Elément de connecteur électrique coaxial réalisant une commutation et connecteur électrique comprenant un tel élément de connecteur

Description

[0001] La présente invention concerne un élément de connecteur électrique coaxial réalisant également une fonction de commutation, en permettant de commuter une ligne électrique sur une autre ligne électrique.

[0002] Un élément de connecteur conforme au préambule de la revendication 1 est connu de EP-A-0 154 199. D'autres éléments de connecteur avec fonction de commutation sont connus de US-A-2 640 118 et DE-A-2 707 250.

[0003] L'invention concerne également un connecteur comprenant un tel élément de connecteur.

[0004] Des connecteurs connus permettant d'assurer une fonction de commutation comportent deux éléments de connecteur coopérants, qui sont chacun munis d'un conducteur central et d'un conducteur de masse extérieur. L'un des éléments de connecteur comporte en outre une lame métallique flexible, qui prend appui sur le conducteur central à l'état désaccouplé des deux éléments de connecteur, et qui en est écartée par une surface d'appui de l'autre élément de connecteur lorsque les deux éléments de connecteur sont accouplés.

[0005] Ces connecteurs connus présentent un certain nombre d'inconvénients qui sont liés à la présence de la lame flexible.

[0006] D'une part, la lame flexible doit présenter une longueur minimale pour pouvoir se courber élastiquement, ce qui limite la possibilité de réduire l'encombrement du connecteur et de permettre la réalisation de connecteurs miniatures à fonction de commutation.

[0007] Cet inconvénient est particulièrement gênant pour les éléments de connecteur destinés à être montés sur des cartes de circuits imprimés.

[0008] D'autre part, les déformations de la lame peuvent, à la longue, lui faire perdre son élasticité et créer des problèmes de fiabilité des contacts électriques.

[0009] En outre, la lame, en prenant appui sur l'autre élément de connecteur au moment de l'accouplement des deux éléments de connecteur, subit une usure qui peut la fragiliser.

[0010] De plus, la lame est susceptible d'être endommagée ou déformée soit par une pièce qui serait malencontreusement introduite dans l'élément de connecteur par sa face frontale, soit, plus simplement, par un autre élément de connecteur inadapté qui serait accouplé avec l'élément de connecteur comportant la lame.

[0011] La présente invention vise à fournir un élément de connecteur électrique coaxial qui permet de réaliser une commutation de manière fiable et durable et dont la structure permet de le miniaturiser sans difficulté, en particulier pour pouvoir le monter sur une carte de circuit imprimé.

[0012] La présente invention a pour objet un élément de connecteur électrique coaxial comprenant une face d'accouplement avec un élément de connecteur électrique complémentaire et comportant un conducteur central fixe, une pièce de contact fixe, une pièce conductrice axialement mobile autour du conducteur central fixe, entre une première position dans laquelle elle s'appuie contre le conducteur central fixe d'une part, et la pièce de contact fixe d'autre part, et une seconde position dans laquelle elle est écartée de la pièce de contact fixe, et un organe de rappel apte à ramener la pièce conductrice axialement mobile dans sa première position lorsque l'élément de connecteur n'est pas accouplé à un élément de connecteur complémentaire, caractérisé par le fait que la pièce conductrice axialement mobile est une douille qui comporte une partie frontale accessible depuis la face d'accouplement de l'élément de connecteur et une partie arrière qui s'appuie contre la pièce de contact fixe lorsque ladite douille se trouve dans sa première position.

[0013] On comprend que, selon l'invention, lors de l'accouplement de l'élément de connecteur avec un élément de connecteur complémentaire, l'élément de connecteur complémentaire s'appuie directement contre la pièce conductrice mobile et la repousse dans sa seconde position, tout en assurant la mise en contact électrique des conducteurs centraux des deux éléments de connecteurs.

[0014] L'élément de connecteur électrique coaxial selon l'invention présente une bonne fiabilité en raison notamment du fait qu'il comporte, comme seule pièce mobile, la douille conductrice qui coulisse autour de son conducteur central, mais qui prend appui sans frottement contre l'élément de connecteur complémentaire.

[0015] De plus, la course de déplacement de cette douille conductrice peut-être très faible, ce qui permet de réaliser un connecteur de très petites dimensions.

[0016] Enfin, la douille conductrice n'est pas susceptible d'être endommagée ou déformée car elle peut être aisément réalisée sous une forme robuste et ne présentant aucune prise depuis l'extérieur de l'élément de connecteur dans lequel elle est logée.

