Brevet FR2121702A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne des connecteurs électriques et des ensembles comprenant des paires de connecteurs électriques associés. Un connecteur électrique selon la présenté invention comprend 5 un boîtier en matière isolante dans lequel plusieurs passages espacés et parallèles, sont disposés entre deux faces opposées. Chacun d'eux"loge un élément de connexion comportant une partie de contact et une partie de connexion reliée à l'extrémité d'un conducteur électrique. Les conducteurs partent de la face arrière 10 du boîtier qui , est emboîté dans une cavité d'un presse-étoupe d'étanchéité, en matière élastique, tandis que la face avant du boîtier est à nu. Les conducteurs passent par une fente du presse-étoupe qui communique avec la cavité. Une enveloppe de matière dure entoure et comprime le presse-étoupe, elle comporte un passage 15 dont une première ouverture sur un côté loge le presse-étoupe et dont une seconde ouverture, espacée de la première, permet le passage des conducteurs. Le passage converge de la première vers la seconde ouverture. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les 20 conducteurs font partie d'un câble plat et souplè et des parties du presse-étoupe d'étanchéité situées à proximité de la fente sont comprimées contre le câble. L'expression "câble plat et souple" désigne un câble comprenant plusieurs conducteurs parallèles en forme de rubans, montés ou 25 disposés entre des feuilles de matière plastique isolante, par exemple du téréphtalate de polyéthylène. . * La présente invention concerne un ensemble comprenant deux connecteurs électriques associés. L'invention sera décrite plus en détail.en regard des des-30 sins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble de connecteurs électriques ; la figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'ensemble de la figure 1 ; 35 la figure 3 est une perspective éclatée d'un connecteur femel le qui fait partie de l'ensemble de la figure 1 ; la figure 4 est une vue semblable à la figure 3, mais représente 72 00622 2121702 certains éléments assemblés partiellement ; la figure 5 est une vue en perspective du connecteur femelle de la figure 3 î la figure.6 est une coupe éclatée du connecteur femelle de 5 la figure 3 ; les figures 7 et 8 sont des coupes suivant les lignes VII-VTI et VIII-VIII de la figure 4 ; la figure 9 est une coupe de l'ensemble de la figure 1 ; la figure 10 est une coupe d'un connecteur mâle de l'ensemble 10 de la figure 9 ; . la figure 11 est une coupe d'un détail de l'ensemble des connecteurs électriques, suivant la ligne XI-XI de la figure 1 ; la figure 12 est une vue partielle suivant la ligne XII-XII de la figure 11 ; et 15 la figure 13 est une vue partielle d'un autre détail de l'en semble des connecteurs électriques de la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent un ensemble 2 comprenant un connecteur femelle 4, un connecteur mâle 4' et un support de montage 6. Les connecteurs mâle et femelle séparables 4 et 4* 20 sont maintenus en prise par le support 6. Chacun d'eux contient plusieurs éléments de connexion sertis sur les conducteurs 8, 8* d'un câble plat et souple 10, 10'. Du fait que les connecteurs 4 et 4' sont semblables l'un à l'autre à de nombreux points de vue, seul'.rle connecteur femelle 4 sera décrit en détail. Les 25 mêmes références numériques, différenciées par des indices prime, indiquent les éléments semblables des connecteurs femelle et mâle. Comme on le voit en particulier sur les figures 3 à 6, le connecteur 4 comprend une enveloppe métallique extérieure 12, un presse-étoupe d'étanchéité élastique 14, un boîtier 16 contenant 30 plusieurs fiches femelles de connexion 30 et deux plaques de serrage 84. Le boîtier 16 est en une matière isolante ferme, par exemple une matière plastique dure telle que du "ÏJylon" dur ou du phtalate de diallyle. Le boîtier 16 comprend une partie avant 18 et une 35 partie arrière agrandie 22 dont la jonction est constituée par un épaulement 20 tourné vers l'avant. Plusieurs passages de travers sée espacés et parallèles 24 sont disposés d'une surface avant 26 72 