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EP2676329A1 - Dispositif et procede de connexion d'un cable et d'un connecteur assurant la continuite du blindage electromagnetique. - Google Patents

Dispositif et procede de connexion d'un cable et d'un connecteur assurant la continuite du blindage electromagnetique.

Info

Publication number
EP2676329A1
EP2676329A1 EP12709906.7A EP12709906A EP2676329A1 EP 2676329 A1 EP2676329 A1 EP 2676329A1 EP 12709906 A EP12709906 A EP 12709906A EP 2676329 A1 EP2676329 A1 EP 2676329A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
cable
conductive
metal
braid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP12709906.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2676329B1 (fr
Inventor
François DUSAILLY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GETELEC
Original Assignee
GETELEC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GETELEC filed Critical GETELEC
Publication of EP2676329A1 publication Critical patent/EP2676329A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2676329B1 publication Critical patent/EP2676329B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
    • H01R9/0518—Connection to outer conductor by crimping or by crimping ferrule
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
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    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532—Conductor
    • Y10T29/53209—Terminal or connector
    • Y10T29/53213—Assembled to wire-type conductor
    • Y10T29/53235—Means to fasten by deformation

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for connecting a shielded coaxial cable and a metal connector, ensuring the continuity of the electromagnetic shielding. from the whole.
  • the shielding is not generally totally impervious to the waves
  • the shielding obtained is not durable in time, for example because of a separation of the metal casing and the braid and / or a contact fault due to oxidation,
  • the shield is not waterproof.
  • the invention therefore more particularly aims to solve this problem by providing a method and a simple and inexpensive device allowing in particular to ensure the continuity of the electromagnetic shielding at the junction between the end of a shielded coaxial cable and a connector to which the cable is connected.
  • the invention proposes a device for making the junction between the end of a shielded coaxial cable and a metal connector, said cable comprising a peripheral metal braid and an axial conductor, this device possibly comprising a surrounding conductive overmoulding. less partially the end of the shielded cable and one end of said connector, said overmoulding being in contact with said metal braid and said connector, so as to ensure the continuity of the electromagnetic shielding of the junction.
  • the conductive overmolding may comprise an intrinsically conductive polymer material.
  • it may comprise a non-conductive polymer material loaded with conductive particles.
  • the conductive particles may comprise an intrinsically stainless or slightly oxidizable metal, and / or a metal coated with a conductive and oxidation-resistant layer.
  • the metal braid is directly in contact with at least a portion of the metal connector.
  • the end of the shielded coaxial cable is engaged in a channel end of said connector, and the end of the metal braid and said channel are in contact in one of the following relative positions:
  • the end of the metal braid of the cable can come axially in abutment against the end walls of said channel
  • the end of the metal braid can cover at least partially the walls of said channel
  • the walls of said channel may at least partially cover the end of the metal braid.
  • the shielding braid of the cable may abut against the end walls of said channel of the connector into which the end of the cable engages.
  • the end of the shielding braid can cover said walls.
  • the end of the shielding braid is introduced with the end of the cable in said channel of the connector.
  • the invention also relates to a method for connecting a coaxial cable and a metal connector by ensuring the continuity of the electromagnetic shielding of the assembly, which may comprise the following steps:
  • FIG. 1A is an elevational representation of a junction between a cable and a connector with overmolding
  • FIG. 1B is a schematic representation in axial section A-A of a junction between a cable and a connector with overmolding
  • FIG. 1C is a representation in axial section A-A of a first variant of junction between a cable and a connector with overmolding
  • Figure 1D is a representation in axial section A-A of a second variant of junction between a cable and a connector with overmolding.
  • the device according to the invention comprises:
  • the metal braid 4 may be in particular copper, aluminum or steel;
  • a metal connector 10 that can be connected to an electrically powered system that is itself electromagnetically protected; this electrical connector has an end channel 12 in which engages said end 3a of the shielded cable 3;