[0017] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément de connecteur comporte une plaque de masse entre la pièce de contact et le conducteur central.

[0018] Cette plaque de masse, qui s'étend de préférence sur une longueur axiale importante, permet d'éviter tout couplage électromagnétique qui pourrait s'établir entre la pièce de contact et le conducteur central lorsque les deux éléments de connecteur sont accouplés.

[0019] La présente invention a également pour objet un connecteur électrique coaxial constitué par un élément de connecteur tel que décrit ci-dessus et un élément de connecteur complémentaire.

[0020] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément de connecteur complémentaire comporte un corps isolant intermédiaire qui se situe en avant par rapport à son conducteur central, de manière à repousser la douille mobile et l'écarter de la pièce de contact avant que les deux conducteurs centraux n'entrent en contact électrique.

[0021] Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel :

• la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un élément de connecteur électrique coaxial selon un mode de réalisation de l'invention, et d'un élément de connecteur complémentaire,
• la figure 2 est une vue selon II-II de la figure 1,
• la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 représentant les deux éléments de connecteur en cours d'accouplement, et
• la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 représentant les deux éléments de connecteur accouplés.

[0022] On a illustré sur le dessin, un connecteur électrique coaxial miniature qui comporte un élément de connecteur destiné à être monté sur une carte de circuit imprimé (non représentée), de type femelle 1, et un élément de connecteur complémentaire de type mâle 2.

[0023] L'élément femelle 1 comprend un boîtier conducteur externe 3 de forme cylindrique qui présente, dans le cas présent, un diamètre externe de l'ordre de quatre millimètres.

[0024] La partie supérieure par rapport au dessin, du boîtier conducteur 3 constitue la face d'accouplement F de l'élément de connecteur 1 avec l'élément de connecteur complémentaire 2.

[0025] A l'intérieur de ce boîtier conducteur 3 se trouve un premier corps isolant cylindrique 4 fermé, du côté de la face d'accouplement F, par une paroi 5 qui comporte un orifice 6 centré sur l'axe de l'élément de connecteur 1.

[0026] Un second corps isolant cylindrique 7 est logé à l'intérieur du premier corps isolant 4. Ce second corps isolant 7 est fermé à sa partie inférieure par une paroi 8 qui est également munie d'un orifice 9 coaxial au boîtier conducteur 3.

[0027] Une lame rigide 10, formant une pièce de contact fixe au sens de l'invention, s'étend depuis l'extérieur de l'élément de connecteur 1 jusqu'à la cavité intérieure du second corps isolant 7 en étant logée entre les deux corps isolants 4 et 7 dans une gorge 11 ménagée à cet effet dans le second corps isolant 7.

[0028] Le second corps isolant 7 comporte en outre une fente 12 dans laquelle s'engage une plaque de masse 13.

[0029] Au centre de l'élément de connecteur femelle 1 se trouve un conducteur central fixe 14 qui s'étend depuis la base de l'élément de connecteur et fait saillie au-delà de la paroi supérieure 5 du premier corps isolant 4, au travers de son orifice 6.

[0030] Une douille conductrice 15, emmanchée librement autour du conducteur central 14, comporte une partie arrière en forme de collerette 16 qui se trouve à l'intérieur du corps isolant 4 et une partie frontale 17 qui se trouve à l'extérieur du corps isolant 4, et est donc accessible depuis l'extérieur de l'élément de connecteur, par la face d'accouplement de ce dernier. La douille 15 est prévue pour coulisser avec un faible jeu radial autour du conducteur central 14.

[0031] Le diamètre externe de la douille 15 est légèrement inférieur au diamètre interne de l'orifice 6.

[0032] Un ressort hélicoïdal 18, logé à l'intérieur de la douille conductrice 15 et prenant appui d'une part contre la paroi intérieure de la partie frontale 17 de la douille ce qui permet de loger le ressort 18 sans accroître la hauteur de l'élément de connecteur, d'autre part contre la paroi 8 du second corps isolant 7, repousse la douille en direction de la lame rigide 10 contre laquelle elle s'appuie par sa collerette 16.

[0033] Ce ressort 18 travaille uniquement en compression et ne subit aucune usure par frottement lors de l'utilisation du connecteur.

[0034] Comme on le voit sur la figure 1, la douille conductrice 15 ne prend appui sur la lame rigide 10 qu'en une partie périphérique limitée de sa collerette 16.