00622 2121702 jusqu'à une surface arrière opposée 28. Chaque passage 24 comprend une cavité 25 qui est séparée par des parois (non représentées) qui partent d'un point proche de la surface 26 vers l'arrière, et qui communique avec une fente 33 disposée sur toute la largeur 5 du boîtier 16. Les cavités 25 sont décalées par rapport à la fente 33 et un épaulement tourné vers l'avant 35 est formé à la jonction entre chaque cavité 25 et la fente 33. L'extrémité avant de chaque cavité 25 communique par une ouverture de dimensions restreintes 36 avec un évidement conique 34 de la surface 26, de sorte qu'un 10 épaulement 37 tourné vers l'arrière est réalisé à la jonction de la cavité et de l'ouverture 36. Un évidement tronconique 41 de la surface arrière 28 du boîtier 16 est disposé sur la largeur de ce dernier et comprend des parois inclinées supérieure et inférieure 40, comme on le voit sur la figure 6. La fente 33 débouche à 15 la base de 1'évidement 41. Les évidements coniques 34 sont disposés au-dessus de l'axe du boîtier 16 (comme on le voit sur la figure 6) et des évidements borgnes 38 sont réalisés en dessous de l'axe. Chaque évidement 38 est associé à un évidement 34, comme on le voit sur les figures 3 à 5. 20 Le presse-étoupe d'étanchéité 14, réalisé par exemple en caoutchouc aux silicones, comprend un élément de logement avant 43 et un élément d'étanchéité arrière 45. L'élément de logement 43 comporte une cavité 42 qui débouche sur son extrémité avant 49. Des surfaces intérieures supérieure et inférieure 44 de la cavité . 25 42 s'inclinent vers l'intérieur depuis l'extrémité 49, vers des surfaces parallèles 46. Un bossage tronconique 48, disposé dans" la cavité 42, part de son extrémité opposée 49. Une fente 64 du bossage 48 communique par son extrémité arrière avec une fente 60 qui passe par l'élément d'étanchéité 45. Deux gorges opposées 30 52, disposées sur la largeur du presse-étoupe 14, constituent une transition entre l'élément de logement 43 et l'élément- d'étanchéité 45. Des creux 56 et des saillies 58 sont réalisés sur les surfaces supérieure et inférieure de l'élément d'étanchéité, et des évidements 62 sont réalisés de chaque côté de la fente 60. 35 L'enveloppe 12 est, par exemple, en aluminium coulé en coquille et comporte un passage de traversée comprenant des parois supérieure et inférieure 66 et des parois latérales 68. La 72 00622 4 2121702 surface interne de chaque paroi 66 comprend un élément 72 qui converge depuis une ouverture avant vers un élément parallèle ou très légèrement convergent 74. Un élément 76 très convergent constitue une transition entre l'élément 74 et un élément paral-5 lèle 78. L'élément 78 communique avec une ouverture agrandie 80 de l'extrémité arrière de l'enveloppe 12. Des dents 82 sont réalisées à proximité de 1'évidement 80. Comme on le voit clairement sur la figure 2, les parois supérieure et inférieure 66 dépassent les parois latérales 68 de manière à former des ailes 10 128. Une patte 130 fait partie intégrante de chaque paroi latérale 68, entre les ailes 128. Un espace est ménagé entre la surface supérieure 134 de chaque patte 130 et la surface inférieure de l'aile supérieure 128. Comme on le voit clairement sur la figure 13, du fait de sa forme, chaque patte 130 comprend un 15 crochet 150 orienté vers l'avant de l'enveloppe. Les plaques de serrage 84 sont sensiblement identiques et comportent un bord avant rabattu vers le haut 88, un bord arrière rabattu vers le bas 86, deux ouvertures espacées 90 disposées au centre entre les bords 88, 86 et trois ouvertures 92 plus 20 petites situées à proximité du bord arrière 86. Des fiches femelles de connexion 30 du type décrit en détail dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique K° 105 208 déposée le 11 janvier 1971 par Clyde Thomas CARTER com-' prennent chacune un élément de contact avant en forme de douille 25 cylindrique 200 et un élément de connexion arrière 201. La douille 200 comprend un bras élastique suspendu 202. Lorsqu'un connecteur femelle 4 doit être assemblé, les fiches femelles de connexion 30 sont d'abord serties à l'aide des éléments de connexion 201 sur les