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CONNECTEUR MINIATURE POUR CA~LE PlAT ~LINDE
ET ORGANES DE CONTACT LE CONSTITUANT
DESCRIPTION
L'invention concerne un connecteur miniature
pour c~ble p~at bl;ndé plus partitu~;èrement destiné
aux c~bles plats comportant un emp;lage de tro;s
conducteurs, dont un est un conducteur haute tension
et ~es deux autres sont des conducteurs ~quipotentie~s
basse tension.
10~e nombreux connecteurs pour cables plats
ont ét~ deve~oppés. On pourra diai~leurs se reporter
à la demande de brevet française publiee sous le N
2 b18 263 déposee ~e 16 jui~let 1987~ éga~ement a ~a
demande de brevet US N 4 773 878 déposée ~e 2 jui~let
151987 et au brevet français pub~ié sous le N 2 600 828
d~posé le 24 juin 1986.
On constate d'une manière générale que ~es
connecteurs existants permiettent essentiellement des
raccordements en extr~mite du c3ble, sans autre pr~occu-
pation que d'assurer~ avec une bonne qualité de contact,les accouplements des liaisons électriques basse
tension.
D'une manière gén~ra~e donc~ ces types de
connecteurs ne sont pas adapt~s ~orpho~ogiquement aux
c3bles p~ats b~ind~s constitu~s par un emp;~age de
trois conducteurs.
En effet~ ~a réalisation r~cente de câb~es
p~ats uti~isant ~a technologie des circuits imprim~s,
ces câbles se pr~sentant donc sous forme d'un empilage
de couches conductr;ces superposées de taible ~paisseur
(35~lm de fa$on typique)~ impose ~e d~ve~oppement d'un
dispos;tif de reprise de contact n'a~t~rant ni mecani-
quement, ni thermiquement les pistes conductrices du
c~ble ou ~eur support isolant. Qr, cette caract~ristique
r,'est abso~ument pas ~arantie sur les connecteurs connus
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, . :
. .
-~
' .
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qui de surcroft ont un encombrement cons~quent~
En consequence, un beso;n nouveau se fait
sentir depuis la substitution des câbles coaxiaux clas-
siques ~ section cylindrique par des câbles p~ats b~in-
d~s comportant un empi~age de trois conducteurs, dontun est un conducteur haute tension et dont les deux
autres sont équipotentiels et à basse tension. Cette
substitution s'est d'ai~leurs faite dans un but de
diminution de l'encombrement des câbles haute tension.
La demanderesse s'est donc posée le probl~me
de la realisation de connecteurs de taille la plus
reduite possible qui assurent a la fois une reprise
de contact sans alt~ration ~ecani~ue ni thermique des
pistes conductrices de ce type de cable ou de leur
support isolant.
La demanderesse a conçu un connecteur qui
ne presente pas les ;nconv~nients cit~s ci-dessus et
qui en outre possède des qua~ités diélectriques re-
quises, le rendant apte à transferer une énergie impul-
sionnelle importante. A titre d'exemple, cette energieest de ~'ordre d'une durée de 1 ~s sous une tension
d'environ 3 500 V avec un debit approchant les mille
ampères et C8 que~le que soit ~a pression, le conducteur
~tant parfaitement ~tanche à l'air.
~5 La pr~sente ;nvention 3 plus particulièrement
pour objet un organe de contact mâle relié à un c3ble plat
blinde du type comportant un empi~age de tro;s
conducteurs, un conducteur haute tens;on et deux
conducteurs équipotentiels basse tension, caract~risé
en ce qu'il comporte
~ un contact m~le électriquement conducteur
en terminaison du conducteur haute tension,
- une fourche en mat~riau à m~moire de forme
succeptible d'emprisonner ~e conducteur hau~e tension~
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- une bague de section oblongue en ma~riau
~ mémoire de forme assurant d'unle part ~a jonction
e-t l'equipotential;te des conducteurs basse tension
du c~ble ; et d'autre part la continuit~ du transfert
de masse vers la masse d'un organe auquel il pourra
être relie~
Elle a egalement pour objet un organe de
contact m~le caract~ris~ en ce qu'il comporte en outre
un ~lement isolant conferant a cet organe m3le une
bonne tenue mécanique et des caract~rist;ques
di~lectriques recherchées~
Elle a ~galement pour objet un organe de
contact femelle relié ~ un câble coaxial comportant .