[0035] Ainsi, lorsque l'élément de connecteur 1 est au repos comme représenté sur la figure 1, la douille conductrice 15, qui est repoussée axialement par le ressort hélicoïdal 18 et ne prend appui sur la lame rigide 10 qu'en une partie de sa collerette 16, se positionne obliquement par rapport au conducteur central 14, selon la direction indiquée par la flèche 19, dans les limites autorisées par le jeu radial qui existe entre ledit conducteur central 14 et ladite douille 15.

[0036] Ce positionnement oblique garantit un bon contact électrique entre le conducteur central 14 et la douille conductrice 15.

[0037] L'élément de connecteur complémentaire 2 comporte un boîtier conducteur externe 20, un corps isolant intermédiaire 21 et un conducteur central 22.

[0038] Le conducteur central 22 de l'élément mâle 2 se situe légèrement en retrait par rapport à la face frontale du corps isolant intermédiaire 21, de sorte que, comme on le voit sur la figure 2, le corps isolant intermédiaire 21 repousse la douille conductrice 15 en s'appuyant sur sa partie frontale 17 qui est accessible depuis la face d'accouplement F de l'élément de connecteur et écarte ladite douille de la lame rigide 10 avant de réaliser le contact électrique entre le conducteur central 14 de l'élément femelle 1 et le conducteur central 22 de l'élément mâle 1.

[0039] La course de la douille conductrice 15 est très faible, compte-tenu des dimensions du connecteur, mais suffisante pour réaliser la commutation.

[0040] On peut remarquer que le corps isolant intermédiaire 21, qui est cylindrique, prend appui sur toute la périphérie de la douille conductrice 15, de sorte que cette dernière est remise dans l'axe du conducteur central 14 pendant son déplacement, d'où de très faibles frottements entre la portion de guidage 17 de la douille 15 et le conducteur central 14.

[0041] Lorsque les deux éléments de connecteur sont accouplés, comme représenté sur la figure 4, la douille conductrice 15 est totalement escamotée à l'intérieur du premier corps isolant 4 et les deux conducteurs centraux 14 et 22, ainsi que les boîtiers externes 3 et 20 dont les diamètres respectivement interne et externe se correspondent, sont électriquement reliés deux à deux.

[0042] Il est bien entendu que le mode de réalisation qui vient d'être décrit ne présente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention.

Revendications

1. Elément de connecteur électrique coaxial (1) comprenant une face d'accouplement (F) avec un élément de connecteur électrique complémentaire et comportant un conducteur central fixe (14), une pièce de contact fixe (10), une pièce conductrice axialement mobile (15) autour du conducteur central fixe (14), entre une première position dans laquelle elle s'appuie contre le conducteur central fixe (14) d'une part, et la pièce de contact fixe (10) d'autre part, et une seconde position dans laquelle elle est écartée de la pièce de contact fixe (10), et un organe de rappel (18) apte à ramener la pièce conductrice axialement mobile (15) dans sa première position lorsque l'élément de connecteur (1) n'est pas accouplé à un élément de connecteur complémentaire (2), caractérisé par le fait que la pièce conductrice axialement mobile (15) est une douille qui comporte une partie frontale (17) accessible depuis la face d'accouplement (F) de l'élément de connecteur et une partie arrière (16) qui s'appuie contre la pièce de contact fixe (10) lorsque ladite douille (15) se trouve dans sa première position.

2. Elément de connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le conducteur central fixe est logé à l'intérieur d'un corps isolant cylindrique (4), fermé du côté de la face d'accouplement (F) par une paroi (5) qui comporte un orifice (6) centré sur l'axe du conducteur central fixe (14), et traversé par la douille (15) dont la partie frontale (17) se trouve à l'extérieur de ce corps isolant cylindrique (4), tandis que la partie arrière (16) de ladite douille (15) se trouve à l'intérieur dudit corps isolant cylindrique (4).

3. Elément de connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est destiné à être monté sur une carte de circuit imprimé.

4. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une plaque de masse (13) entre la pièce de contact fixe (10) et le conducteur central fixe (14).

5. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la douille (15) prend appui sur la pièce de contact fixe (10) en seulement une partie limitée de sa périphérie (16).

6. Elément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'organe de rappel s'engage à l'intérieur de la douille (15) et prend appui sur celle-ci au voisinage de sa partie frontale (17).

7. Connecteur électrique coaxial constitué par un élément de connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et un élement de connecteur complémentaire.

8. Connecteur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'élément de connecteur complémentaire comporte un corps isolant qui se situe en avant par rapport à son conducteur central (22).

