A1 true EP0041023A1 (fr) 1981-12-02
EP0041023B1 EP0041023B1 (fr) 1985-03-06

Family

ID=9242303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP81400823A Expired EP0041023B1 (fr) 1980-05-23 1981-05-22 Elément de connecteur coaxial

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4466685A (fr)
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