  • the overmolding conductor 5 overmolding the end 3a of the cable and a portion of the channel of the connector 10; this overmoulding is advantageously made of a conductive material described below, so as to ensure a 360 ° mass recovery ensuring the equipotentiality of the metal braid 4 and the connector 10; as shown in FIGS. 1A to 1D, the overmolded portion 5 has a substantially cylindrical shape.
  • the metal braid 4 can:
  • the overmolded portion 5 covers the end 3a of the cable 3 and thus the metal braid 4, as well as at least a portion of the channel 12 of the connector 10, which advantageously allows to ensure a mass recovery 360 °.
  • Overmolding 5 can be achieved:
  • PCI organic intrinsic conductive polymer
  • the overmolding may comprise a binder comprising a silicone elastomer material or an elastomeric plastic preferably injectable.
  • the overmolding may comprise a charge of conductive particles of between x and y%, preferably about 80% so as to reach the low resistivity mentioned above.
  • the conductive particles may be:
  • These particles have a diameter of between 20 and 40 ⁇ .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour effectuer la jonction entre l'extrémité (3a) d'un câble coaxial blindé (3) et un connecteur métallique (10), ledit câble comportant une tresse métallique périphérique (4) et un conducteur axial (2), et comprenant un surmoulage conducteur (5) entourant au moins partiellement l'extrémité du câble blindé (3) et une extrémité dudit connecteur (10), ledit surmoulage étant en contact avec ladite tresse métallique (4) et ledit connecteur (10), de façon à assurer la continuité du blindage électromagnétique de la jonction. L'invention concerne également un procédé pour réaliser une telle jonction.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE CONNEXION D'UN CABLE ET D'UN CONNECTEUR ASSURANT LA CONTINUITE DU BLINDAGE ELECTROMAGNETIQUE La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant de relier un câble coaxial blindé et un connecteur métallique, en assurant la continuité du blindage électromagnétique de l'ensemble.
On sait que les câbles électriques coaxiaux sont généralement protégés électromagnétiquement par un blindage réalisé au moyen d'une tresse métallique qui entoure un conducteur axial. Il s'avère toutefois difficile d'assurer la continuité du blindage entre ces câbles et les enceintes blindées des systèmes auxquels ils sont reliés par l'intermédiaire d'un connecteur, notamment au niveau de la jonction entre le câble et le connecteur en bout de câble. Il est connu de blinder cette jonction à l'aide d'enveloppes métalliques en contact avec le blindage et le connecteur, mais ce type de blindage présente de nombreux inconvénients :
- le blindage n'est généralement pas totalement étanche aux ondes,
- le blindage obtenu n'est pas pérenne dans le temps, par exemple à cause d'une désolidarisation de l'enveloppe métallique et de la tresse et/ou d'un défaut de contact à cause d'une oxydation,
- le blindage n'est pas étanche à l'eau.
L'invention a donc plus particulièrement pour objectif de résoudre ce problème en proposant un procédé et un dispositif simple et peu coûteux permettant notamment d'assurer la continuité du blindage électromagnétique au niveau de la jonction entre l'extrémité d'un câble coaxial blindé et d'un connecteur auquel le câble est relié.
A cet effet, l'invention propose un dispositif pour effectuer la jonction entre l'extrémité d'un câble coaxial blindé et un connecteur métallique, ledit câble comportant une tresse métallique périphérique et un conducteur axial, ce dispositif pouvant comprendre un surmoulage conducteur entourant au moins partiellement l'extrémité du câble blindé et une extrémité dudit connecteur, ledit surmoulage étant en contact avec ladite tresse métallique et ledit connecteur, de façon à assurer la continuité du blindage électromagnétique de la jonction.
Le surmoulage d'une jonction entre l'extrémité d'un câble et d'un connecteur métallique au moyen d'une matière conductrice permet d'obtenir une reprise de masse à 360°, assurant un blindage électromagnétique très efficace de cette jonction contre les perturbations électromagnétiques haute et basse fréquence.
Avantageusement, le surmoulage conducteur peut comporter un matériau polymère intrinsèquement conducteur.
Alternativement, il peut comporter un matériau polymère non conducteur chargé en particules conductrices.
On bénéficie ainsi à la fois des propriétés enveloppantes et adhérentes du matériau et de ses propriétés conductrices, aboutissant ainsi à un blindage omnidirectionnel de la jonction entre le câble et le connecteur.
Avantageusement, les particules conductrices peuvent comprendre un métal intrinsèquement inoxydable ou peu oxydable, et/ou un métal recouvert d'une couche conductrice et de protection contre l'oxydation.
Il est préférable que dans cette jonction, la tresse métallique soit directement en contact avec au moins une partie du connecteur métallique. A cet effet, l'extrémité du câble coaxial blindé est engagée dans un canal d'extrémité dudit connecteur, et l'extrémité de la tresse métallique et ledit canal sont en contact dans l'une des positions relatives suivantes :
- l'extrémité de la tresse métallique du câble peut venir axialement en butée contre les parois d'extrémité dudit canal,
