EP0558407B1 - Connecteur électrique muni d'une liaison électrique entre des portions respectives de ses contacts - Google Patents
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- 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
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/719—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters
- H01R13/7197—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters with filters integral with or fitted onto contacts, e.g. tubular filters
Definitions
- the present invention relates to improvements made to electrical connectors comprising several contacts retained in respective housings of an insulating body housed inside a connector housing, connection means being provided for electrically connecting respective sections of said contacts. which are electrically isolated from the respective bodies of the contacts.
- the contacts are provided with an auxiliary component in tubular form (for example filtering element, clipping element, varistor, etc.) which is integrated into the body of the contact and which must be connected to an electrical potential. different from that of the contact body (mass potential in particular).
- This tubular component is housed in an annular recess in the contact body in such a way that the continuity of the external surface of the contact is ensured.
- ground plate a metal plate pierced with holes through each of which a contact is engaged.
- Each hole is bordered by several lamellae pushed out of the face of the plate and defining a passage narrower than the diameter of the contact: these lips are therefore in elastic support on the contact section which extends through the hole.
- This solution has the advantage of simple manufacturing, since the plate is obtained by a cutting-die-cutting operation which is inexpensive.
- the object of the invention is precisely to propose a technical solution making it possible to avoid the drawback presented by the current structure, while conferring the additional advantage that the means used have general dimensions identical to those of the mass plate. used so far and they can therefore not only be used in connectors during manufacture, but also be implemented in pre-existing connectors in place of the current ground plate.
- each contact is not subjected to any blocking force in a preferred direction and it is possible to remove a contact (for example by extracting it from the rear), then to introduce a new one without damage. other component parts.
- the replacement of a contact, for example after damage to it, can be carried out in a simple and rapid manner and the maintenance of the connector is much less costly.
- each contact ring extends in a helix over a length of between three-quarters of a turn and one winding turn, so that it exerts a sufficient clamping force on the contact section and thus it ensures good electrical contact, at the same time that it is well retained on the contact whatever its state of compression.
- Figure 1 shows the essential components an electrical connector with a large number of contacts, a type of connector which seems to be best suited to the provisions of the invention, although from a strictly technological point of view these provisions can also be implemented in connectors with a small number of contacts.
- the connector comprises a rectangular housing 1, of the base type to be fixed on a support, which is arranged to present several housings 2 intended to receive respective blocks of contacts 3 of which only one is shown.
- Each contact block 3 is of generally parallelepiped shape and is retained in its housing 2 in any suitable manner known to those skilled in the art.
- the arrangement shown is indicated only by way of example, to fix the ideas, and the provisions specific to the invention which will now be explained can just as easily be adopted for electrical connectors of different types (cylindrical connectors especially).
- the contact block 3 comprises an insulating body 4 pierced with a multiplicity of housings 5 suitable for receiving respective electrical contacts 6 (here of the male type with active termination in the form of pins), the housings 5 and the contacts 6 being configured for that the contacts are introduced into or removed from the housings from the rear of said housings. Contacts are retained in the accommodation anyway known to those skilled in the art.
- the insulating body 4 is formed in the form of two insulating blocks, the insulating block 4 a provided with housings 5 a being situated towards the rear and the insulating block 4 b provided with housings 5 b being situated towards the front.
- the contacts 6 each comprise a tubular section 7 which is electrically isolated from the contact body and which can be brought to an electrical potential different from that of the contact body (for example filtered contact, varistor contact, etc.).
- the section 7 extends approximately at the right of the interface between the two insulating blocks 4 a and 4 b in the mounting position of the contacts.
- Each section 7 is surrounded by a contact ring 8 which is shown, on a larger scale, in FIGS. 2A and 2B.
- Each contact ring 8 is made of an elastically deformable electrically conductive material (for example in treated berrylium bronze, silvered on the surface to improve its conductivity) and is wound in a helix extending over at least a half-turn of winding. (preferably between three-quarters of a turn - as shown in FIGS. 2A and 2B - and one turn), by elastically enclosing the section 7.
