Brevet FR2614735A1 — publié le 19881104

L'invention concerne des moyens d'étanchéité pour un connecteur électronique, et plus particulièrement des moyens perfectionnés pour assurer un contact sensible- ment plat entre un élément d'étanchéité élastomérique flexible, sensiblement plat, et un composé époxy d'enrobage utilisé pour encapsuler les bornes à l'intérieur du connecteur. Dans l'art antérieur concernant un connecteur électronique, dans lequel plusieurs bornes espacées sont disposées à l'intérieur du boîtier pour le connecteur, la pratique classique consiste à encapsuler les bornes avec un composé d'enrobage convenable, tel qu'un époxy. Apres que les bornes ont été ainsi encapsulées, un élément d'étan- chéité élastomérique sensiblement plat (appelé, dans la technique, "joint d'étanchéité d'interface") est disposé contre le composé d'enrobage. Le joint d'étanchéité d'interface présente plusieurs ouvertures espacées destinées à recevoir les bornes. Lorsque le composé époxy d'enrobage durcit, sa surface n'est pas totalement plane, mais présente plutôt plusieurs "creux" ou cavités. Lorsque le joint d'étanchéité d'interface est disposé contre le composé d'enrobage, certaines crevasses ou cavités minuscules se forment du fait de la surface creusée irrégulière du composé d'en- robage. En conséquence, il est difficile d'obtenir un bon joint d'étanchéité efficace et de l'humidité risque de s'accumuler à l'intérieur des fissures ou des cavités, aboutissant ainsi à une corrosion indésirée des bornes à l'intérieur du connecteur. Un objet de l'invention est donc d'atténuer les inconvénients et les défauts de l'art antérieur en proposant un élément rapporté pour le composé d'enrobage, assurant ainsi un contact d'étanchéité efficace, sensible- ment plat, entre le composé d'enrobage et le joint d'étanchéité d'interface. Un autre objet de l'invention est de proposer un élément rapporté à l'intérieur duquel le composé d'enrobage est reçu et durci, ainsi que des moyens pour injecter le composé d'enrobage dans l'élément rapporté. Un autre objet encore de l'invention est de proposer un contact d'étanchéité amélioré, de façon commode et à un coût de fabrication relativement bas. Conformément aux enseignements d'ordre général de la présente invention, il est illustré et décrit ici un élément rapporté destiné à être utilisé dans un connecteur électronique comprenant un boîtier dans lequel sont montées plusieurs bornes sensiblement parallèles, espacées, l'élément rapporté étant disposé à l'intérieur du boîtier. L'élément rapporté comporte une partie de base présentant plusieurs ouvertures espacées destinées à recevoir respectivement les bornes. La partie de base de l'élément rapporté présente des première et seconde faces, et l'élément rapporté comporte en outre une jupe périphérique partant de la première face de sa partie de base. Un composé d'enrobage encapsule les bornes à l'intérieur de la jupe de l'élément rapporté et affleure sensiblement la première face de sa partie de base. Un joint d'étanchéité d'interface présente plusieurs ouvertures espacées, formées dans ce joint pour recevoir les bornes. Le joint d'étanché- ité d'interface est disposé sensiblement à plat contre la seconde face de la partie de base de l'élément rapporté. Grâce à cet agencement structurel, un joint d'étanchéité efficace est établi, empêchant ainsi l'humidité de s'accumuler à l'intérieur du composé d'enrobage. Dans une forme préférée de réalisation, une nervure périphérique est formée à l'intérieur du boîtier de manière que la jupe de l'élément rapporté s'emboîte sur la nervure périphérique dans le boîtier. La partie de base de l'élément rapporté présente une ouverture de manière que le composé d'enrobage puisse être introduit à partir de la seconde face de la partie de base de l'élément rapporté. Les bornes sont montées dans une monture comportant un rebord périphérique fixé au boîtier, et ce rebord périphé- rique recouvre l'élément rapporté et le composé d'enrobage qu'il renferme. Le composé d'enrobage comprend de préfé- rence un époxy, et le joint d'étanchéité d'interface est sensiblement plat et flexible et est moulé en une matière élastomérique. Conformément à un autre aspect de l'invention, il est proposé la combinaison d'un- boîtier dans lequel sont disposées plusieurs bornes espacées, sensiblement paral- lèles, portées par une monture comportant un fond à rebord fixé au boîtier. Un élément rapporté est disposé à l'intérieur du boîtier. L'élément rapporté comporte une partie de base présentant plusieurs ouvertures espacées destinées à recevoir des bornes, respectivement, et l'élément rapporté comporte en outre une jupe périphérique s'étendant de la partie de base de l'élément rapporté jusqu'au fond de la monture. Un composé d'enrobage encapsule les bornes à l'intérieur de la jupe de l'élément rapporté et sensiblement entre la partie de base de l'élément rapporté et le fond de la monture, empêchant ainsi l'humidité de s'accumuler à l'intérieur du composé d'enrobage. Conformément aux autres enseignements de l'invention, il est illustré et décrit ici un procédé perfectionné pour encapsuler un connecteur électrique du type comportant un boîtier et, en outre, au moins une borne disposée dans ce boîtier, la borne étant portée par une monture. Un élément rapporté sensiblement rigide est prévu, cet élément étant réalisé en une matière électriquement isolante. L'élément rapporté est logé à l'intérieur du boitier de façon que la borne soit reçue dans une ouverture correspondante formée