FR2554643A1 - Connecteur electrique pourvu d'une bague de masse - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CONNECTEUR ELECTRIQUE COMPRENANT UN PREMIER 12 ET UN SECOND 14 ELEMENT D'ACCOUPLEMENT COMPORTANT CHACUN UNE COQUILLE 16, 18. UNE BAGUE ANNULAIRE PERIPHERIQUE 34 EST MONTEE SUR L'UNE DESDITES COQUILLES, LA PAROI DE CETTE BAGUE AYANT EN COUPE LA FORME D'UN "C" DONT LA SURFACE CONVEXE EST TOURNEE EN DIRECTION DE L'AUTRE COQUILLE. CETTE BAGUE 34 COMPREND UNE PARTIE DE CONTACT INTERIEURE DANS LAQUELLE VIENT SE GLISSER L'EXTREMITE AVANT DE L'AUTRE COQUILLE LORSQUE LESDITS ELEMENTS SONT ACCOUPLES, EN PROVOQUANT UNE DEFLEXION RADIALE DE LADITE PARTIE DE CONTACT, CE QUI PROCURE UNE CONNEXION EFFICACE ENTRE LESDITES COQUILLES.

Description

La présente invention concerne en général un connecteur électrique et, en particulier, une bague de masse pour connecteur électrique, ladite bague étant destinée à assurer une protection contre les signaux parasites électromagnétiques et haute fréquence.

L'utilisation de blindages sur des connecteurs électriques pour éviter que des signaux parasites électromagnétiques et haute fréquence indésirables n'interfèrent avec les signaux véhicules par les contacts des connecteurs est bien connue. Les brevets américains nO 3.521.222, 3.678.445, 3.897.125, 4.106.839 et 4.239.318 présentent des blindages annulaires en tôle pourvus de doigts flexibles assurant le contact électrique entre la surface externe du barillet mdle et la surface interne de la douille femelle du connecteur électrique.

Le brevet américain nO 3.835.443 présente un blindage de connecteur électrique comprenant notamment un ressort conducteur spiralé intercalé entre les surfaces annulaires des éléments accouplés d'un connecteur électrique. Le ressort est enroulé de manière que ses spires soient inclinées a l'oblique par rapport a l'axe mé- dian des éléments du connecteur. Lorsque les éléments du connecteur sont accouplés, le ressort est aplati dans le sens axial afin de réduire l'espace existant entre ses spires et de créer un contact électrique avec les surfaces annulaires des éléments accouplés du connecteur.

Le brevet américain nO 4.033.654 présente un autre type de blindage avec ressort a spirale oblique destiné à un connecteur électrique dans lequel ledit ressort est placé dans une rainure interne pratiquée dans la douille femelle. Les spires du ressort sont conçues pour s'aplatir dans le sens radial lorsque le barillet mâle est engagé dans la douille femelle.

Chacun des dispositifs de blindage précédents présente un inconvénient, a savoir que des fentes ou des espaces subsistent et permettent aux parasites électromagnétiques et haute fréquence de s 'in- filtrera l'intérieur du connecteur. Ces dispositifs sont par ailleurs onéreux et fragiles.

Le brevet americain nO 3.336.566 présente un connecteur coaxial comportant un élément de contact a deux couches destiné a éviter les pertes de signal en provenance de l'intérieur du connecteur
Les deux couches comportent des doigts flexibles incurvée et chevau- chants. Les doigts de la première couche sont décalés par rapport a ceux de l'autre couche, de sorte que les doigts de chacune desdites couches recouvrent les separations existant entre les doigts de l'au- tre couche, créant ainsi un élément de contact continu.Les doigts flexibles s'écartent vers l'extérieur dans le sens radial lorsqu'un élément conducteur de forme cylindrique appartenant à un câble coaxial est enfoncé a l'intérieur de l'élément de contact. Si ce dispositif a deux couches assure un blindage périphérique continu, son coût de fabrication n'en reste pas moins élevé et les fentes subsistant dans les deux couches de l'élément de contact qui forme les doigts flexibles donnent naissance a des arêtes vives indésirables.

L'objectif de la présente invention est de proposer une bague de masse simple, peu coûteuse et efficace destinée a un connecteur électrique, ladite bague étant placée à l'interface des éléments accouplés du connecteur électrique et constituant un blindage intégral contre les parasites électromécaniques et haute fréquence.