- un contact central femelle formant une
pince e~astique électriquement conductrice reli~e côté
câble coaxial au conducteur central haute tension du
câb~e, -~
- un corps isolant et elastique entourant
le contact centra~ femelle~ susceptible d'assurer une
;solation ~ectrique et une étancheit~,
- un dispos;tif de reprise de masse par
transfert en terminaison du corps isolant.
L'organP de contact femelle comporte en
outre un dispositif de verrouillage assurant la
: 25 rétention d'un organe n~le susceptible d'~tre connect~ :
~ l'organe femelle. ~:
~ .
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Elle a aussi pour objet un connecteur
miniature pour cab~e plat blinde du type comportant
un empilage de trois conducteurs, un conducteur haute
tension et deux conducteurs equipotentiels basse
tension, le connecteur etant destin~ a reli~
electriquement le c~ble plat a un autre type de cable
ou 3 un appareil electrique, caract~ris~ en ce qu'il
comprend :
a) un premier organe de connexion d~signé
paro.rga.ne m3~e comprenant :
- c~te actif, un contact mâ~e électriquement
conducteur de forme a~ongee en terminaison du
conducteur haute tension,
- côte cable une fourche en materiau
mémoire de forme destinée a emprisonner ~e conducteur
haute tension~
- une bague de section ob~ongue en matériau
à memoire de forme assurant d'une part la jonction
e~ quipotentialité des conducteurs basse ~ension
du câble , et d'autre part ~a cont;nuité du tansfert
de masse vers la masse du second organe de connexion,
- un element isolant con~erant à l'or~ane
m~le une bonne tenue mecanîque et les caractéristiques
di~lectriques recherchees ;
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s
b) un second organe de connexion designe
par embase femelle ou par pro~ongateur femelle
comportant :
- - un contact central femelle, ~astique~
é~ectriquement conducteur et susceptible de recevoir
~e contact mâle haute tension,
- un corps ;solant et él3stique susceptible
d'assurer a ~a fois l'isolement haute tension de l'or-
gane m3le et son étanch~it~
- un dispositif de reprise de masse acceptant
par transfert la masse de l'organe m3le et son ~cluipo-
tentialit~,
- un disposit;f de verrouillage assurant
la rétention de l'organe m3le dans l'organe femelle,
et un contrô~e visuel de l'insertionO
Selon l'invention, le contact male haute
tension est constitu~ d'une pièce électriquement conduc-
trice et de forme cylindrique.
Selon l'invention, la bague de section oblon-
gue assure ~a jonction et l'~quipotentialite des deuxconducteurs basse tension du cable par p;ncement sur
ce dernier de la partie ~troite de cette bague.
Selon une autre caractéristique de l'inven- ~`
tion~ ~a continuitê de transfert de masse vPrs la masse
de l'organe femelle est realisée par l';ntermédiaire
de deux bossages par exemple de section carrée situes
sur la bague de section ob~ongue en alliage à memoire
de forme.
Selon une autre caracteristique de l'inven-
tion, l'element isolant est constitué par une r~sineisolante adhérant parfaitement ~ la fiche male ainsi
obtenue.
Selon ~'invention, la fiche m3le possede
en outre deux champs biseaut~s qui, lors de la pen~tra-
tion dans l'organe femel~e~ co~priment ~e corps lsolant
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,~, . ~ -
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de cet organe femelle, assurant ainsi une ~tancheit~,
en particulier à l'air~ en travers~e et ~ l'accouplement
lors de l'insertion de ~a fiche mâle~
Se~on l'invention, l~ dispositif de reprise
de masse est constitu~ de deux ~ames M~talliques souples
venant en contact des deux bossages de ~a fiche m~le.