- ou l'extrémité de la tresse métallique peut recouvrir au moins partiellement les parois dudit canal,
- ou les parois dudit canal peuvent recouvrir au moins partiellement l'extrémité de la tresse métallique.
La tresse de blindage du câble peut venir en butée contre les parois d'extrémité dudit canal du connecteur dans lequel s'engage l'extrémité du câble. Selon une variante d'exécution, l'extrémité de la tresse de blindage peut recouvrir lesdites parois. Selon une autre variante d'exécution de l'invention, l'extrémité de la tresse de blindage est introduite avec l'extrémité du câble dans ledit canal du connecteur.
Une telle connexion entre un câble coaxial et un connecteur présente plusieurs avantages :
- elle ne comporte pas de pièce métallique qui peut se désolidariser et/ou être sujette à l'oxydation, elle est donc plus fiable et plus durable,
- elle n'est pas démontable, ce qui interdit de venir « réparer » la connexion avec ses conséquences en termes de fiabilité,
- elle est étanche aux ondes,
- elle est étanche à l'eau, ce qui autorise les applications sous-marines.
L'invention porte également sur un procédé pour relier un câble coaxial et un connecteur métallique en assurant la continuité du blindage électromagnétique de l'ensemble, pouvant comprendre les étapes suivantes :
• dénuder une extrémité du câble coaxial de façon à faire apparaître la tresse métallique de blindage,
• engager partiellement ladite extrémité du câble dans un canal d'extrémité du connecteur de façon à laisser apparente une portion de tresse métallique et à mettre en contact la tresse métallique et les parois du canal,
• surmouler à l'aide d'une matière conductrice la partie apparente de la tresse de ladite extrémité du câble et au moins une partie dudit canal du connecteur afin que la zone de contact entre l'extrémité du câble et le connecteur soit recouverte de ladite matière.
Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1A est une représentation en élévation d'une jonction entre un câble et un connecteur avec surmoulage,
La figure 1B est une représentation schématique en coupe axiale A- A d'une jonction entre un câble et un connecteur avec surmoulage,
La figure 1C est une représentation en coupe axiale A-A d'une première variante de jonction entre un câble et un connecteur avec surmoulage,
La figure 1D est une représentation en coupe axiale A-A d'une seconde variante de jonction entre un câble et un connecteur avec surmoulage.
Dans cet exemple, tel que cela est représenté notamment sur les figures 1A à 1D, le dispositif selon l'invention comprend :
• l'extrémité 3a du câble coaxial 3, ce câble étant blindé au moyen d'une tresse métallique 4 entourant au moins un conducteur électrique axial 2 (en traits interrompus) ; la tresse métallique 4 peut être notamment en cuivre, en l'aluminium ou en acier ;
· un connecteur métallique 10 pouvant être relié à un système alimenté électriquement qui est lui-même protégé électromagnétiquement ; ce connecteur électrique comporte un canal d'extrémité 12 dans lequel s'engage ladite extrémité 3a du câble blindé 3 ;
• le surmoulage conducteur 5 qui surmoule l'extrémité 3a du câble et une partie du canal du connecteur 10 ; ce surmoulage est avantageusement réalisé en une matière conductrice décrite plus bas, de façon à assurer une reprise de masse à 360° garantissant l'équipotentialité de la tresse métallique 4 et du connecteur 10 ; tel que cela est représenté sur les figures 1 A à 1D, la partie surmoulée 5 présente une forme sensiblement cylindrique.
Après avoir introduit l'extrémité 3a du câble 3 dans l'espace libre du canal 12, la tresse métallique 4 peut :
• venir en butée contre les parois d'extrémité du canal 12 du connecteur 10, tel que cela est représenté sur la figure 1B ;
· recouvrir les parois du canal 12 du connecteur 10, tel que cela est représenté sur la figure 1C ;
• s'introduire dans l'espace délimité par les parois du canal 12 du connecteur 10, tel que cela est représenté sur la figure 1D. La partie surmoulée 5 recouvre l'extrémité 3a du câble 3 et donc de la tresse métallique 4, ainsi qu'au moins une partie du canal 12 du connecteur 10, ce qui permet avantageusement d'assurer une reprise de masse à 360°.
Le surmoulage 5 peut être réalisé :
- soit en un matériau polymère injectable ou matériau thermoplastique tel que le Santoprene™, chargé en particules conductrices,
- soit en un matériau polymère conducteur intrinsèque (PCI) organique, l'objectif étant d'atteindre une résistivité d'environ 5 ηιΩ/cm. ,
- 0 -
Avantageusement, le surmoulage peut comporter un liant comprenant un matériau élastomère silicone ou un plastique élastomère de préférence injectable. Avantageusement, le surmoulage peut comporter une charge en particules conductrices comprise entre x et y %, de préférence environ 80 % de façon à atteindre la faible résistivité mentionnée plus haut.
Dans le cas d'un liant polymère non conducteur, les particules conductrices peuvent être :
- des particules d'Argent,
- des particules de Nickel recouvertes de graphite,
- des particules de Cuivre recouvertes d'Argent,
- ou des particules d'Aluminium recouvertes d'Argent.
L'utilisation d'un métal noble que l'Argent permet d'éviter l'oxydation.
Ces particules ont un diamètre compris entre 20 et 40 μιη.