Conformément à une caractéristique essentielle de la présente invention, il est prévu un connecteur électrique comprenant un premier et un second élément,accouplés, chacun d'eux étant pourvu d'une coquille conductrice. Une bague est montée sur l'une des coquilles. Vue en coupe longitudinale, la paroi de cette bague a la forme d'un "C".

Lorsque les éléments du connecteur sont accouplés, l'autre coquille entre en contact, selon un mouvement coulissant, avec la paroi péri phérique de la bague, ladite paroi étant ainsi poussée dans le sens radial et permettant d'accoupler solidement les deux coquilies l'une a l'autre. La résistance élastique apparaissant à l'intérieur de la bague pendant sa compression garantit un excellent contact électrique entre les éléments de l'ensemble. La paroi de la bague étant continue, l'interface des éléments du connecteur bénéficie d'un blindage intégral contre les parasites électromagnétiques et haute fréquence sous réserve que la bague soit exécutée dans un matériau conducteur.

En outre, la surface de la bague est lisse, ce qui la rend moins sensible aux déchirures et autres détériorations que les blindages connus.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent
- la figure 1, une vue en coupe longitudinale partielle d'un connecteur électrique accouplé, équipé de la bague de terre con forme a la présente invention,
- la figure 2, une vue en coupe agrandie de la partie cer nee par la flèche 2-2 sur la figure 1, montrant la bague complètement repoussée lorsque les deux moitiés du connecteur sont accouplées,
- la figure 3, une vue en coupe agrandie semblable à la figure 2 mais montrant la bague de terre non comprimée lorsque les deux moitiés du connecteur sont désaccouplées,
- la figure 4, une vue de côté de la bague de terre conforme à l'invention,
- la figure 5, une vue de derrière de la bague de terre.

En se référant maintenant en détail aux figures, la figure 1 represente un connecteur électrique, généralement noté 10, ompre- nant une fiche mâle 12 et une prise femelle 14. La fiche mâle comprend un barillet cylindrique 16 monté par coulissement à extrémité avant de la coquille cylindrique 18 de la prise femelle. Plusieurs contacts femelles 20 sont positionnés axialement dans un isolateur 22 du barillet 16. Chacun desdits contacts 20 reçoit un contact à broche 24 monté dans un isolant 26 de la prise femelle 14. Un manchon de serrage 30 est retenu sur le barillet 16 de la fiche mâle au moyen d'une bague 32. L'extrémité avant dudit manchon est assemblée par filetage avec la coquille 18 de la prise femelle 14.Ce dispositif peut être remplacé si nécessaire par un accouplement à balonette.

Conformément à l'invention, une bague de terre élastique en tôle d'une couche 34 est montée sur la fiche mâle 12. Comme le montrent les figures, la bague de masse possede, en coupe, sensiblement la forme d'un tore creux dont la paroi, vue en coupe longitudinale, est en forme de "C". La surface exterieure convexe 36 de ladite bague est tournée vers l'extérieur en direction de la prise femelle 14. La paroi de la bague est continue, c1est-à-dire qu'elle ne comporte ni fentes ni rainures. La portion extérieure 38 de la bague comporte une cou renne de fixation tournée vers l'arrière 40 immobilisée dans une rainure angulaire 42 pratiquée dans un prolongement élargi 44 du barillet mâle 16. La couronne peut être conçue pour s'engager par emboîtage dans la rainure 42 lorsque la bague est repoussée contre le prolongement élargi du barillet mâle. La couronne peut également être roulée dans la rainure lorsque la bague a eté mise en place sur le prolongement du barillet ou encore la bague peut être soudée sur la surface cylindrique extérieure du prolongement. La formule consistant à taisre entrer la couronne 40 dans la rainure 42 par emboîtage par pression présente un avantage, à savoir qu'elle évite de devoir procéder à un assemblage annexe pour fixer la bague sur le barillet 16 et permet de remplacer facilement la bague si elle est détériorée lors de l'utilisation du connecteur.Le bord avant du prolongement 44 est de préférence arrondi comr me indiqué par la référence 45 et l'extrémité arrière 46 de la couronne 40 est évasée vers l'extérieur pour permettre de pousser plus facilement la bague sur la partie avant du prolongement devant la rainure 42.