- two rigid clamping plates 9 On either side of the contact rings 8 are arranged two rigid clamping plates 9, at least one of which (and preferably both) is made of an electrically conductive material, in particular of good conductive metal (for example Brass).
- the plates 9 are pierced with a multiplicity of holes 10, in correspondence with the holes 5 a , 5 b of the insulating blocks, which are dimensioned for the free sliding passage of the contacts 6, but to retain the contact rings 8.
- the plates 9 may have holes 11 (located here at the angles of the plates) in which are engaged clamping screws (shown diagrammatically by the axes 12 in phantom).
- the insulating blocks 5 a and 5 b are mechanically associated with the plates 9; for this purpose, they each have an insulating support plate, respectively 13 a and 13 b , brought into contact with the clamping plates 9; the support plate 13 b of the front insulating body 4 b is also provided with holes 14 b in its angles so as to receive the clamping screws 12.
- the clamping screws are screwed into the housing 1 and, building on the support plate 13 b , they compress and maintain the stack of all the components in the corresponding housing 2.
- each contact ring 8 This establishes an electrical connection of each contact ring 8 with the associated section 7, on the one hand, and with one of the plates 9 or the two plates 9, on the other hand; all the sections 7 of the contacts 6 are therefore joined to the same electrical potential which is that of the plate or plates 9; these are joined, by connection means not shown, to a determined electrical potential, for example the electrical ground.
- This connection can for example be made by one of the contacts of the block 3, devoid of section 7, with which the plate or plates 9 are in electrical connection in the same manner as with the sections 7 of the other contacts.
- each contact 6 can be removed from the insulating block 4 (here from the rear) individually, without resulting in damage to the other component parts, and a new contact can be introduced in the same way. (here from the back).
- the operation of replacing a damaged or defective contact is therefore simpler and less time-consuming than for the previous connectors and above all there is no longer any need to completely disassemble the contact block and replace the parts. electrical interconnection as was the case before.
- the thickness of the clamping plates 9 can be very small (for example 0.8 mm) and the thickness of each contact ring 8 in the compressed position can also be very small (for example 0.3 mm), so that the overall thickness of the interconnection pieces remains substantially that (approximately 1.2 mm) of a ground plate used until now. It follows that the means according to the invention can be implemented in a pre-existing connector, instead of the ground plate with which it was originally fitted.
- the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been more particularly envisaged; on the contrary, it embraces all its variants.
- the ring is indicated as being a section of circular projection propeller since it is likely that this shape is the one which should be the most commonly used, it is also possible to provide rings having different shapes in projection, either with continuous curvature (for example in ellipse, oval, etc.) or with polygonal outline (in particular square, rectangular, hexagonal, etc.).
Landscapes
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
Description
- La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux connecteurs électriques comportant plusieurs contacts retenus dans des logements respectifs d'un corps isolant logé à l'intérieur d'un boîtier de connecteur, des moyens de liaison étant prévus pour relier ensembles électriquement des tronçons respectifs desdits contacts qui sont électriquement isolés des corps respectifs des contacts.
- Dans le type de connecteur concerné, les contacts sont munis d'un composant auxiliaire de forme tubulaire (par exemple élément de filtrage, élément écrêteur, varistance, etc.) qui est intégré au corps du contact et qui doit être relié à un potentiel électrique différent de celui du corps du contact (potentiel de masse notamment). Ce composant tubulaire est logé dans un évidement annulaire du corps de contact de manière telle que la continuité de la surface externe du contact soit assurée. Dans la suite de la description, dans laquelle le contact est considéré d'un point de vue purement externe, on parlera d'un "tronçon du contact" pour désigner cette portion particulière intégrée au contact.
- Lorsqu'une liaison électrique est souhaitée entre tous les tronçons respectifs des contacts (par exemple pour une mise à la masse), cette liaison est obtenue à l'aide d'une plaque métallique (dite plaque de masse) percée de trous à travers chacun desquels est engagé un contact. Chaque trou est bordé de plusieurs lamelles repoussées hors de la face de la plaque et définissant un passage plus étroit que le diamètre du contact : ces lèvres sont donc en appui élastique sur le tronçon de contact qui s'étend à travers le trou.
