Connecteur à contrôle optique pour câble en nappe

Abstract

 Connecteur à cosses auto-dénudantes pour câble en nappe.
L'insertion de chaque fil du câble, qui doit normalement s'effectuer dans une fente à bords coupants (13) portée par une cosse (6) du connecteur (1) sous l'action d'un poussoir (14) a quelquefois lieu de façon néfaste en dehors de la fente. Selon l'invention, le poussoir (14) comporte dans sa partie supérieure, une pluralité de loupes grossissantes réalisées d'un seul tenant (41) avec lui, et permettant une inspection visuelle précise, sans démontage, de chaque insertion de fil.
Les applications sont notamment du domaine des circuits sur châssis mobiles.

Description

[0001] La présente invention se rapporte au domaine des connecteurs pour câbles conducteurs électriques à pluralité de fils mutuellement isolés, dans le cas où ces fils sont disposés côte à côte, suivant un arrangement en ruban plat, où les fils sont maintenus assemblés par leur revêtement isolant, arrangement connu sous le nom de câble en nappe.

[0002] Le raccordement par enfichage des câbles en nappe met en oeuvre des connecteurs en deux parties, comportant chacune, dans un bloc-support isolant, une pluralité d'éléments de contact conducteurs. Chaque fil ayant été préalablement dénudé sur une longueur convenable, par enlèvement de sa gaine isolante, est relié à un des éléments de contact, dont une extrémité est adaptée à cette liaison, le plus souvent réalisée par soudure ; l'autre extrémité de chaque élément de contact, en forme soit de fiche mâle, soit de douille femelle, assure le raccordement par enfichage avec des éléments de contact de forme complémentaire portés par l'autre partie du connecteur.

[0003] Cependant, le nombre élevé des fils contenus dans un câble en nappe, qui peut typiquement être de 50, rend long et coûteux l'ensemble des opérations de soudure, et il a été proposé d'étendre à ce domaine les avantages des liaisons fil-contact par cosses à auto-dénudage. Une forme typique d'une telle cosse consiste en une plaquette disposée à l'extrémité du contact, plaquette dans laquelle une fente, ouverte à une extrémité, a été ménagée. L'introduction, par sa surface latérale, d'un fil conducteur dans cette fente détermine, pour un diamètre convenable du fil, une pénétration partielle des bords latéraux de la fente dans celui-ci, avec établissement du contact électrique, et ancrage mécanique du fil sur la cosse. Si le fil est recouvert d'une gaine d'un matériau isolant, cette gaine est entaillée dans les mêmes conditions par les bords de la fente ; il y a ainsi établissement de la liaison électrique avec auto-dénudage.

[0004] Enfin, dans le cas des câbles en nappe, ou chaque fil gainé de la nappe est relié par sa surface latérale aux fils adjacents par deux parois intermé- diaies, souvent de même matériau que la gaine, la cosse à auto-dénudage présente, à l'extrémité ouverte de sa fente, une paire de pointes assurant le perçage des deux parois, conférant à la cosse auto-dénudante la forme générale d'une fourche.

[0005] La liaison entre chaque fil et chaque cosse d'un connecteur pour câble en nappe est ainsi rendue très rapide, en particulier si la pénétration de tous les fils du câble est réalisée simultanément par un organe de poussée commun.

[0006] Cependant, compte tenu des éventuelles variations ie position relative de chaque fil conducteur dans la nappe isolante, et de chaque contact dans le bloc isolant de chaque connecteur, il a été constaté que, lors de la pénétration du câble en nappe dans l'ensemble des cosses, certains fils ne pénètrent pas dans les fourches qui leur correspondent, mais tangentent à l'extérieur de celles-ci. Cette anomalie n'est pas décelable par contrôle électrique puiqu'il y a contact, mais après vieillissement, des altérations chimiques s'établissent et des pannes aléatoires apparaissent progressivement. Aucun contrôle non destructif n'est possible, et il est nécessaire de démonter les connecteurs pour trouver ces mauvais contacts ; si, de plus, plusieurs connecteurs scnt fixés simultanément sur le même câble, il est difficile, voire impossible, de localiser rapidement la cosse défectueuse. Un tel défaut peut atteindre 5 % des liaisons et diminue, pour les câbles en nappe, l'intérêt pratique de ce mode de raccordement par cosses auto-dénudantes.