Une dépouille ayant la forme d'un V 47 est pratiquée dans la paroi tournée vers l'avant 48 du prolongement 44 du barillet. La paroi périphérique intérieure 50 de la bague à section transversale en "C" comporte une portion libre de contact, laquelle s'engage dans la dépouille 47. De préférence, la portion de contact 44 est inclinéevers l'arrière et vers l'intérieur lorsqu'elle n'est soumise à aucune pression, comme le représente la figure 3.

La coquille femelle 18 comporte un nez de forme généralement cylindrique, étroit et placé à l'avant 52, conçu pour coulisser à l'intérieur de la bague de terre 34 lorsque la fiche mâle et la prise femelle sont accouplées. Lorsque les éléments du connecteur sont accouplés, le nez 52 de la douille femelle provoque une expansion radiale, dirigée vers l'extérieur, de la partie libre 50 de la bague de masse, comme le montre très bien la figure 2. L'extrémité 54 du nez 52 est de préférence arrondie pour faciliter l'introduction du nez à l'intérieur de la bague de terre. De meme, la surface externe 56 dudit nez est légèrement amincie vers l'avant et vers l'intérieur.

La partie inclinée vers l'arrière et vers l'intérieur 50 de la bague et la surface extérieure amincie 56 du nez 52 de la prise femelle permettent d'introduire le nez à l'intérieur de la bague en n'exer çant qu'un effort relativement réduit et évitent de devoir respecter des tolérances de fabrication sévères pour assurer un bon contact électrique entre le nez et la bague. Par ailleurs, les surfaces contiguës et inclinées du nez et de la bague autorisent une déflexion progres sivede la partie de contact 50 de la bague et permettent ainsi de réduire les forces locales élevées pouvant provoquer une déformation permanente de la bague.

La résistance élastique qui apparaît lors de la déflexion radiale de la partie de contact 50 de la bague de terre sous l'action du nez 52 de la prise femelle est la garantie d'un excellent contact électrique entre le barillet mâle et la prise femelle. Ledit contact éélectrique est maintenu entre les éléments accouplés du connecteur, meme si le connecteur est soumis à de fortes vibrations ou si ses éléments sont accouplés et désaccouplés à de multiples reprises.

La bague de masse peut être réalisée dans tout matériau conducteur élastique adéquat comme le cuivre au béryllium, l'aluminium et l'acier inoxydable. Les avantages essentiels de la bague de masse sont qu'elle est de conception tres simple, de réalisation peu couteuse et facile à mettre en place à l'intérieur du connecteur ; elle constitue également un blindage intégral contre les parasites électromagnétiques et haute fréquence pouvant affecter le connecteur. En outre, lorsqu'elle est contrainte dans le sens radial, la bague en contact avec le nez 52 de l'extrémité de la coquille 18 peut constituer un joint d'étanchéité efficace entre les éléments accouplés du connecteur et empêcher toute intrusion d'humidité, de poussière, etc à l'intérieur du connecteur.

La bague de masse telle qu'elle a été représentée sur les figures et décrite jusqu'ici possède une partie de contact 50 qui se trouve à l'intérieur, de sorte qu'elle reçoit le nez de la prise femelle lorsque celui-ci y est introduit ; on notera que la partie de contact de la bague pourrait être constituée par la paroi périphérique externe de la bague, le pourtour interne de ladite bague pouvant être assujetti au barillet mule. Dans ce cas, le nez cylindrique prévu à l'extrémité avant de la coquille femelle serait conçu pour coulisser sur la partie extérieure de la bague afin d'assurer la mise à la terre, constituant ainsi un blindage contre les parasites électromagnétiques et haute fréquence à l'interface des deux éléments accouplés du connecteur.Cependant, avec un tel agencement, la partie de contact de la bague 50 se trouverait à l'extérieur et serait davantage exposée, ce qui la rendrait plus vulnérable lors de l'utilisation du connecteur. En conséquence, l'agencement montré sur les figures et pour lequel la partie en contact de la bague de terre est constituée par la paroi périphérique interne de la bague, ladite partie pénétrant dans la dépouille 46, est l'agencement préféré.