conducteurs 8 du câble plat et 30 souple 10. Les extrémités équipées du câble 10 sont ensuite passées, de la façon représentée sur la figure 6, de la droite vers la gauche, d'abord par l'enveloppe 12, puis par la fente 60, la fente 64 et la cavité 42 du presse-étoupe 14. Le bras élastique 202 de chaque fiche femelle 30 est alors abaissé, et toutes les fiches 35 30 sont introduites en masse dans les cavités 25 des passages 20 par 1»évidement 41 et la fente 33, de sorte que l'extrémité avant de chaque fiche femelle 30 vient buter contre un épaulement 37 et l'extrémité arrière de chaque fiche contre un épaulement 35 de 72 00622 2121702 la cavité 25. Le "bras élastique 202 porte contre la "base de la cavité 25 et pousse la fiche femelle 30 contre le toit de chaque cavité. Lorsque toutes les fiches femelles 30 sont assemblées dans 5 le boîtier 16, le presse-étoupe 14 est déplacé vers la gauche comme on le voit sur la figure 6, de manière à entourer le boîtier 16 qui s'emboîte dans la cavité 42 dont le bossage 48 se loge dans 1*évidement 41 (voir figure 8). Comme on le voit sur la figure 8, un espace 205 est ménagé entre la surface extérieure de l'élément 10 avant 18 et les surfaces 44 de l'élément avant du presse-étoupe 14. Les plaques de serrage 84 sont disposées ensuite sur les côtés opposés de l'élément d'étanchéité 45. Les saillies 58 de l'élément d'étanchéité pénètrent dans les ouvertures 92 des plaques 84. Ces dernières servent à stabiliser le presse-étoupe 14 15 pendant l'opération suivante de l'assemblage du connecteur femelle 4 et elles réduisent le risque que le presee-étoupe 14 ne soit abîmé. Le sous-ensemble constitué par le boîtier 16, le presse-étoupe 14 et les plaques de serrage 84 est alors entouré par 20 l'enveloppe 12 qui est déplacée vers la gauche, èn observant la figure 6, jusqu'à ce que les plaques de serrage portent contre l'élément 78 et que les dents 82 pénètrent dans les ouvertures 90 ainsi que dans les dispositifs d'arrêt 56 du presse-étoupe (voir figure 7). L'enveloppe 12 comprime le presse-étoupe 14 25 autour du boîtier 16 comme on le voit sur la figure 8, et chaque plaque de verrouillage 84 est verrouillée sur 1'enveloppe 12. par les dents 82 qui pénètrent dans les ouvertures 90 ainsi que par le bord 88 rabattu vers le haut qui porte contre l'élément de transition 76 de la surface interne d^une paroi 66. Le bord rabat-30 tu vers le bas 86 de chaque plaque 84 est appliqué sur l'extrémité arrière du presse-étoupe. L'élément à parois parallèles 78 de l'enveloppe exerce sur le presse-étoupe, par l'intermédiaire des plaques 84, une compression 14 qui est transmise au câble 10 disposé dans l'élément d'étanchéité 45. 35 La forme générale convergente du passage entre l'ouverture avant et l'ouverture 80 a pour résultat que toutes les forces d'arrachement qui sont exercées sur le câble 10 compriment le 72 00622 2121702 le presse-étoupe 14. Les évidements coniques peu profonds 38 sont disposés en dessous des évidements 34 afin d'éviter que les broches de connexion du connecteur mâle 4f ne soient abîmées si on essaie de 5 mettre les connecteurs femelle et mâle en prise alors qu'ils sont orientés d'une manière incorrecte. Si on essaie une telle mise en prise incorrecte, les fiches de connexion pénètrent dans les évidements 38 et les côtés des évidements les supportent de manière à les empêcher de se déplacer latéralement, de sorte que les fiches 10 ne se plient pas et restent alignées. Comme on le voit en particulier sur les figures 9 et 10, le connecteur mâle 4' est semblable à de nombreux points de vue au connecteur femelle 4. L'enveloppe 121, les plaques 84' et le presse-étoupe d'étanchéité 14' sont sensiblement identiques aux éléments 15 correspondants du connecteur 4. Les fiches de connexion 100 serties sur les conducteurs 8' du câble 10' comprennent des broches de contact 101 qui sont destinées à pénétrer dans les douilles 200 des fiches de connexion femelle 30. Les broches de contact 101 font partie intégrante de corps 102 qui comportent 20 des éléments de connexion/orientés vers la gauche (en observant la figure 10) à l'aide desquels les fiches de connexion 