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CA 02354119 2001-07-25
ENSEMBLE DE CONNEXION ELECTRIQUE, NOTAMMENT POUR
RESEAUX LOCAUX D'ENTREPRISES
La présente invention concerne le domaine des connecteurs électriques.
Elle s'applique en particulier aux connecteurs pour réseaux locaux
d'entreprises à
fort débit d'informations.
Depuis le début de la dernière décennie, nous avons assisté à une
augmentation importante des débits d'infôrrriations sur les réseaux locaux
d'entreprises, voyant passer les fréquences de base correspondante de 100MHz
en
1990 à 600MHz en 1997 et plus aujourd'hui.
Cette évolution entraîne une forte demande de créations de nouveaux
câbles et de nouvelles connectiques associés au besoin du marché ainsi déf ni.
En pratique aujourd'hui, l'homme de l'art classe généralement la
connectique pour réseaux locaux d'entreprises à fort débit d'informations en
trois
rubriques.
Les première et deuxième rubriques regroupent respectivement les
connectiques travaillant à 100MHz et 250MHz. Ces connectiques utilisent des
câbles de quatre paires de 100 Ohms, voir 120 Ohms, soit sans blindage soit en
blindage commun utilisant un ruban plastique métallisé torsadé autour des
paires.
Dans certains cas, un drain de masse est rajouté. Enfin, dans le meilleur des
cas
CEM une tresse est disposée de manière supplémentaire au-dessus de la couche
rubanée.
La troisième rubrique regroupe la connectique travaillant à 600MHz (lGbit
pour les réseaux locaux d'entreprise) et capable de monter à 1,3GHz ou plus
pour
les applications multimédias. Elle utilise des câblés de quatre paires de 100
Ohms
voir 120 Ohms. Ces paires sont obligatoirement blindées séparément par
l'intermédiaire d'un rubanage plastique métallisé. Un blindage commun composé
soit d'un rubanage supplémentaire, soit d'une tresse, soit le cas échéant de
la
combinaison d'un tel rubanage supplémentaire et d'une tresse, couvre les
paires.
L'un des problèmes posé par les dispositifs de connexion jusqu'ici proposés
est que la diversité de connectique disponible de nos jours fait que, sur
site, l'on
constate fréquemment une incompatibilité entre les ensembles de connexion
(réceptacle/fiche) proposés et disponibles.
Le but principal de la présente invention est de proposer de nouveaux
moyens. dé connexion permettant de simplifier la connectique notamment pour
réseaux locaux d'entreprises à forts débits d'informations.
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Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un
ensemble de connexion comprenant
- une embase comportant des contacts électriques adaptés pour être raccordés
aux
conducteurs d'au moins un câble de raccordement tout en étant accessibles sur
l'embase, et
- un insert susceptible d'être fixé mécaniquement sur l'embase et possédant
lui-
même des contacts électriques adaptés pour venir automatiquement en appui
contre
les contacts électriques de l'embase lors de l'engagement de l'insert sur
cette
dernière, tout en étant eux-mêmes accessibles sur l'insert selon une
répartition
sélective adaptée à la disposition d'un ensemble de connexion complémentaire.
Dans le cadre de la présente invention, il est ainsi prévu un jeu d'inserts
présentant des répartitions différentes de leurs contacts, adaptés
respectivement aux
ensembles de connexions complémentaires.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention,
l'embase porte au moins une lame électriquement conductrice et élastique apte
à
assurer une liaison de masse entre un blindage de l'embase et un blindage de
l'insert.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, l'un
de l'embase ou de l'insert porte au moins un composant tel qu'un composant
apte à
opérer une transformation symétrique/dissymétrique de signal.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention
apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en
regàrd des
dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels
- la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une embase
conforme
à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention,
- les figures 2 et 3 représentent des vues en perspective de deux inserts
conformes à
des variantes de la présente invention,
- la figure 4 représente une vue schématique en perspective éclatée d'une
embase
conforme à la présente invention,
- la figure 5 représente une vue arrière en perspective de la même embase,
- la figure 6 représente une autre vue en perspective de l'insert conforme à
la
variante illustrée sur la figure 2,
- la figure 7 représente une vue en perspective éclatée du même insert,
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- la figure 8 représente une vue en perspective d'un insert conforme à une
troisième
variante de la présente invention,
- la figure 9 représente une vue en perspective éclatée d'un ensemble
comprenant
embase et insert conforme à une variante de la présente invention, et
- la figure 10 représente encore une autre variaütè de l'ensemble, tandis que
- la figure 1 I représente schématiquement une vue en coupe axiale
longitudinale
d'un dispositif d'adaptation apte à opérer une transformation de deux fils
parallèles
vers une prise coaxiale.