- Cette solution présente l'avantage d'une fabrication simple, car la plaque est obtenue par une opération de découpage-matriçage qui est peu onéreuse.
- Toutefois cette solution présente un inconvénient notable qui tient au fait que les lamelles, incurvées dans le sens d'introduction du contact (en général d'arrière vers l'avant) dans le corps isolant qui le supporte, sont arqueboutées élastiquement contre le contact et tend à s'opposer à tout retrait dudit contact (en général d'avant vers l'arrière) hors du corps isolant. Lorsqu'il est nécessaire d'extraire un contact (par exemple en vue de son remplacement), cette extraction provoque une déformation irréversible, et donc un endommagement irrémédiable des lamelles lèvre, ce qui oblige à remplacer également la plaque qui est devenue inutilisable. La conséquence est finalement que le retrait d'un seul contact conduit à démonter tous les contacts, à remplacer la plaque de masse et à remonter tous les contacts, opération longue, délicate et coûteuse.
- L'invention a précisément pour objet de proposer une solution technique permettant d'éviter l'inconvénient présenté par la structure actuelle, tout en conférant l'intérêt supplémentaire que les moyens mis en oeuvre présentent des dimensions générales identiques à celles de la plaque de masse employée jusqu'ici et qu'ils peuvent donc non seulement être employés dans des connecteurs en cours de fabrication, mais également être mis en place dans des connecteurs préexistants en lieu et place de la plaque de masse actuelle.
- A ces fins, un connecteur électrique du type précité qui est agencé conformément à l'invention se caractérise essentiellement en ce que lesdits moyens de liaison comprennent:
- des anneaux de contact entourant respectivement les susdits tronçons de contact et constitués en un matériau électriquement conducteur élastiquement déformable, ces anneaux étant chacun enroulés en hélice et s'étendant sur au moins un demi-tour d'enroulement autour desdits tronçons en enserrant élastiquement ceux-ci,
- deux plaques rigides dont une au moins est constituée en un matériau électriquement conducteur et qui sont percées d'une multiplicité de trous pour être traversées à libre coulissement par les contacts du connecteur, lesdites plaques étant disposées de part et d'autre des anneaux de contact,
- et des moyens de serrage pour serrer les deux plaques l'une vers l'autre et comprimer élastiquement les anneaux de contact selon la direction longitudinale des contacts.
- Grâce à cet agencement, chaque contact n'est soumis à aucun effort de blocage dans un sens privilégié et il est possible de retirer un contact (par exemple en l'extrayant par l'arrière), puis d'en introduire un nouveau sans endommagement des autres pièces composantes. Le remplacement d'un contact, par exemple après endommagement de celui-ci, peut s'effectuer de façon simple et rapide et la maintenance du connecteur est beaucoup moins coûteuse.
- Avantageusement, chaque anneau de contact s'étend en hélice sur une longueur comprise entre trois-quarts de tour et un tour d'enroulement, de façon qu'il exerce un effort de serrage suffisant sur le tronçon de contact et qu'il assure ainsi un bon contact électrique, en même temps qu'il soit bien retenu sur le contact quel que soit son état de compression.
- L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description, on se réfère au dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, montrant un connecteur électrique agencé conformément à l'invention ; et
- les figures 2A et 2B sont des vues à plus grande échelle, respectivement de côté et de face, d'une pièce composante du connecteur de la figure 1.
- A la figure 1 sont montrés les composants essentiels d'un connecteur électrique à grand nombre de contacts, type de connecteur qui semble devoir le mieux être concerné par les dispositions de l'invention, bien que sur le plan strictement technologique lesdites dispositions peuvent également être mises en oeuvre dans des connecteurs à petit nombre de contacts.
- Le connecteur comprend un boîtier rectangulaire 1, du type embase à fixer sur un support, qui est agencé pour présenter plusieurs logements 2 destinés à recevoir des blocs respectifs de contacts 3 dont un seul est représenté. Chaque bloc 3 de contacts est de forme générale parallélépipédique et est retenu dans son logement 2 de toute façon appropriée connue de l'Homme de l'Art. L'agencement représenté n'est indiqué qu'à titre d'exemple, pour fixer les idées, et les dispositions propres à l'invention qui vont maintenant être exposées peuvent tout aussi bien être adoptées pour des connecteurs électriques de types différents (connecteurs cylindriques notamment).