Des bagues 58 et 60, pouvant être réalisées sous la forme de joints toriques en élastomère, peuvent être mises en place dans des rainures annulaires, respectivement 62 et 64, du barillet mlle et de la coquille femelle et assurer l'étanchéité entre ces éléments et le manchon de serrage 30. De même, l'extrémité avant 66 du barillet 16 peut être conçue pour venir en butée contre un épaulement annulaire tourné vers l'avant 68 prévu à l'intérieur de la coquille femelle et former ainsi une seconde connexion de masse entre le barillet et la douille. Un joint d'étanchéité en élastomère 70 peut aussi être intercalé entre l'extrémité avant 66 du barillet 16 et le fond d'une rainure 72 contre la surface 68 de la prise femelle et constituer un dispositif d'étanchéité supplémentaire entre les éléments d'accouplement du connecteur.

il ressort de ce qui précède que le connecteur conforme à la présente invention est capable de résister à un environnement sévère et que la bague de masse placée à sa périphérie entre les élé- mentsaccouplésdu connecteur assure une protection fiable et durable contre les signaux parasites électromagnétiques et haute fréquence extérieurs indésirables.

Si aucun dispositif de mise à la masse ou de blindage n'est nécessaire, la bague 34 pourrait etre exécutée dans un matériau élastique approprie, comme un élastomère, et faire simplement office de joint d'étanchéité.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Connecteur électrique comprenant un premier et un second élément d'accouplement comportant chacun une douille, caractériséeen ce qu'une bague annulaire périphérique d'une seule couche (34) est montée sur l'une desdites coquilles, la paroi de ladite bague présentant une section longitudinale en forme de "C" dont la surface convexe est tournée vers l'avant en direction de l'autre coquille, en ce que ladite bague comporte une partie de contact, à extrémité libre, élastique dans le sens radial (50), et en ce que l'autre coquille vient au contact de ladite partie de contact de ladite bague, lorsque lesdits élément du connecteur sont accouplés et provoque une déflexion radiale de ladite partie de contact, ce qui procure ainsi une connexion efficace entre lesdites coquilles.

2. Connecteur électrique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague comporte une couronne de fixation (40) opposée à ladite portion de contact et solidement assujettie à ladite premiere coquille.

3. Connecteur électrique conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couronne de fixation (40) est emboîtée par friction dans ladite première coquille.

4. Connecteur électrique conforme à la revendication 1, ca racterisen queladite partie de contact (50) de ladite bague est forme par la paroi périphérique interne de ladite bague, et en ce que l'autre coquille peut pénétrer en coulissant dans ladite bague.

5. Connecteur électrique conforme à la revendication 4, caractériséen ce que la surface extérieure de ladite seconde coquille en contact avec ladite partie de ladite bague est inclinée vers l'avant et vers l'intérieur.

6. Connecteur électrique conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que ladite partie de contact de ladite bague est in cliii devers l'carrière et vers l'intérieur avant que lesdits éléments du connecteur ne soient accouplés.

7. Connecteur électrique comprenant un premier et un second élément accouplés comprenant chacun une coquille conductrice, carac térisé en ce qu'une bague de masse annulaire périphérique d'une seule couche est montée sur l'une desdites coquilles, la paroi de ladite bague présentant une section longitudinale en forme de "C" dont la surface convexe est tournée ver i'avant en direction de l'autre ::oqille, en ce que ladite bague comporte une partie intérieure de contact, à extrémité libre, élastique dans le sens radial et une partie extérieure fixée à ladite première coquille, et en ce que l'autre coquille pénètre en coulissant dans ladite bague de masse lorsque lesdits éléments du connecteur sont accouplés et provoque une déflexion radiale vers r'extérieur de ladite partie de contact, ce qui procure ainsi une connexion efficace entre lesdites coquilles.

8. Elément de connecteur électrique comprenant une coquille entourant un isolant conçu pour abriter des contacts électriques, caractérisé en ce qutune bague annulaire périphérique est d'une seule couch montée sur ladite coquille, la paroi de ladite bague présentant, en coupe longitudinale, une forme de "C" dont la surface convexe est tournée vers l'avant de ladite douille, en ce que ladite bague~comr porte une partie de contact, à extrémité libre, élastique dans le sens radial, et en ce que ladite partie de contact de ladite bague fléchit radialement lorsque l'élément du connecteur est accouplé avec un second élément de connecteur possédant une coquille qui, en coulissant, vient au contact de ladite partie.