Le système de connexion conforme à la présente invention illustré sur les
figures annexées comprend essentiellement une embase 100 susceptible de
recevoir
sélectivement un insert 200 choisi parmi un jeu d'inserts distincts
disponibles.
On a illustré schématiquement sur la figure 1 une embase 100 conforme à
un mode de réalisation préférentiel de la présente invention. L'embase 100 est
illustrée sans son blindage sur la figure 1.
L'embase 100 comporte un corps 110 généralement parallélépipédique.
Celui-ci peut être réalisé en matériau électriquement conducteur ou encore
être
réalisé en matériau thermoplastique revêtu d'un enrobage électriquement
conducteur.
L'embase 100 comporte une série de contacts électriques 120. Ceux-ci sont
adaptés pour être raccordés aux conducteurs d'au moins un câble de
raccordement,
en partie arrière de l'embase 100, tout en étant accessibles sur l'embase 100,
en
partie avant de celle-ci.
Plus précisément, les contacts 120 sont portés par paire respectivement par
un corps isolant 130 chacun associé à un inserteur 140.
En partie avant, le corps 110 de l'embase 100 à la forme d'une cage
rectangulaire 111 formée d'une paroi supérieure I 12 et d'une paroi inférieure
I 13 et
de deux parois latérales I 14, 1 I5. Les deux parois supérieure 112 et
inférieure 113
définissent chacune deux canaux rectilignes rectangulaires parallèles I 16
destinés à
recevoir la partie avant 132 des isolants 130. De plus, la paroi inférieure
113
possède à proximité du contour d'ouverture de l'embase 100 un logement 117
adapté pour recevoir une denture de verrouillage complémentaire prévue sur un
insert 200.
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Chacune des deux parois latérales 114, 1 I S définit un logement 118 apte à
recevoir une lame électriquement conductrice I50 élastique apte à assurer une
liaison électrique avec la masse de l'insert associé 200 pour assurer une
continuité
de blindage. Typiquement chaque lame 150 comporte une pince 152 adaptée pour
être engagée sur le bord avant d'un flanc 114, ~I,I S et qui se prolonge vers
l'arrière
par une ondulation 154 apte à venir en contact avec un insert 200.
La partie arrière de l'embase 100, comme on le voit sur la figure 5, a de
préférence la forme d'un croisillon 160 formant blindage respectivement entre
les
quatre paires de contacts. Le croisillon 160 est formé de deux membranes 162,
164
médianes perpendiculaires entre elles. Par ailleurs, de préférence, ce
blindage, en
partie arrière de l'embase 100 est complété par deux flancs latéraux 165, 166
qui
prolongent respectivement les deux parois latérales 114, 1 I S de la partie
avant.
Selon le mode de réalisation particulier illustré sur les figures annexées,
l'ensemble est conçu pour recevoir quatre paires de contacts électriques.
Cependant,
l'invention n'est pas limitée à cette disposition particulière.
Comme on le voit sur la figure 4, de préférence, chaque contact électrique
120 est formé de trois tronçons
- un premier tronçon rectiligne 122 accessible au niveau de la partie avant
132 d'un
isolant 130 et de la partie avant 110 de l'embase 100,
- un second tronçon 124 formant transition, susceptible de diverses
configurations
mais globalement perpendiculaire au premier tronçon 122, et
- un troisième tronçon 126 globalement parallèle au premier tronçon 122, qui
s'étend vers l'arrière de l'embase 100 et se termine sous forme d'une fourche
128 à
découpe d'isolant par coopération avec un inserteur 140.
La géométrie et la fonction de telles fourches 128 à découpe d'isolant en
coopération avec un inserteur étant connues de l'homme de l'art, cette
disposition ne
sera pas décrite plus en détail par la suite.
Chacun des isolants 130 a une forme générale homologue de contacts 120,
c'est-à-dire que chaque isolant est formé de préférence de trois tronçons
- un tronçon avant 132 en forme générale de lame rectiligne destinée à prendre
position dans l'une des rainures 116 de la partie avant de l'embase, lequel
premier
tronçon 132 définit lui-même deux rainures parallèles 133 destinées à recevoir
chacune respectivement un premier tronçon 122 d'un contact 120,
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S
- un second tronçon 134 globalement perpendiculaire à la lame 132 et servant
de
support au tronçon de transition 124 des contacts, et
- un troisième tronçon 136 globalement parallèle au premier tronçon 132,
dirigé
vers l'arrière de l'embase 100 et servant de support au troisième tronçon 126
des
contacts électriques.