- Le bloc 3 de contacts comprend un corps isolant 4 percé d'une multiplicité de logements 5 aptes à recevoir des contacts électriques respectifs 6 (ici du type mâle à terminaison active en forme de broches), les logements 5 et les contacts 6 étant configurés pour que les contacts soient introduits dans les logements ou en soient extraits par l'arrière desdits logements. Les contacts sont retenus dans les logements de toute façon connue de l'Homme de l'Art.
- Le corps isolant 4 est constitué sous forme de deux blocs isolants, le bloc isolant 4a muni de logements 5a étant situé vers l'arrière et le bloc isolant 4b muni de logements 5b étant situé vers l'avant.
- Par ailleurs, les contacts 6 comportent chacun un tronçon tubulaire 7 qui est électriquement isolé du corps de contact et qui peut être porté à un potentiel électrique différent de celui du corps du contact (par exemple contact filtré, contact à varistance, etc.). Le tronçon 7 s'étend approximativement au droit de l'interface entre les deux blocs isolants 4a et 4b dans la position de montage des contacts.
- Chaque tronçon 7 est entouré d'un anneau de contact 8 qui est représenté, à plus grande échelle, aux figures 2A et 2B. Chaque anneau de contact 8 est constitué en un matériau électriquement conducteur élastiquement déformable (par exemple en bronze au berrylium traité, argenté en surface pour améliorer sa conductivité) et est enroulé en hélice en s'étendant sur au moins un demi-tour d'enroulement (de préférence entre trois-quarts de tour -comme représenté aux figures 2A et 2B- et un tour), en enserrant élastiquement le tronçon 7.
- De part et d'autre des anneaux de contact 8 sont disposées deux plaques de serrage 9, rigides, dont l'une au moins (et de préférence les deux) est constituée en un matériau électriquement conducteur, notamment en métal bon conducteur (par exemple en laiton). Les plaques 9 sont percées d'une multiplicité de trous 10, en correspondance avec les trous 5a, 5b des blocs isolants, qui sont dimensionnés pour le passage à libre coulissement des contacts 6, mais pour retenir les anneaux de contact 8.
- Des moyens de serrage sont enfin associés aux plaques 9 pour les serrer l'une contre l'autre, de manière à comprimer élastiquement, mais sans les écraser, les anneaux de contact 8 entre elles. A cet effet, les plaques 9 peuvent présenter des perçages 11 (situés ici aux angles des plaques) dans lesquels sont engagées des vis de serrage (schématisées par les axes 12 en trait mixte). De préférence, les blocs isolants 5a et 5b sont associés mécaniquement aux plaques 9 ; à cet effet, ils présentent chacun une plaque d'appui isolante, respectivement 13a et 13b, mise au contact des plaques de serrage 9 ; la plaque d'appui 13b du corps isolant avant 4b est elle aussi munie de perçages 14b dans ses angles de manière à recevoir les vis de serrage 12. Dans cette configuration, les vis de serrage sont vissées dans le boîtier 1 et, prenant appui sur la plaque d'appui 13b, elles compriment et maintiennent l'empilement de tous les composants dans le logement 2 correspondant.
- On établit ainsi une liaison électrique de chaque anneau de contact 8 avec le tronçon 7 associé, d'une part, et avec l'une des plaques 9 ou les deux plaques 9, d'autre part ; tous les tronçons 7 des contacts 6 sont donc réunis au même potentiel électrique qui est celui de la ou des plaques 9 ; celles-ci sont réunies, par des moyens de raccordement non représentés, à un potentiel électrique déterminé, par exemple la masse électrique. Ce raccordement peut par exemple être réalisé par l'un des contacts du bloc 3, dépourvu de tronçon 7, avec lequel la ou les plaques 9 sont en liaison électrique de la même manière qu'avec les tronçons 7 des autres contacts.