[0007] Le connecteur à cosses auto-dénudantes pour câbles en nappe selon la présente invention ne comporte pas ces inconvénients.

[0008] Il permet le contrôle immédiat et simultané de la pluralité des liaisons entre les fils du câble en nappe et les fourches des cosses auto-dénudantes sans démontage, ni application d'énergie électrique, mais par un moyen purement optique ; ce moyen est non- destructif, efficace et peu coûteux. Il consiste en une pluralité de dioptres optiques convergents, disposés en vis-à-vis de la région du câble en nappe où la pénétration, l'auto-dénudage et la liaison électrique des fourches ont lieu, réalisant la fonction d'une pluralité de loupes procurant un grossissement visuel de cette région ; selon l'invention, ce moyen de contrôle est associé, dans le connecteur, au moyen assurant l'application de la force de pénétration simultanée des fils du câble en nappe dans les cosses, à savoir le poussoir faisant partie du connecteur. L'invention prévoit ainsi de faire assumer de façon nouvelle deux fonctions au même moyen, une fonction mécanique et une fonction optique. Pour cela, le matériau dont est constitué le poussoir est choisi parmi ceux qui sont aptes à entrer, par leurs propriétés physiques de transparence et d'indice de réfraction, dans la constitution de dispositifs optiques ; de plus, la forme des surfaces du poussoir disposées en vis-à-vis des régions du câble en nappe à contrôler est choisie pour constituer des pluralités de dioptres convergents de puissance optique adaptée à une bonne observation, avec un grossissement suffisant.

[0009] Il est ainsi proposé, selon l'invention, un connecteur à contrôle optique pour câble en nappe, câble en forme de bande constitué d'une pluralité de fils conducteurs adjacents réunis par une enveloppe isolante commune plane, comprenant premièrementrun bloc en matériau isolant muni d'un logement pour recevoir le câble, deuxièmement un nombre déterminé d'éléments de contact à cosses auto-dénudantes, ces cosses faisant saillie dans ce logement, et troisièmement un poussoir mobile, assurant l'application sur le câble d'une force d'insertion des fils dans les cosses, le poussoir étant muni d'éléments optiques du type "dioptre convergent" disposés en vis-à-vis des cosses auto-dénudantes, avec leur axe optique orienté parallèlement à la direction de ladite force d'insertion.

[0010] L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après, en s'appuyant sur les figures annexées, où :

- la figure 1 représente sur une vue perspective en coupe partielle, un connecteur pour câble en nappe à cosses auto-dénudantes de type connu ;

- la figure 2 illustre, suivant une coupe explicative, un inconvénient de la mise en oeuvre d'un tel connecteur ;

- les figures 3 et 4 représentent deux modes de réalisation d'un connecteur selon l'invertion;

- la figure 5 représente une variante d₃ réalisation avantageuse de l'invention ;

- la figure 6 (a) et (b) représente un diagramme explicatif du fonctionnement du connecteur de la figure 5.

[0011] La figure 1 représente, suivant une vue en perspective avec coupe partielle, une des deux parties d'un connecteur à auto-dénudage pour câble en nappe selon l'art connu.

[0012] Un tel câble, illustré sur la figure en coupe partielle, se présente sous la forme générale d'une bande 1, où une pluralité de fils conducteurs tels que 2 sont rangés côte à côte, réunis par un matériau isolant souple 3.