Ainsi, les huit contacts 120 sont disposés par paire dans quatre isolants 130
respectivement au niveau de chaque angle de la cage parallélépipédique 110.
L'embase 100 est ainsi de préférence câblée définitivement, grâce aux
contacts auto-dénudant 128 avec quatre paires de câbles de préférence blindés
séparément.
Par ailleurs, de préférence, la partie arrière de l'embase 100 recevant le
câblage par contacts auto-dénudant et inserteur est fermée mécaniquement et
électro-mécaniquement par un capot conducteur (non représenté sur les figures
annexées pour simplifier l'illustration) formant ainsi quatre tunnels abritant
chacun
une paire de contacts, en coopération avec le blindage cruciforme 160 précité.
Comme on l'a indiqué précédemment, dans le cadre de la présente
invention, l'embase 100 est susceptible de recevoir sélectivement plusieurs
types
d'inserts 200.
On a représenté trois types d'insert distincts respectivement sur les figures
2, 3 et 8 annexées.
L'insert illustré sur la figure 2 est typiquement un insert type RJ45, ou
encore catégorie 6, Se ou 5 selon la terminologie professionnelle retenue.
L'insert
illustré sur la figure 3 est typiquement un insert catégorie 7 compatible
RJ45.
Chaque insert 200 est formé de préférence d'un bloc 210 généralement
parallélépipédique dont l'enveloppe est complémentaire du volume interne de la
chambre définie par la partie avant 110 de l'embase 100.
De préférence, la partie arrière de l'insert 200 est munie d'une croix
conductrice établissant sur sa face dirigée vers l'embase 100, un contact
étanche
électromagnétiquement avec la partie cruciforme 160 de l'embase par un
arrangement de contacts à recouvrement par chicane. De même, la face de la
croix
formée sur l'insert 200 dirigée vers l'ouverture possède de préférence
également un
arrangement de contacts à recouvrement par chicane destiné à assurer la
continuité
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électromagnétique avec le blindage d'une fiche destinée à être accouplée avec
l'insert.
Chaque insert 200 porte également un jeu de contacts électriques 220.
Ainsi de préférence, chaque insert 200 porte quatre paires de contacts
électriques 220.
Ces contacts électriques 220 sont adaptés pour venir automatiquement en
appui contre les contacts électriques 120 de l'embase 100 lors de l'engagement
d'un
insert 200 sur cette dernière, tout en étant eux-mêmes accessibles sur
l'insert 200.
Comme on fa indiqué précédemment, la répartition des contacts électriques 220
sur
l'insert 200 est adaptée à la disposition de l'ensemble de connexion ou fiche
complémentaire.
De préférence, chacun des contacts électriques 220 portés par un insert 200
comporte trois tronçons
- un premier tronçon d'extrémité 222 incurvé et élastique disposé dans une
fenêtre
212 formée dans la paroi supérieure ou la partie inférieure de l'insert 200 et
émergeant sur la face externe de ces parois, pour venir automatiquement en
contact
avec le tronçon 122 de l'un des contacts de l'embase 100 lors de l'engagement
de
l'insert 200,
- un tronçon de transition 224 de géométries diverses selon la configuration
de
connectique demandée sur l'insert 200, le second tronçon 224 étant cependant
globalement transversal au premier tronçon 222, et
- un troisième tronçon 226 globalement parallèle au premier tronçon 222 et
accessible à l'intérieur d'une chambre 214 de l'insert 200.
Le tronçon 226 accessible à l'intérieur de l'insert 200 est conçu pour venir
en appui contre un contact électrique associé de la fiche complémentaire. Ce
tronçon peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. On notera que
selon le
mode de réalisation particulier illustré sur la figure 7, le tronçon 226 est
formé d'une
pince élastique à deux branches en V.
Chaque insert 200 possède en outre une languette de verrouillage 230
possédant une denture adaptée pour pénétrer dans le logement 117 de l'embase.
Chaque insert 200 possède en outre en face avant un plastron ou collerette
240 définissant sur ses bords latéraux deux incurvations 242 conçues pour
faciliter
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la préhension et la manipulation de l'insert 200 lors de son engagement dans
une
embase 100 et son retrait à partir de celle-ci.
De préférence, chaque insert 200 est réalisé à partir d'un corps en matériau
électriquement isolant tout en étant revêtu d'un capot de protection
électriquement
conducteur formant masse. '
Comme on l'a indiqué précédemment, selon la configuration de
connectique recherchée, la disposition des contacts 220 à l'intérieur d'un
insert peut
varier d'un insert à l'autre.
Plus précisément encore, de préférence, la position des premiers tronçons
222 est identique pour tous les inserts 200 afin d'assurer une liaison
correcte avec
l'embase 100. En revanche, la disposition des tronçons d'extrémité 226 varie
selon
la configuration recherchée.