- Grâce à cet agencement, chaque contact 6 peut être extrait du bloc isolant 4 (ici par l'arrière) de façon individuelle, sans qu'il en résulte un endommagement des autres pièces composantes, et un nouveau contact peut être introduit de la même manière (ici à partir de l'arrière). L'opération de remplacement d'un contact endommagé ou défectueux est donc plus simple et moins longue que pour les connecteurs antérieurs et surtout il n'y a plus lieu de procéder à un démontage complet du bloc de contacts et au remplacement des pièces d'interconnexion électrique comme c'était le cas auparavant.
- Enfin, l'épaisseur des plaques de serrage 9 peut être très faible (par exemple 0,8 mm) et l'épaisseur de chaque anneau de contact 8 en position comprimée peut elle aussi être très faible (par exemple 0,3 mm), de sorte que l'épaisseur d'ensemble des pièces d'interconnexion reste sensiblement celle (environ 1,2 mm) d'une plaque de masse utilisée jusqu'ici. Il en résulte que les moyens conformes à l'invention peuvent être mis en place dans un connecteur préexistant, en lieu et place de la plaque de masse dont il était équipé d'origine.
- Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà ce de qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. En particulier, on notera que, bien que dans la description qui précède l'anneau soit indiqué comme étant un tronçon d'hélice de projection circulaire car il est vraisemblable que cette forme soit celle qui doive être la plus couramment employée, il est également possible de prévoir des anneaux ayant en projection des formes différentes, soit à courbure continue (par exemple en ellipse, ovale,...), soit à contour polygonal (notamment carré, rectangulaire, hexagonal,...).
Claims (8)
- Connecteur électrique comportant plusieurs contacts (6) retenus dans des logements respectifs (5) d'un corps isolant (4) logé à l'intérieur d'un boîtier de connecteur (1), des moyens de liaison étant prévus pour relier ensembles électriquement des tronçons respectifs (7) desdits contacts (6) qui sont électriquement isolés des corps respectifs des contacts,
caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison comprennent:- des anneaux de contact (8) entourant respectivement les susdits tronçons de contact (7) et constitués en un matériau électriquement conducteur élastiquement déformable, ces anneaux (8) étant chacun enroulés en hélice et s'étendant sur au moins un demi-tour d'enroulement autour desdits tronçons en enserrant élastiquement ceux-ci,- deux plaques rigides (9) dont une au moins est constituée en un matériau électriquement conducteur et qui sont percées d'une multiplicité de trous (10) pour être traversées à libre coulissement par les contacts (6) du connecteur, lesdites plaques (9) étant disposées de part et d'autre des anneaux de contact (8),- et des moyens de serrage (11, 12) pour serrer les deux plaques (9) l'une vers l'autre et comprimer élastiquement les anneaux de contact (8) selon la direction longitudinale des contacts,
ce grâce à quoi on établit une liaison électrique entre chacun des susdits tronçons de contact et chaque plaque rigide conductrice par l'intermédiaire desdits anneaux et chaque contact peut être démonté individuellement sans qu'il soit nécessaire de toucher aux autres contacts. - Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque anneau de contact (8) s'étend en hélice sur une longueur comprise entre trois-quarts de tour et un tour d'enroulement.
- Connecteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les anneaux de contact (8) sont métalliques.
- Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque de serrage (9) conductrice est métallique.
- Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux plaques de serrage (9) sont conductrices.
- Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de raccordement électrique pour relier électriquement la plaque de serrage (9) en un matériau électriquement conducteur à la masse électrique du connnecteur.
- Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps isolant (4) est constitué sous forme de deux blocs isolants (4a, 4b) disposés de part et d'autre des plaques de serrage (9) et en ce que les moyens de serrage (14b, 12) sont supportés par lesdits blocs isolants de manière que le serrage desdits blocs isolants provoque le serrage des plaques.
- Connecteur électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les faces en regard des deux blocs isolants (4a, 4b) sont agencés sous forme de plaque d'appui (13a, 13b) aptes à presser uniformément les plaques de serrage adjacentes (9).
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