Brevet FR2599192A1 — publié le 19871127

- 1 - CONNECTEUR ELECTRIQUE IMMERGEABLE L'invention concerne un connecteur électrique du type comprenant une embase fixée sur la paroi d'un appareil tel qu'un boitier électrique ou électronique, une tête de câble électrique prévue pour s'engager dans cette embase, deux ensembles de pièces de contact complémentaires dont un premier ensemble est 5 disposé dans l'embase et le deuxième ensemble dans la tête de câble, chaque pièce de contact d'un ensemble étant prévue pour s'engager avec une pièce de contact complémentaire de l'autre ensemble afin d'assurer des liaisons électriques entre l'appareil et le câble électrique et elle vise à permettre une utilisation prolongée de ce connecteur en immersion dans l'eau après en avoir 10 effectué le raccordement dans l'air. Le câble électrique comprend, de l'extérieur vers l'intérieur, au moins une gaine extérieure isolante, une armature métallique, une gaine intérieure isolante et des conducteurs électriques isolés individuellement. La tête de câble électrique comprend une structure métallique, de forme générale tubulaire, recevant 15 l'extrémité du câble électrique et tenant de manière étanche vers l'extrémité frontale de la tête de câble électrique une pièce isolante porte-contacts dans laquelle sont noyées les pièces de contact du deuxième ensemble. Chacune de ces pièces de contact est électriquement reliée à l'extrémité de l'un des conducteurs électriques du câble. Pour que le connecteur puisse être immergé, on a déjà 20 prévu d'arrêter la gaine extérieure du câble à une distance de l'extrémité frontale de la tête de câble électrique plus grande que la distance à laquelle se termine l'extrémité de la gaine intérieure du câble et d'appliquer un premier surmoulage en un matériau élastomère entre la gaine intérieure du câble et la structure métallique de la tête de câble et un deuxième surmoulage en un 25 matériau élastomère entre la gaine extérieure du câble et la structure métallique de la tête de câble. Cette disposition améliore sensiblement la tenue - à l'eau du connecteur électrique mais ne permet pas toutefois des immersions de très longue durée, par exemple d'une durée supérieure à dix ans, telles qu'on souhaite les réaliser actuellement. Un objectif de l'invention est d'augmenter encore la durée de vie sous l'eau d'un connecteur électrique du type qui vient d'être décrit pour atteindre les durées 2- 2 2599192 actuellement souhaitées et on a trouvé que l'on pouvait atteindre ce résultat en écartant les uns des autres les conducteurs électriques isolés du câble dans un espace compris entre l'extrémité de la gaine intérieure et la pièce isolante porte-contacts et en insérant dans cet espace de manière étanche vis-à-vis de la 5 structure métallique de la tête de câble, un bouchon isolant traversé de manière étanche par chacun des conducteurs électriques isolés, ainsi écartés les uns des autres. L'insertion de ce bouchon isolant a considérablement amélioré la tenue en immersion du connecteur électrique et l'on s'est aperçu que, pour pleinement 10 bénéficier de l'amélioration ainsi apportée, il était préférable d'apporter aussi une modification dans les moyens d'étanchéité insérés entre l'embase et la paroi qui la reçoit et entre l'embase et la tête de câble électrique. Cette embase comprenant une pièce métallique qui forme une première portion tubulaire, d'engagement dans la paroi, une deuxième portion tubulaire, de 15 réception de la tête de câble électrique et une collerette entre ces deux portions tubulaires, on a trouvé qu'il était avantageux de prévoir à la fois un joint annulaire d'étanchéité sur la première portion tubulaire et un joint annulaire d'étanchéité sur la collerette, au contact de la paroi. Entre l'embase et la tête de câble électrique, on prévoit de préférence, deux joints annulaires sur la deuxième 20 portion tubulaire distants longitudinalement et disposés sur des sections à diamètres internes différents de cette deuxième portion tubulaire. On va décrire, à titre non limitatif, un exemple de réalisation de l'invention en se référant à la figure schématique ci-jointe qui représente en élévation et coupe axiale partielle un connecteur électrique. Sur la paroi 1 d'un appareil non représenté est montée une embase 2 à l'intérieur de laquelle sont fixées des broches 3, partiellement noyées dans un remplissage 4 étanche et isolant, électriquement reliées par des liaisons 5 à des organes disposés à l'intérieur de cet appareil. Cette embase 2 est prévue pour recevoir la tête 6 d'un câble électrique 7. Cette 30 tête 6 comprend une structure métallique, de forme générale tubulaire, constituée d'une succession axiale de pièces s'emboîtant les unes dans les autres. On peut distinguer: une pièce métallique tubulaire centrale 8, une pièce métallique tubulaire frontale 9 liée mécaniquement à la précédente par chevauchement des extrémités voisines et application d'un manchon auxiliaire 10 lié à la pièce 9 et - 3 - 2599 1 92 retenu longitudinalement sur la pièce 8 par un circlip 11, une pièce métallique tubulaire arrière 12 chevauchant partiellement la pièce 8. Ces pièces métalliques, ainsi que d'autres qui vont être mentionnées, sont, par exemple, en acier inoxydable ou en bronze marine UA9F. Le câble 7 comprend une gaine isolante extérieure 13 qui est arrêtée dans un plan transversal 14 situé près de l'entrée du câble dans la tête de câble 6, une armature métallique 15 qui est radialement écartée, un peu plus en avant, pour être retenue entre la pièce métallique tubulaire arrière 12 et une pièce métallique de fixation 16 formant écrou et se