Ansprüche

1. Koaxiales elektrisches Verbinderelement 1 mit einer Ankupplungsfläche (F) für ein komplementäres elektrisches Verbinderelement und mit einem festen Mittelleiter (14), einem festen Kontaktstück (10), einem leitenden Teil (15), das um den festen Mittelleiter (14) herum axialbeweglich ist zwischen einer ersten Position, in der es einerseits an dem festen Mittelleiter (14) und andererseits an dem festen Kontaktstück (10) anliegt, und einer zweiten Position in der es von dem festen Kontaktstück (10) abgerückt ist, und einem Rückstellorgan (18), das in der Lage ist, das axialbewegliche leitende Teil (15) in seine erste Position zurückzustellen, wenn das Verbinderelement (1) nicht an ein komplementäres Verbinderelement (2) angekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das axialbewegliche leitende Teil (15) eine Hülse ist, die einen von der Ankupplungsfläche (F) des Verbinderelements aus zugänglichen vorderen Teil (17) und einen hinteren Teil (16) aufweist, der sich an das feste Kontaktstück (10) anlegt, wenn diese Hülse (15) sich in ihrer ersten Position befindet.

2. Verbinderelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Mittelleiter im Inneren eines zylindrischen isolierenden Körpers (4) angeordnet ist, der auf der Seite der Ankupplungsfläche (F) durch eine Wand (5) geschlossen ist, die eine auf die Achse des festen Mittelleiters (14) zentrierte Öffnung (6) aufweist und von der Hülse (15) durchsetzt wird, deren vorderer Teil (17) sich außerhalb des zylindrischen isolierenden Körpers (4) befindet, während der hintere Teil (16) dieser Hülse (15) sich im Inneren des zylindrischen isolierenden Körpers (4) befindet.

3. Elektrisches Verbinderelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Montage auf einer gedruckten Schaltungsplatine bestimmt ist.

4. Verbinderelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Masseplatte (13) zwischen dem festen Kontaktstück (10) und dem festen Mittelleiter (14) aufweist.

5. Verbinderelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) nur mit einem begrenzten Teil ihres Umfangs (16) an dem festen Kontaktstück (10) anliegt.

6. Verbinderelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellorgan in das Innere der Hülse (15) eingreift und sich an dieser in der Nähe ihres vorderen Teils (17) abstützt.

7. Koaxialer elektrischer Verbinder, der durch ein Verbinderelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und ein komplementäres Verbinderelement gebildet wird.

8. Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das komplementäre Verbinderelement einen isolierenden Körper aufweist, der in bezug auf seinen Mittelleiter (22) vorverlegt ist.

Claims

1. Coaxial electrical connector element (1) comprising a coupling face (F) with a complementary electrical connector element and comprising a fixed central conductor (14), a fixed contact piece (10), a conductor piece (15) axially mobile about the fixed central conductor (14) between a first position in which it rests against the fixed central conductor (14) on one side and the fixed contact piece (10) on the other side, and a second position in which it is remote from the fixed contact piece (10), and a return element (18) able to return the axially mobile conductor piece (15) into its first position when the connector element (1) is not coupled to a complementary connector element (2),
characterised in that the axially mobile conductor piece (15) is a bush which comprises a front part (17) accessible from the coupling face (F) of the connector element and a rear part (16) which rests against the fixed contact piece (10) when the said bush (15) is in its first position.

2. Connector element according to claim 1, characterised in that the fixed central conductor is housed inside a cylindrical insulating body (4) closed on the coupling face (F) side by a wall (5) which comprises an opening (6) centred on the axis of the fixed central conductor (14) and traversed by the bush (15), the front part (17) of which lies outside the cylindrical insulating body (4) while the rear part (16) of the said bush (15) lies inside said cylindrical insulating body (4).

3. Electrical connector element according to any of claims 1 and 2, characterised in that it is intended to be fitted on a printed circuit board.

4. Connector element according to any of claims 1 to 3, characterised in that it comprises an earth plate (13) between the fixed contact piece (10) and the fixed central conductor (14).

5. Connector element according to any of claims 1 to 4, characterised in that the bush (15) rests on the fixed contact piece (10) at only a limited part of its periphery (16).

6. Connector element according to any of claims 1 to 5, characterised in that the return element is engaged inside the bush (15) and rests on this close to its front part (17).

7. Coaxial electrical connector consisting of a connector element according to any of claims 1 to 6 and a complementary connector element.

8. Connector according to claim 7, characterised in that the complementary connector element comprises an insulating body located at the front in relation to its central conductor (22).

Dessins