A titre d'exemple non limitatif, l'insert représenté sur la figure 2 et
illustré
par ailleurs sur les figures 6 et 7, présente un plan de connexion unique au
niveau de
la face interne de sa paroi supérieure, sur laquelle sont accessibles tous les
tronçons
226 des huit contacts électriques 220, comme on le voit notamment sur la
figure 6.
Par contre, l'insert illustré sur la figure 3 prësente deux plans de connexion
au niveau des faces internes respectivement de la paroi supérieure et de la
paroi
inférieure de l'insert sur chacune desquelles sont disponibles respectivement
quatre
tronçons d'extrémité 226 des contacts 220.
La forme des contacts 120 et 220 portés par l'embase I00 et les inserts 200
est avantageusement adaptée pour compenser les effets paradiaphoniques
indésirables.
On a illustré sur la figure 8 une variante de réalisation d'insert comprenant
également quatre paires de contacts 220 accessibles sur la paroi supérieure et
la
paroi inférieure sous forme de tronçons comparables au tronçon 222 incurvé
décrit
précédemment et accessibles à l'intérieur de l'insert sous forme de deux
paires de
broches mâles 228 et deux paires de broches femelles 229. Cette disposition
est
donnée uniquement à titre d'illustration et peut également faire l'objet de
nombreuses configurations et variantes.
Comme on l'a suggéré précédemment, le dispositif de connexion conforme
à la présente invention peut par ailleurs porter au moins un composant, en
particulier un composant électrique ou électronique d'adaptation de signal.
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En particulier, dans le cadre de la présente invention, un tel composant
peut être formé d'un dispositif de symétrisation de signal utilisable par
exemple
pour les applications domestiques de télédistribution par câble ou satellite.
Un tel
dispositif de symétrisation est conçu pour assurer une transformation de
signal
symétrique entre deux fils disponibles sur urie paire torsadée vers un signal
asymétrique disponible sur un câble coaxial entre un fil actif central et une
masse ou
blindage, ou inversement de signal asymétrique vers un signal symétrique. Un
tel
composant convertisseur permet par exemple de disposer d'une sortie coaxiale
permettant de recevoir un signal d'un démultiplexeur vidéo.
En pratique, un tel composant est généralement formé d'un transformateur
de couplage.
Sur la figure 9, on a schématisé un tel composant sous la référence 300.
On voit que ce composant 300 possède sur l'arrière une prise 310
compatible coaxiale fournissant ou recevant le signal asymétrique et sur
l'avant une
sortie sous forme de deux fils 320, 322 parallèles fournissant ou recevant le
signal
symétrique. L'entraxe entre les deux fils 320, 322 correspond à fentraxe entre
deux
contacts 128 de l'embase. Un tel composant 300 peut être logé par exemple dans
l'embase 100 en partie arrière de celle-ci comme illustré sur la figure 9.
Le contact entre le composant 300 et les contacts 120 de l'embase est
assuré automatiquement par insertion des fils 320, 322 dans les contacts auto-
dénudants 128 adaptés.
A titre d'exemple, un signal vidéo arrivant sur le câble coaxial et sur la
prise 310 est transformé par le composant 300 en signal symétrique ressortant
sur
l'une des quatre paires de l'embase 100. Bien évidemment, dans le cadre de la
présente invention, on peut prévoir quatre dispositifs de symétrisation
associés
respectivement à chacune des paires de contact.
Selon encore une autre variante illustrée sur la figure 10, le composant
d'adaptation 300 opérant une conversion symétrique/asymétrique n'est plus
prévue
sur l'embase 100 mais sélectivement sur chacun des inserts 200. Plus
précisément,
selon la variante illustrée sur la figure 10, le composant 300 est placé dans
une
cavité en partie arrière d'un insert 200 entre les deux tronçons 222 et les
deux
tronçons 226 d'une paire de contacts 220 adjacents.
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Dans ce cas, le câble coaxial peut être raccordé aux contacts 128 par
exemple en disposant l'âme dénudée du câble coaxial dans un contact auto-
dénudant
128 et par soudure d'un fil terminal supplémentaire en prise avec l'autre
contact
auto-dénudant 128, sur la tresse du câble coaxial.
Selon encore une autre variante corrimé illustré sur les figures 10 et 11,
cette adaptation du câble coaxial peut être opérée à l'aide d'un composant
spécifique
350 conçu pour assurer une transition entre deux fils 352, 354 parallèles, au
pas
d'une paire de contacts 128 d'une part et une sortie ou entrée coaxiale
d'autre part,
de l'autre côté.