[0013] Le connecteur comporte un bloc isolant 4, muni d'un logement transversal 5 pour recevoir le câble, bloc supportant une pluralité d'éléments de contact 6. Chaque élément comprend d'une part une partie d'un connecteur non représentée, et d'autre part une partie interne 8, assurant la liaison électrique avec un des fils du câble en nappe par auto-dénudage.

[0014] Cette caractéristique connue, consiste en un perçage de la paroi intermédiaire en 9 et 10 du câble par deux pointes 11 et 12 de la cosse, un sectionnement de la gaine 3 du fil par les bords de la fente 13, et enfin la réalisation d'un contact électrique par ces bords avec l'âme conductrice du fil. Ces bords coupants de la fente ne créent qu'une coupure étroite de la gaine isolante, qui par élasticité se referme sur les deux régions du contact et les protège contre les dégradations dues à l'environnement (humidité, attaques chimiques diverses).

[0015] L'insertion du câble en nappe dans les cosses est effectuée sous l'action d'un poussoir 14, dont des parties en saillie 15 et 16 exercent une poussée dans la direction de la flèche 17 sur les parois intermédiaires de liaison 9 et 10.

[0016] La liaison est rendue définitive par solidari- sation du poussoir et du bloc-support, par mise en oeuvre de vis introduites dans les ouvertures 18 et 19. Après fermeture, le connecteur a la forme générale d'un boîtier fermé, et, compte tenu des matériaux isolants utilises habituellement, une inspection visuelle de l'insertion des fils dans les cosses est impossible.

[0017] La figure 2 représente, illustré sur une coupe explicative, un inconvénient de la mise en oeuvre d'un tel connecteur.

[0018] En effet, des "jeux" mécaniques sont présents entre les éléments constitutifs du connecteur, existant par exemple entre le bloc-support et le poussoir, ou entre les contacts et le bloc-support, ou encore entre les saillies 16 et les cosses 8. Par ailleurs, la précision géométrique dimensionnelle du câble en nappe, qui est liée à un matériau souple, est faible, en particulier celle de la distance entre les axes de deux fils adjacents.

[0019] Il en résulte qu'en exploitation, alors que certains fils tels que 21 s'insèrent correctement dans les fentes des cosses, d'autres, tels que 22, échappent à ces fentes et se placent extérieurement. La proportion de cette anomalie peut en pratique dépasser 5 % des fils concernés, et est d'autant plus néfaste que le contrôle électrique ne permet pas de la révéler, puisqu'un contact y existe néanmoins. Cependant, la coupure de la gaine isolante, qui est large puisque créée par une partie externe de la cosse, ne protège pas la région de contact contre l'environnement, et le contact devient intermittent, et même s'interrompt complètement, au bout d'un certain temps.

[0020] La figure 3 représente un poussoir de connecteur à cosses auto-dénudantes pour câble en nappe, selon l'invention.

[0021] Ce poussoir est muni, dans une partie de sa paroi supérieure 31, d'une pluralité d'éléments optiques 32 du type dioptre convergent, souvent désignés sous le nom de "loupe". Chaque loupe est disposée en vis-à-vis d'un des logements 33, destiné à recevoir une cosse auto-dénudante, et le grossissement de la région du câble qu'elle permet d'observer autorise un examen aisé et précis de la bonne insertion du fil dans la fente de la cosse.

[0022] Il est à noter qu'une simple ouverture effectuée dans le poussoir, sans association avec un élément optique grossissant, ne permettrait pas d'effectuer utilement un tel examen par suite de l'ordre de grandeur très réduit des éléments en cause ; suivant une valeur typique donnée à titre d'exemple, la distance entre deux fils adjacents d'un câble en nappe normalisé de type connu est de l'ordre de 1,27 mm, ce qui implique pratiquement la possibilité d'examen de positions de ± 100 micromètres. La mise en oeuvre d'éléments optiques grossissants est donc une caractéristique fondamentale de la présente invention.