100 sont serties sur les conducteurs 8'. Les passages 24' du boîtier 16* sont destinés à loger les corps 102 des fiches 100 et comportent des dispositifs de retenue appropriés qui maintiennent chaque fiche 25 100 dans son passage correspondant 24*. Le boîtier 16' diffère du boîtier 16 par le fait qu'il comporte deux surfaces divergentes 93 et qu'il se prolonge sur une distance importante au-delà de l'extrémité droite (en observant la figure 10) de l'enveloppe 12'. Un collier orienté latéralement 30 96 du boîtier 16', situé à proximité immédiate de la surface avant de l'enveloppe 12' aide à protéger les extrémités des presse-étoupes 14* 14' contre toute avarie au moment où les connecteurs 4, 41 sont associés. Un capuchon 98- partant du collier 96 entoure les extrémités des fiches 100 et le.3 dépasse. La surface exté-35 rieure du capuchon 98 est conique de sorte qu'il peut pénétrer dans l'espace 205 situé entre la partie avant 18 du boîtier 16 et les surfaces 44 de la partie interne du presse-étoupe 14. 72 00622 7 2121702 Lorsque les connecteurs mâle et femelle sont assemblés l'un à l'autre de la manière représentée sur la figure 9, la surface de jonction interne est rendue complètement étanche du fait que les éléments d'étanchéité 45, 45' des presse-étoupe 14, 1-41 sont pressés 5 contre les surfaces des câbles 10, 10'. De ce fait, aucune matière étrangère ne peut pénétrer entre le câble 10, 10' et les presse-étoupe 14, 14' dans les passages 24, 24' des boîtiers 16, 16'. De plus, la surface de jonction électrique entre les extrémités des connecteurs est rendue étanche, car la partie avant du presse-10 étoupe d'étanchéité 14' est comprimée entre l'élément 72' de l'enveloppe 12' et les surfaces 93 du boîtier 16', tandis que la partie avant du presse-étoupe 14 est comprimée entre l'élément 72 de l'enveloppe 12 et la surface inclinée du capuchon 98. Afin de fixer les connecteurs 4 et 4' l'un à l'autre et d'évi-15 ter toute séparation accidentelle entre eux, on utilise un support de montage 6 qui comprend une âme 104 dont la largeur est légèrement supérieure à la largeur des connecteurs 4, 4' et qui est disposée entre des blocs solidaires 106. Des ouvertures 105 passent dans chaque bloc 106 afin de fixer le support 6 sur un 20 panneau ou une autre surface de montage (non représentée). Comme on le voit en particulier sur les figures 2 et 11 à 13, chaque bloc 106 comporte une ouverture taraudée 108, 108' à son extrémité avant et à son extrémité arrière, c'est-à-dire les extrémités qui sont tournées vers les connecteurs 4, 4'. Un rebord 25 107 orienté vers l'intérieur de l'extrémité supérieure de chaque bloc 106 constitue un élément de polarisation pour les connecteurs 4, 4'. Des vis 110 passent dans des fentes allongées 116 des crochets de serrage 112 et se vissent dans les ouvertures 108, 108' afin de maintenir un crochet de serrage amovible 112 sur chaque 30 extrémité d'un bloc 106. Les crochets de serrage 112 comportent des têtes agrandies 114 par lesquelles passent les vis et des tiges 118 qui sont disposées le long des blocs 106, les unes vers les autres. Les extrémités des tiges 118 comportent des talons 120 dirigés vers la droite (en observant la figure 11) qui sont 35 destinés à porter contre le côté d'un bloc .106 voisin, comme on le voit en 122. Des picots 124, orientés vers la gauche des extrémités internes des tiges,sont destinés à porter contre les 72 00622 s 2121702 pattes 130 des enveloppes des connecteurs, de la façon décrite ci-après. De plus, une lèvre 126 est orientée vers la gauche, en observant la figure 11, depuis la tête de chaque crochet 112. lorsque les connecteurs 4, 4' doivent être mis en prise, 5 les vis 110 sont desserrées de manière que les crochets de serrage 112 puissent se déplacer d'un mouvement universel limité par rapport aux blocs 106. Les connecteurs sont orientés alors d'une façon appropriée par rapport à l'âme 104 de manière que les rebords 107 puissent être logés entre les ailes supérieures 128 et les épaule-10 ments 134?tournés vers le haut,des pattes 130. Les connecteurs sont alors déplacés entre les blocs 106 de manière que les pattes 130 des