Claims

Revendications
1. Dispositif pour effectuer la jonction entre l'extrémité (3a) d'un câble coaxial blindé (3) et un connecteur métallique (10), ledit câble comportant une tresse métallique périphérique (4) et un conducteur axial (2),
caractérisé en ce qu'il comprend un surmoulage conducteur (5) entourant au moins partiellement l'extrémité du câble blindé (3) et une extrémité dudit connecteur (10), ledit surmoulage étant en contact avec ladite tresse métallique (4) et ledit connecteur (10), de façon à assurer la continuité du blindage électromagnétique de la jonction.
2. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que ledit surmoulage conducteur (5) comporte un matériau polymère intrinsèquement conducteur.
3. Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que ledit surmoulage conducteur (5) comporte un matériau polymère non conducteur chargé en particules conductrices.
4. Dispositif selon la revendication 3,
caractérisé en ce que lesdites particules conductrices comprennent un métal intrinsèquement inoxydable ou peu oxydable, et/ou un métal recouvert d'une couche conductrice et de protection contre l'oxydation.
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4,
caractérisé en ce que lesdites particules conductrices sont choisies dans la liste comprenant :
- des particules d'Argent,
- des particules de Nickel recouvertes de graphite,
- des particules de Cuivre recouvertes d'Argent,
- des particules d'Aluminium recouvertes d'Argent.
6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5,
caractérisé en ce que lesdites particules conductrices ont un diamètre compris entre 20 et 40 μιη.
7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6,
caractérisé en ce que le surmoulage comporte un liant comprenant un matériau élastomère silicone ou un plastique élastomère de préférence injectable.
8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7,
caractérisé en ce que le surmoulage comporte une charge en particules conductrices comprise entre x et y %, de préférence environ 80 %.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'extrémité (3a) du câble coaxial blindé (3) est engagée dans un canal d'extrémité (12) dudit connecteur (10), et en ce que l'extrémité de la tresse métallique (4) et ledit canal (12) sont en contact dans l'une des positions relatives suivantes :
- l'extrémité de la tresse métallique (4) du câble (3) vient axialement en butée contre les parois dudit canal (12),
- ou l'extrémité de la tresse métallique (4) recouvre au moins partiellement les parois dudit canal (12),
- ou les parois dudit canal (12) recouvrent au moins partiellement l'extrémité de la tresse métallique (4).
10. Procédé pour relier un câble coaxial (3) et un connecteur métallique (10) en assurant la continuité du blindage électromagnétique de l'ensemble, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
• dénuder une extrémité (3 a) du câble coaxial (3) de façon à faire apparaître le conducteur axial (2) et la tresse métallique (4) de blindage, • engager partiellement ladite extrémité (3a) du câble (3) dans un canal d'extrémité (12) dudit connecteur (10) de façon à laisser apparente une portion de tresse métallique (4) et à mettre en contact la tresse métallique (4) et les parois du canal (12),
· surmouler à l'aide d'une matière conductrice (5) la partie apparente de la tresse (4) de ladite extrémité (3a) du câble (3) et au moins une partie dudit canal (12) du connecteur (10) afin que la zone de jonction entre l'extrémité du câble (3) et du connecteur (10) soit recouverte de ladite matière.
EP12709906.7A 2011-02-16 2012-02-14 Dispositif et procédé de connexion d'un cable et d'un connecteur assurant la continuité du blindage électromagnétique. Active EP2676329B1 (fr)

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