[0023] La figure 4 représente un mode de réalisation de l'invention particulièrement avantageux. Selon ce mode, le poussoir 14 est entièrement réalisé en matériau optiquement transparent, et porte directement, en un même matériau continu, les dioptres optiques 41 convergents, qui sont ici du type cylindrique ; il assure ainsi simultanément deux fonctions, celle de transmission d'une force d'insertion et celle de grossissement optique. Le choix du matériau peut être effectué parmi une gamme étendue de composés chimiques, qui possèdent en général, lorsqu'ils sont transparents, les ^proprié- tés simultanées des isolants électriques ; on cite, par exemple, le polymétacrystale de méthyle comme bien adapté à la constitution d'un poussoir selon l'invention, en se prêtant de plus à une réalisation aisée tion, en se prêtgnt de plus une réalisation aisée par moulage ou usinage.

[0024] La figure 5 représente une variante du mode de réalisation de la figure précédente, où les dioptres optiques convergents plus nombreux 51 et 52 permettent d'examiner simultanément les branches latérales de chaque cosse et l'axe de chaque fil.

[0025] De plus, une saillie axiale 53, ménagée dans chaque logement 33 du poussoir, assure la création d'une empreinte dans la gaine isolante de chaque fil pendant toute la durée de l'insertion.

[0026] La figure 6, suivant deux parties (a) et (b) représente deux diagrammes explicatifs du rôle de la saillie axiale 53 de la figure précédente.

[0027] Suivant (a), la saillie est constituée par une ligne de section transversale triangulaire, et suivant (b), elle est constituée par un cône.

[0028] Lors de l'insertion d'un fil dans la cosse correspondante, la saillie axiale pénètre dans l'enveloppe isolante où elle crée une empreinte 60. Si l'insertion est correcte, la saillie axiale se déplace parallèlement à la direction d'insertion 54 et l'empreinte reste masquée par la saillie lors de l'observation ; si, par contre, l'insertion est incorrecte, le fil et sa gaine isolante se déplacent latéralement, par rapport à la direction d'insertion, et l'empreinte se déplace progressivement dans le même sens. A la fin de l'insertion, l'empreinte occupe alors la position 61, correspondant à une largeur totale t.

[0029] Cette empreinte totale plus large est très visible à l'observation, et constitue une signalisation instantanée des insertions défectueuses. L'association de moyens optiques d'examen et de moyens assurant un marquage de signalisation, en combinaison avec le poussoir d'insertion, procure ainsi un ensemble de résultats particulièrement avantageux dans les utilisations pratiques, notamment sur chantiers.

Revendications

1. Connecteur à contrôle optique pour câble en nappe, câble en forme de bande constitue d'une pluralité de fils conducteurs adjacents réunis par une enveloppe isolante commune plane, comprenant premièrement un bloc en matériau isolant muni d'un logement pour recevoir le câble, deuxièmement un nombre déterminé d'éléments de contact à cosses auto-dénudantes, ces cosses faisant saillie dans ce logement, et troisièmement un poussoir mobile, assurant l'application sur le câble d'une force d'in- . sertion des fils dans les cosses, caractirisé en ce que le poussoir est muni d'éléments optiques du type "dioptre convergent", disposés en vis à vis des cosses auto-dénudantes, avec leur axe optique orienté parallèlement à la direction de ladite force d'insertion.

2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dioptres convergents sont constitués de lentilles sphériques.

3. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dioptres convergents sont constitués de lentilles cylindriques.

4. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dioptres convergents sont fixés dans des ouvertures réalisées dans le poussoir.

5. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le poussoir est constitué d'un matériau transparent, les dioptres convergents étant réalisés dans le même matériau en un même et unique bloc continu.

6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le poussoir est réalisé par usinage.

7. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le poussoir est réalisé par moulage.

8. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le poussoir comporte une pluralité de saillies axiales en vis à vis des cosses auto-dénudantes.

9. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les saillies sont en forme de bourrelets droits, de section triangulaire.

10. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les saillies sont en forme de cône.

Dessins