Selon l'invention, le dispositif de verrouil
lage est constitue d'une part par deux bi~les ceramique
p~acees dans l'organe femelle et, d'autre part, de
deux ~ogements places dans la fiche 0~le, ces bi~es
étant emprisonnees dans ces logements et maintenues
enfoncees par une bague extérieure retenue par un
ressort.
L'ensemble des caracteristiques et avantages
de llinvention ressortiront mieux de la description
qui va suivre, donnée à titre i~lustratif mais non
~imitatif en reférence aux dessins annexés~ sur
lesquels :
- la figure 1 represente une vue d'ensemble
d'une coupe longitudinale du connec~eur selon l'inven-
tion, monté sur une embase.
- la figure 2 represente le montage du c~ble
19Z dans ~e contact femelle,
- ~a figure 3 représente une coupe ~ongitu
Z5 dinale d~tai~ée de ~a fiche mâ~e,
- la figure 4 représente une vue d'ensemble
de ~a bague 37 qui se trouve dans la fiche m3leO
- ~a figure 5 représente une coupe transver-
sale de la bague selon ~a figure 4 dans sa partie
pincée,
- la fig~re 6 represen~e une coupe se~on
un p~an ~ongitudina~ du c~ble p~at blindé,
- la figure 7 represente ~e câble apr~s
d~nudage de ses conducteurs,
- ~a figure 8 repr~sente une vue d'ensemb~e
de la fiche m3~e.
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On peut voir sur la figure 1 le connecteur
dans son ensemb~er vu suivant une coupe ~ongitudinale~
Le connecteur est constitué de deux organes compl~men~
taires. L'organe attache au câble plat 30 est designe
par fiche mâle et porte la reférence 1. L'organe femelle
100 peut se présenter sous la forme soit d:une embase
fixee sur un panneau, soit d'un prolongateur~ C'est
cet organe feme~le qui comporte selon l';nvention ~es
eléments de verroui~lage de mani~re ~ obten;r une fiche
mâle de section la plus r~duite possible.
L'organe femelle 100 est destin~ ~ recevoir
un câble 102, de type coaxial par exemple, et comporte
~ sa terminaison côt~ c~ble coaxial une presse etoupe
101 qui fixe ce câble dans cet organe.
Le câble plat blinde 30 est ~ogé dans ~a
f;che m3le 1. Le c~ble plat b~inde comporte, comme
cela sera d~cr;t plus precisement ~ propos d~s figures
6 et 7, un conducteur central haute tension et deux
conducteurs basse tension equipotentiels. Le conducteur
central haute tension est re~i~ à un contact m~le 10
electriquement conducteur de ~a fiche m3le. Les conduc-
teurs basse tension sont reli~s ~ un dispositif de
reprise de masse constitue de deux lames m~ta~liques
23 dispos~es dans l'~lement femelle 100.
Apr~s insertion de la fiche ~le dans ~'or-
gane femelle qui est une embase dans les exemples
choisis, le contact ma~e 10 en materiau électriquemsnt
conducteur se trcuve pince par une fourche électrique-
ment conductrice const;tuant le contact femelle 20y
situee sur ~'embase 21.
L'organe femelle 100 comporte ~galement
un dispositif de verrouil~age 24, 25, 26 assurant :
- la r~tention de la fiche mâle 1 dans l'~l~
ment femel~e 100 dans tous les cas de contrainte, envi-
ronnement, missi~e par exemple,
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- un contrôle visuel de garantie d'insertion
correcte de la fiche m3le au moyen d'un repere de cou-
leur 27.
Ce dispositif de verrouil~age est constitué
de deux billes 24 en ceramique par exemple~ prisonnieres
de l'extrémite à section rectangulaire de l'embase,
maintenues enfoncées dans deux log~ements 38 situés
sur la fiche m3le 1~ par une bague extlerieure 26 mainte-
nue en place par un ressort 25.
La figure 2 permet de montrer le c~b~e 102
avant montage dans la pièce 2 de l'embase femelle.