enveloppes 12, 12' portent contre les surfaces extérieures des crochets, comme on le voit sur la figure 11. Les vis sont serrées ensuite afin de bloquer rigidement les connecteurs sur le 15 support 6. L'un des avantages du mode de réalisation de l'invention qui a été décrit plus haut est le fait qu'il permet la réalisation de connecteurs pouvant équiper d'une façon commode les extrémités de câbles plats et souples. La surface de jonction électrique 20 entre les connecteurs associés est rendue étanche, de sorte que l'ensemble des connecteurs peut être mis en oeuvre dans des conditions d'environnement hostile ou lorsque pour d'autres raisons il faut une continuité électrique de grande fiabilité. Bien qu'on ait décrit l'application des connecteurs à un câble 25 plat et souple, il est clair que les connecteurs du mode de réalisation décrit peuvent être mis en oeuvre pour des fils individuels classiques, mais de plus, ils sont avantageux par le fait que lorsqu'un câble souple est utilisé dans un dispositif de harnais pour la plupart des câblages dans lequel on utilise également un 30 câble en forme de ruban quelconque ou des fils ronds distincts, il est inutile de spécifier des connecteurs de types divers pour les différents types de conducteurs. Un autre avantage du connecteur du mode de réalisation décrit plus haut réside dans le fait que le boîtier 16, 16' qui contient 35 les éléments de contact peut être déplacé d'une distance très faible par rapport à l'enveloppe 12, 12'. Ce mouvement est permis par le fait que les boîtiers sont entourés et maintenus entièrement 72 00622 9 2121702 par les presse-étoupe d'étanchéité élastiques 14, 14*. Un tel mouvement du boîtier 16, 16' est nécessaire pour que les deux boîtiers s'alignent d'eux-mêmes l'un sur l'autre lorsque les deux connecteurs sont associés. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux dispositifs décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. 72 00622- 10 2121702 REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique comprenant une enveloppe extérieure ■ en matière dure comportant des passages débouchant à l'avant et à l'arrière, l'enveloppe entourant et comprimant un presse-étoupe 5 d'étanchéité en matière élastique, ce dernier comportant une cavi-. té partant d'une face avant et une fente partant de la cavité jusqu'à une face arrière, caractérisé en ce qu'un boîtier en matière isolante, comportant plusieurs passages espacés et parallèles disposés entre une face avant et une face arrière et logeant chacun . 10 un dispositif de connexion comportant un élément de contact et un élément de connexion relié à une extrémité d'un conducteur électrique, est emboîté dans la cavité, les conducteurs partant de la face arrière du boîtier par la fente et sortant par la face arrière du presse-étoupe d'étanchéité et en ce que le passage 15 converge de l'avant vers l'arrière. 2. Connecteur électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux plaques de serrage dont chacune est disposée sur un côté du presse-étoupe d'étanchéité entre ce dernier et l'enveloppe,des éléments reliant l'enveloppe à chaque plaque 20 et chaque plaque au presse-étoupe d'étanchéité. 3. " Ensemble de connecteurs électriques comprenant deux connecteurs associés suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le boîtier d'un premier connecteur comporte un capuchon orienté vers l'avant, dans la direction d'association 25 des connecteurs par rapport au presse-étoupe, le capuchon étant disposé entre le boîtier et le presse-étoupe du second connecteur de manière à comprimer une partie du presse-étoupe contre l'enveloppe du second connecteur. 4. Ensemble de connecteurs électriques suivant la revendica- 30 tion 3, caractérisé en ce que les deux connecteurs électriques sont maintenus en prise par un support de montage. 5. Ensemble de connecteurs électriques suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le support de montage comprend une âme qui relie deux blocs espacés dont chacun comporte deux crochets 35 de serrage associés, chaque crochet étant destiné à venir en prise avec une patte de forme complémentaire d'un connecteur.