Brevet FR2573929A1 — publié le 19860530

Connecteur électrique étanche La présente invention se rapporte aux connecteurs électriques étanches comportant un premier bloc électrique de contact couplé à une première paroi et un deuxième bloc électrique de contact couplé à une deuxième paroi; ces deux blocs sont destinés à être reliés électriquement l'un à l'autre et l'ensemble avec les deux parois et le connecteur est destiné à être plongé dans un liquide formé, le plus souvent, par de l'eau douce ou de l'eau de mer. De tels connecteurs sont, par exemple, employés pour relier électriquement le boîtier d'un hydrophone à une coque rigide derrière laquelle sont disposés des circuits d'utilisation des signaux fournis par l'hydrophone. I1 existe dans le commerce des prises qui sont conçues pour for mer une jonction étanche; il est connu d'employer deux telles jonctions pour réaliser un connecteur électrique étanche: deux prises femelles sont respectivement fixées sur les deux parois et la liaison électrique entre les deux prises femelles est assurée par un câble aux deux extrémités duquel sont respectivement branchées deux prises mâles. Une liaison réalisée de cette façon présente plusieurs endroits où des rentrées d'eau peuvent se produire: au raccordement des prises femelles avec les parois, au raccordement des prises femelles avec les prises mâles et au raccordement des prises mâles avec le câble. De plus, pour permettre un raccordement facile des prises, le câble doit être suffisamment long; de ce fait lorsque la liaison électrique étant réalisée, les deux parois sont rapprochées et reliées mécaniquement par une fixation souple, le câble est dans l'eau, n'est pas tendu et ne peut pratiquement pas être maintenu; dans des applications comme celles dsun hydrophone monté sur un navire, il en résulte des risques de vibration du câble et donc de détérioration avec, en plus dans le cas d'un hydrophone, production d'un bruit parasite dO à la vibration et capté par le câble. Il est à noter également que le câble, de par sa longueur, est encombrant. La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire fortement les inconvénients précités. Ceci est obtenu en utilisant une seule prise mâle et une seule prise femelle, respectivement couplées aux deux parois, et en prévoyant un dispositif qui, lorsque les deux prises sont raccordées, délimite un volume étanche autour d'elles. Selon l'invention, un connecteur électrique étanche comportant un premier bloc électrique de contact couplé à une première paroi et un deuxième bloc électrique de contact couplé à une deuxième paroi, est caractérisé en ce que les deux blocs comportent respectivement deux prises destinées à être connectées ensemble, en ce que le connecteur comporte: une première pièce qui constitue une première enceinte sur la première paroi, et qui entoure le premier bloc; une deuxième pièce qui constitue une deuxième enceinte sur la deuxième paroi, et qui entoure le deuxième bloc, la première enceinte venant ceinturer la deuxième enceinte et la deuxième enceinte venant ceinturer les deux blocs quand, les deux parois étant en regard, la prise du premier bloc est connectée à la prise du deuxième bloc; une membrane formant une sorte de bouée gonflable, solidaire de la première enceinte et remplissant au moins un volume situé dans l'angle entre la première paroi et la première enceinte, cette membrane étant destinée à être gonflée, après que les prises des deux blocs aient été connectées, de manière à s'appliquer tout autour de la deuxième enceinte. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent: - la figure 1, une dispositif comportant un connecteur électrique étanche selon l'art connu, - la figure 2, une vue partielle, en coupe, d'un dispositif comportant un connecteur électrique étanche selon l'invention, avant branche ment, - les figures 3 et 4, des vues correspondant à la figure 2 mais avec le connecteur branché - les figures 5 à 7 des schémas montrant la possibilité qu'a le connecteur d'amortir les chocs. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. La figure 1 est une vue schématique, de côté, d'un dispositif pour mesure par hydrophone, comportant un connecteur électrique étanche, 1, selon l'art connu. Cette figure montre un hydrophone 2, relié à la coque, 3, d'un navire au moyen d'un connecteur électrique étanche, I, et de suspensions mécaniques telles que, 4a, 4b, schématisées par des ressorts en spirale; dans l'exemple décrit la fixation mécanique est, en fait, assurée par trois suspensions. Le connecteur électrique étanche, 1, comporte, en série, un premier bloc électrique de contact, étanche, 2', la, un cordon électrique, 1', et un deuxième bloc électrique de contact, étanche, 3', lb.Chacun des blocs électriques est constitué d'une prise mâle et d'une prise femelle complémentaires; les prises mâles la, lb sont connectées aux extrémités du cordon 1' tandis que les prises femelles sont respectivement solidaires des parois de l'hydrophone et de la coque. Les dispositifs de mesure par hydrophones du genre de celui de la figure 1, présentent les inconvénients mentionnés au début de ce texte. La figure 2 est une vue partielle en coupe d'un dispositif pour mesure par hydrophone, comportant un connecteur électrique étanche, 1, selon l'invention. Sur cette figure, où le connecteur est montré juste avant d'être branché, les suspensions mécaniques correspondant à celles de la figure 1, n'ont pas été représentées afin de ne pas surcharger la figure et parce que d'une part ce sont, dans l'exemple décrit, des suspensions classiques et que, d'autre part, elles n'apportent rien à la compréhension de l'invention. La figure 2 montre un hydrophone 2 d'où sort un câble électrique plat 12 terminé par une prise mâle, 10, munie de joints d'étanchéité toriques Ja, Jb, Jc. Le câble 12, avant d'atteindre la prise 10, pénètre dans un boîtier cylindrique, 14, par une extrémité de ce boîtier, tandis que la prise 10, dont les contacts ressortent du boîtier à ltextrémité opposée, peut coulisser à l'intérieur du boîtier 14 sans toutefois en sortir au-delà d'une position déterminée par une bague d'arrêt 18; à l'arrière de la prise 10 et disposé dans le boîtier 14, un ressort à boudin tend à repousser la prise. Le boîtier 14 comporte un joint d'étanchéité torique, J14, sur sa face arrière correspondant à l'extrémité par laquelle pénètre le câble 12. Autour du boîtier 14 est disposée une enceinte cylindrique 20, fixée à la paroi de l'hydrophone 2 par des vis telles que V1 et percée de trous tels que TI à Tue ; un joint torique, 520, assure l'étanchéité entre l'enceinte 20 et l'hydrophone 2. Une membrane élastique 22 est fixée à la paroi interne de l'enceinte 20 pour constituer une sorte de bouée tout autour du boîtier 14 la fixation est assurée, pour un des bords de la membrane, entre un décrochement de la paroi de l'enceinte 20 et une couronne de fixation 21 et, pour Pautre bord de la membrane, entre la couronne 21 et une cale 23 en forme d'anneau. Un conduit, C, traverse la couronne 21, l'enceinte 20 et le connecteur 2; il permet d'augmenter la pression à l'intérieur de la membrane grâce à une pompe P solidaire de l'hydrophone 2 et accessible du côté de l'hydrophone opposé à la prise 10. La figure 2 représente également une couronne de retenue 24 qui n'est maintenue contre la paroi de l'hydrophone 2 que par le fait qu'elle est coincée entre cette paroi et la membrane 22; cette couronne 24, qui tient la membrane 22, a ainsi une petite liberté de déplacement par glissement contre la paroi de l'nydrophone 2. Une autre couronne de retenue, 25, disposant d'une petite liberté de déplacement par glissement, sert au maintien de la membrane 22 du côté de l'enceinte 20 opposé à l'hydrophone 2; il s'agit d'une pièce qui peut coulisser le long de la paroi interne de l'enceinte 20 jusqu'à une position extrème déterminée par une saillie d'arrêt 26 que forme une excroissance en anneau sur la paroi interne de l'enceinte 20. Jusqu'ici la description de la figure 2 n'a porté que sur les éléments du connecteur électrique étanche, 1, solidaires de l'hydrophone 2. La figure 2 montre que le connecteur étanche comporte des pièces solidaires d'une coque 3. n s'agit principalement d'une prise femelle 1 1 et d'une enceinte 30.La prise Il est complémentaire de la prise mâle 10; elle est fixée, par des vis telles que V2, contre la coque 3; un joint torique 311 assure l'étanchéité du contact entre la prise 11 et la coque 3 un faisceau, 13, de fils électriques est connecté sur l'arrière de la prise Il. L'enceinte 30 est disposée autour de la prise 11 et est fixée à la coque 3 par des vis telles que V3 un joint torique J30 assure l'étanchéité entre l'enceinte 30 et la coque ). L'enceinte 30 est une enceinte cylindrique dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur du boîtier 14 et dont le diamètre extérieur, sauf à sa base, est inférieur au diamètre intérieur des couronnes de retenue 24 et 25, de la couronne de fixation 21 et de l'enceinte 20. Ces dimensions des pièces les unes par rapport aux autres permettent, lorsque la prise mâle et la prise femelle sont connectées, de définir un volume de retenue de la membrane 22. L'enceinte 20 du connecteur de la figure 2 a un diamètre extérieur de lOcm au niveau des trous tandis que le diamètre extérieur de la prise 11 au niveau de son point de raccordement avec la prise 10 est d'environ 4cm. Avant d'étudier la figure 3 il est intéressant de noter la façon dont doivent être assemblées les pièces 20 à 25. La couronne 25 est glissée dans l'enceinte 20 jusqu'au point de contact avec la saillie 26, puis le premier rebord de la membrane 22 est coincé dans le décrochement de la paroi intérieure de l'enceinte 20 par la couronne de fixation 21; un système de guidage, non représenté sur la figure 2 et constitué par une rainure dans la paroi interne de l'enceinte 20 et une nervure correspondante sur l'extérieur de la couronne 21, permet de faire que les parties du conduit C respectivement percées dans l'enceinte 20 et la couronne 21 soient placées bout à bout lors du montage du connecteur.Le second rebord de la membrane 22 est alors coincé entre la couronne de fixation 21 et la cale de blocage 23; puis la couronne de retenue 24 est placée contre la membrane 22 et l'ensemble ainsi constitué est mis en place contre l'hydrophone 2 à l'aide des vis telles que V1. La figure 3 montre le connecteur étanche de la figure I après que les prises 10 et 11 aient été rentrées l'une dans l'autre, que les parois en regard de rhydrophone 2 et de la coque 3 aient été reliées par les suspensions non représentées, et que la membrane 22 ait été gonflée à une pression de 10 bars. La membrane 22 occupe alors sensiblement tout le volume compris entre les pièces 20, 23, 24, 25 et 30, tandis que l'enceinte 30 et la couronne de retenue 24, qui joue également le rôle d'enceinte, entourent complètement les prises 10 et 11 et le boîtier 14. La figure 4 ne diffère de la figure 3 que par la forme prise par la membrane 22. La modification de la forme de la membrane provient de ce que, alors que dans le cas de la figure 3 le milieu extérieur était à la pression atmosphérique normale c'est-à-dire un peu moins d'un bar, dans le cas de la figure 4 le dispositif se trouve dans l'eau, par 1000 mètres de profondeur, ctest-à-dire dans un milieu à une pression d'environ 100 bars. Dès que le connecteur électrique est plongé dans l'eau, les trous tels que T1 à T4 permettent à l'eau de venir appuyer sur la membrane 22 qui joue ainsi le rôle de joint d'étanchéité d'autant plus efficace que la pression de l'eau est plus forte. Il est à remarquer que le dispositif selon les figures 2 à 4 assure, par déplacement de l'hydrophone relativement à la coque 3, une certaine possibilité d'absorption, par la membrane, des chocs et vibrations auxquels peut être soumis l'hydrophone. Les figures 5, 6 et 7 montrent les déplacements relatifs des différentes pièces du connecteur des figures 2 à 4 sous l'effet de chocs dont le sens est indiqué par une flèche. Les figures 5 à 7 sont des schémas correspondant à la seule partie des connecteurs située sur la gauche des figures 2 à 4. Dans le cas des figures 5 et 6 le connecteur est à 1000 mètres de profondeur quand Phydrophone 2 reçoit respectivement un choc transversal selon la flèche fl et un choc en biais selon la flèche f2. Par comparaison avec la figure 4 il apparaît sur la figure 9 que les couronnes de retenue 24 et 25, en glissant respectivement sur rhydrophone 2 et sur l'enceinte 30, ont permis un déplacement de l'hydrophone 2 et de l'enceinte 20 de la gauche vers la droite, c'est-à-dire dans le sens de la flèche fl ; dans le cas de la figure 6, le choc étant en biais, non seulement il y a eu déplacement de la gauche vers la droite mais aussi du haut vers le bas, de l'hydrophone et de l'enceinte 20 par rapport à la coque 3. Dans le cas de la figure 7 le déplacement est identique à celui de la figure 6, la différence entre les deux figures tient à ce que dans le cas de la figure 7 le choc sur Phydrophone se produit aiors que, l'hydrophone n'étant pas encore immergé ou étant en début d'immersion, la membrane 22 n'est pas écrasée par la pression extérieure. 