Lors du montage de ce cable dans ~'embase femelle,
le c~ble est d~nude, la partie denudee étant brasee
par exemple, ~ l'intérieur de ~a pi~ce femelle 2~
Sur la figure 3 on a representé la f;che
male 1 vue en coupe longitudinale. Cette f;gure permet
de détail~er ~'ensemble des élements constituant cette
fiche. Le contact mâle 10 a de préférence une forme
cylindrique et se prolonge ~ llintérieur de la fiche,
c'est~à-dire cc,te c~ble p~at 30, par une fourche 11
en alliage ~ meioire de forme. Les deux pistes basse
tension 3Z et 33 dw c~ble plat sont r~unies par l'inter-
m~diaire d'une bague 37 de section ob~onge, en alliage
~ mémoire de forme. Cette bague 37 permet d'assurer
~es fonctions suivantes :
- une jonction et l'~quipotentialité des
deux p;stes basse tension 3Z et 33 du c~ble plat par
pincement sur ce dernier de la partie etroite 36 de
la bague a section oblongue en alliage ~ m~moire de
forme,
- la continuit~ de transfert de masse vers
~a masse de l'~l~ment femel~e 100 par l'intermédiaire
de deux bossages 35 situes sur cette bague, les bossages
ayant par exemple une section carree.
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Le c~b~e plat 30 ainsi equipé est revetu
d'un mater;au ;solant 3, par exemp~e une rés;ner qu;
adh~re parfa;tement (Eccobond 45 ou produ;t s;milaire),
conférant a la fiche mâ~e d'une part une bonne tenue
mecanique et, d'autre part, lui assurant la garantie
de caracteristiques di~lectriques recherchees.
La bague à section ob~ongue 37 a ét~ repr~-
sent~e en perspective sur (a figure 4. Cette bague
comporte donc une partie présentant un pincement 36
et une autre partie pr~sentant les bossages 35.
La figure 5 represente une coupe transversa~e
de la fiche mâ~e au niveau de ~a partie pinc~e de la
bague 37. Cette figure 5 permet donc de mettre en evi-
dence la fonction p;ncement de la bague 37 assurant
~a jonction et l'~quipotentialite des deux pistes
basse tension du cable plat 30
Les f;gures 6 et 7 permettent d'illustrer
~a structure en couche du cable plat blindé 30. En
effet, ~a f;gure 6 représente ~e cab~e p~at b~indé
vu en coupe longitudina~e. Le conducteur haute tension
31 est situe entre deux couches d';so~ant 34~ sur ~es-
que~es sont plac~s respect;vement les conducteurs
basse tension 32 et 33.
La figure 7 permet d';~iustrer ~e c~b~e
plat blind~ 30 après d~nudage de l'extrem;té des conduc-
teurs pour ~a mise en p~ace ~ l'int~rieur de ~a fiche
mâle 1.
La figure 8 permet de montrer ~a fiche m~le
dans son ensemble, une partie de sette fiche ayant
~té partiellement dégag~e afin de montrer l'emplacement
de la bague 37 ~ ~'intérieur de cette fiche~
On peut ega~ement voir ~ partir de cette
figure ~es logements 38 destin~s ~ recevo;r ~es bil~es
24 qui se situent dans ~e d;spositif de verroui~age
de l'organe feme~le.
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Afin d'assurer a ~a fois l'isolement haute
tension de ta fiche male 1 et t~etancheité, cet organe
feme~e 100 comporte en outre un corps isolant e~astique
22 par exemp~e un elas~om~re (silicone ou equiva~ent)
S de section adapt~e.
L'etanchéite en traversee et à ~'accouplement
est assuree lors de l'insertion de ta f;che male 1~
Cette dernière possede en effet deux champs biseautes
39 qui, lors de la p~netration dans l'embase 21~
compriment l'elastomère 22, lui-même réal;se avec une
forme adéquate. La contrainte ~atéra~e subie par
~'e~astomère 22 se r~partit sur ~es surfaces sup~rieure
et inf~rieure de ~a f;che m~le assurant ains; un contact
intime de l'élastomere sur toute ~a periphérie de ~a
fiche male.
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