vissant sur la pièce 12, une gaine 10 isolante intérieure 17 qui est arrêtée dans un plan transversal 18 situé plus en avant dans la tête de câble et des conducteurs électriques isolés individuellement 19. Les conducteurs électriques 19 sont écartés les uns des autres dans la tête de câble 6 dans l'espace compris longitudinalement en avant de la gaine intérieure 15 17 et un bouchon isolant 20 est formé autour de ces conducteurs écartés les uns des autres. Ce bouchon isolant 20 comprend une portion avant en élastomère et une portion arrière en une matière plastique dure. Il est tenu de manière étanche dans la structure métallique. On voit des joints annulaires 21 insérés entre le bouchon 20 et les pièces métalliques 8 et 9 et entre ces deux dernières. Une 20 pièce d'écartement 22 sépare le bouchon 20 d'une pièce isolante porte- contacts 23 dans laquelle sont noyées des douilles 24 prévues pour recevoir les broches 3 lorsque la tête de câble 6 est introduite dans l'embase 2. Ces douilles 24 sont fixées à l'extrémité des conducteurs 19. L'embase 2 comprend une pièce métallique qui forme une première portion 25 tubulaire 25 s'engageant dans une ouverture de la paroi 1, une deuxième portion tubulaire 26 recevant intérieurement l'extrémité avant de la tête de câble 6 et une collerette 27 entre ces deux portions tubulaires. On a prévu un joint annulaire 28 sur la portion tubulaire 25 et un joint annulaire 29 sur la collerette 27, au contact de la paroi 1. Entre la tête de câble 6 et la portion tubulaire 26 on 30 a prévu deux joints annulaires 30 disposés sur des sections à diamètres internes différents. Un manchon externe 31 monté sur la pièce métallique 9 de la tête de câble 6 s'engage extérieurement par vissage sur la portion tubulaire 26 de l'embase 2 pour assurer une meilleure fixation mécanique de la tête de câble 6 sur 35 l'embase 2. 4- 2: 2599192 Un surmoulage 32 en un élastomère est appliqué sur la gaine intérieure 17 et la pièce métallique 8. Un surmoulage 33 en un élastomère est appliqué sur la gaine extérieure 13, l'ensemble des pièces métalliques 16, 12, 8 et 10 et contre la pièce métallique 9. Ce surmoulage 33 recouvre donc l'ensemble de la structure métallique à l'exception de la partie avant de la pièce métallique frontale 9 entourée du manchon externe 31. L'étanchéité interne sur chaque conducteur électrique peut être testée en cours de fabrication en montant le connecteur sur la paroi d'une enceinte soumise à une forte dépression, tandis qu'on injecte de l'hélium dans la partie arrière de la 10 tête de câble. - 5 - REVENDICATIONS I - Connecteur électrique du type comprenant une embase (2) fixée sur la paroi (1) d'un appareil, une tête de câble électrique (6) prévue pour s'engager dans cette embase, deux ensembles de pièces de contact complémentaires dont un premier ensemble (3) est disposé dans l'embase 5 et le deuxième ensemble (24) dans la tête de câble, chaque pièce de contact d'un ensemble étant prévue pour s'engager avec une pièce de contact complémentaire de l'autre ensemble et la tête de câble électrique étant formée à l'extrémité d'un câble électrique (7) qui comporte une gaine extérieure isolante (13), une armature métallique (15), une gaine 10 intérieure isolante (17) et des conducteurs électriques isolés individuellement (19) et comprenant une structure métallique de forme générale tubulaire (8, 9, 10, 12, 16) qui reçoit l'extrémité de câble électrique et qui tient de manière étanche vers son extrémité frontale une pièce isolante porte-contacts (23) dans laquelle sont noyées les pièces de contact (24) du 15 deuxième ensemble reliées électriquement à l'extrémité desdits conducteurs électriques (19), tandis que, dans la tête de câble électrique (6), la gaine extérieure (13) se termine à une distance de l'extrémité frontale de la tête de câble électrique plus grande que la distance à laquelle se trouve l'extrémité (18) de la gaine intérieure (17) et un premier surmoulage en un 20 matériau élastomère (32) est appliqué entre la gaine intérieure (17) du câble et la structure métallique (8) et un deuxième surmoulage en un matériau élastomère (33) est appliqué entre la gaine extérieure (13) et la structure métallique (16, 12, 8, 10, 9), caractérisé en ce que, dans la tête de câble électrique (6), les conducteurs électriques (19) sont écartés les 25 uns des autres dans un espace compris entre l'extrémité (18) de la gaine intérieure (17) et la pièce isolante porte-contacts (23) et y traversent de - manière étanche un bouchon isolant (20) inséré de manière étanche dans la structure métallique (8, 9). 2 - Connecteur électrique selon la revendication 1, avec embase (2) formant 30 une première portion tubulaire (25), d'engagement dans la paroi (1), une deuxième portion tubulaire (26), de réception de la tête de câble électrique (6) et une collerette (27) entre ces deux portions tubulaires, caracté- -.6- 2 599192 risé en ce que deux joints annulaires d'étanchéité (28, 19) sont prévus entre l'embase (2) et la paroi (1): l'un sur la première portion tubulaire (25), l'autre sur la collerette (27). 3 - Connecteur électrique selon la revendication 1, avec embase (2) formant 5 une première portion tubulaire (25), d'engagement dans la paroi (1), une deuxième portion tubulaire (26), de réception de la tête de câble électrique (6) et une collerette (27) entre ces deux portions tubulaires, caractérisé en ce que cette deuxième portion tubulaire (26) porte deux joints annulaires (30) distants axialement et disposés sur des sections à diamè10 tres internes différents, pour assurer l'étanchéité vis-à-vis de la tête de câble électrique (6).