1l est à noter que, du fait de l'élasticité de la membrane, l'hydrophone 2 et l'enceinte 20, après avoir subi les déplacements qui les ont amenés aux positions des figures 5, 6 ou 7, reviennent à la position selon les figures 4 ou 3. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et elle s'applique non seulement au branchement des hydrophones mais aussi à tous les branchements électriques par prises étanches. D'une façon générale Invention consiste, pour relier électriquement deux parois, à enfermer les prises électriques servant à la liaison dans deux enceintes consécutives solidaires respectivement des deux parois et à utiliser, en plus des joints étanchéité classiques, une membrane gonflable disposée dans l'espace compris entre les deux enceintes C'est ainsi que la prise mâle peut ne pas être disposée dans un boîtier tel que 14 avec un ressort tel que 16, mais être fixée sur la paroi de l'hydrophone 2; dans ce cas l'enceinte 30 pourra jouer le rôle de guide pour l'enfoncement de la prise mais les déplacements résultants de chocs tels qu'ils ont été décrits à l'aide des figures 5 à 7 seront impossibles. De même les couronnes de retenue 24, 25 ne sont pas indispensables: la couronne 24 peut être supprimée et la couronne mobile 25 remplacée par une couronne solidaire de l'enceinte 20 ou plus exactement par une enceinte 20 possèdant un rebord intérieur. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique étanche comportant un premier bloc électrique de contact couplé à une première paroi et un deuxième bloc électrique de contact couplé à une deuxième paroi, caractérisé en ce que les deux blocs (10,12-Il) comportent respectivement deux prises (10, 11) destinées à être connectées ensemble, en ce que le connecteur comporte: une premiere pièce (20), qui constitue une première enceinte sur la première paroi (2), et qui entoure le premier bloc; une deuxième pièce (30) qui constitue une deuxième enceinte sur la deuxième paroi, et qui entoure le deuxième bloc, la première enceinte venant ceinturer la deuxième enceinte et la deuxième enceinte venant ceinturer les deux blocs quand, les deux parois étant en regard, la prise (10) du premier bloc (10, 12) est connectée à la prise (11) du deuxième bloc (11); une membrane (22) formant une sorte de bouée gonflable, solidaire de la première enceinte (20) et remplissant au moins un volume situé dans l'angle entre la première paroi (2) et la première enceinte (20), cette membrane étant destinée à être gonflée, après que les prises des deux blocs aient été connectées, de manière à s'appliquer tout autour du bord de la deuxième enceinte (30). 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier bloc électrique (10, 12) comporte un cable (12) à une extrémité duquel est branchée la prise (10) du premier bloc. 3. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (14) à l'intérieur duquel peut coulisser la prise (10) du premier bloc (10, 12) et un ressort (16) couplant le fond du boîtier à la prise du premier bloc. 4. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de maintien (24) présentant une partie cylindrique terminée, à l'une de ses extrémités, par un rebord de diamètre moyen supérieur à celui de la partie cylindrique, en ce que la pièce de maintien est fixée par coincement du rebord entre la première paroi (2) et la membrane (22), en ce que la partie cylindrique constitue une troisième enceinte sur la première paroi et en ce que la troisième enceinte ceinture la deuxième enceinte quand, les deux parois étant en regard, les deux prises (10, 11) sont connectées. 5. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de retenue (2S) constituant une bague d'étranglement dont la périphérie épouse la surface interne du haut de la première enceinte (20) de manière à pouvoir glisser dans la première enceinte, perpendiculairement à la première paroi (2), entre d'une part la membrane (22) et d'autre part un dispositif de blocage constitué par au moins une saillie (26) dans la paroi intérieure de la première enceinte, cette bague d'étranglement ayant des dimensions intérieures supérieures aux dimensions extérieures de la deuxième enceinte, de manière à entourer cette deuxième enceinte lorsque les deux prises sont connectées. 6. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe de gonflage (P) reliée à la membrane par un conduit (C) qui traverse la première enceinte (20).