dans l'élément rapporté, et la monture est fixée au boîtier. Un composé d'enrobage est injecté dans le boîtier et dans l'espace compris entre l'élément rapporté et la monture afin qu'il encapsule la borne. Un joint d'étanchéité d'interface (constituant, de préférence, un élément d'étanchéité en élastomère) est prévu et disposé à l'intérieur du boîtier. Le joint d'étanchéité d'interface affleure sensiblement l'élément rapporté et, sur sQn autre côté, le composé d'enrobage. En conséquence, une étanchéité efficace est obtenue entre l'élément rapporté et le joint d'interface, rattrapant ainsi toutes cavités formées dans le composé d'enrobage pendant son durcissement et empêchant donc l'accumulation d'humidité dans les cavités. Conformément à d'autres enseignements encore, de l'invention, il est illustré et décrit ici un procédé perfectionné d'assemblage d'un connecteur électronique. Ce procédé comprend les étapes qui consistent à utiliser une monture portant plusieurs bornes espacées qui font saillie au-dessus et au-dessous d'un fond de la monture. Il est prévu un élément rapporté qui comporte une partie de base ainsi qu'une jupe s'étendant vers le haut de la partie de base. La jupe de l'élément rapporté est fixée au fond de la monture de manière que plusieurs bornes faisant saillie au- dessus du fond de la monture passent dans un nombre correspondant d'ouvertures formées dans la partie de base de l'élément rapporté. Il est prévu un boîtier auquel la 26 14735 monture est fixée de façon que l'élément rapporté soit disposé au moins partiellement à l'intérieur du boîtier. Un composé d'enrobage est injecté dans l'espace entre la partie de base de l'élément rapporté et le fond de la monture pour encapsuler les bornes. Un joint d'étanchéité d'interface est prévu et disposé à l'intérieur du boîtier et affleure sensiblement la partie de base de l'élément rapporté, sur sa face opposée à celle du composé d'en- robage. Grâce à ce procédé, on obtient une étanchéité efficace rattrapant toutes cavités formées lors du durcissement du composé d'enrobage empêchant ainsi l'accumulation d'humidité à l'intérieur des cavités. L'élément rapporté est de préférence fixé à la monture par un adhésif qui est conducteur de manière que, lorsque de la chaleur lui est appliquée, l'élément rapporté puisse être enlevé de la monture, ce qui facilite l'essai et la.réparation du connecteur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée montrant l'élément rapporté par rapport aux autres pièces dans l'assemblage du connecteur électrique, la pièce en traits tiretés étant le composé d'enrobage; la figure 2 est une coupe longitudinale du connecteur électronique, avec arrachement partiel; la figure 3 est une vue d'un détail de la figure 2, à l'échelle agrandie, montrant les moyens d'étanchéité effective entre le joint d'étanchéité d'interface et la partie de base de l'élément rapporté, de façon à rattraper toutes cavités formées dans le composé d'enrobage pendant son durcissement et assurant ainsi une bonne étanchéité effective pour empêcher une accumulation sensible d'humidité; les figures 4 à 7 illustrent, par des vues en perspective et en coupe partielle, la séquence d'assemblage des pièces principales du connecteur électronique, la figure 4 montrant plus particulièrement l'élément rapporté selon l'invention logé dans le boîtier du connecteur, la figure 5 illustrant plusieurs bornes montées dans une monture ayant un rebord périphérique qui est fixé au boîtier, la monture étant ensuite recouverte de l'élément rapporté et du composé d'enrobage qu'il contient, la figure 6 illustrant l'étape suivante consistant à injecter un composé d'enrobage par une ouverture située dans la partie de base de l'élément rapporté et la figure 7 illustrant l'étape suivante de montage du joint d'étanchéité d'inter- face à l'intérieur du boîtier du connecteur électronique, de manière que ce joint soit disposé sensiblement & plat contre la partie de base de l'élément rapporté et établisse ainsi une étanchéité effective pour empêcher l'accumulation d'humidité; la figure 8 est une vue en perspective éclatée de la monture pour les bornes, du composé époxy d'enrobage (représenté en traits discontinus) et de l'élément rapporté selon l'invention, la vue correspondant sensiblement à une partie de la figure 1, mais montrant comment le manchon d'un câble coaxial classique (non représenté) est réalisé d'une seule pièce avec l'élément rapporté moulé (plutôt qu'avec la monture des bornes); la figure 9 est une autre vue en perspective éclatée, correspondant sensiblement à celle des figures 4 et 5, mais montrant l'élément rapporté selon l'invention fixé de façon amovible à la monture pour les bornes avant l'assemblage avec le boîtier principal du connecteur, de façon à faciliter l'essai et la réparation; la figure 10 est une coupe partielle, suivant la ligne 10-10 de la figure 9, à échelle agrandie, montrant un adhésif fixant de façon amovible la monture pour les bornes à l'élément rapporté de l'invention. En référence aux dessins, un connecteur électronique 10 comprend un boîtier 11 dans lequel sont montées plusieurs bornes espacées, sensiblement parallèles 12. Un élément rapporté 13 est disposé à l'intérieur du boîtier. L'élément rapporté 13 constitue de préférence une pièce moulée en matière plastique relative- ment rigide et il se présente de préférence sous la forme d'un petit plateau, comme montré plus clairement sur les figures 1 et 3. L'élément rapporté 13 comprend une partie de base 14 ayant une première face 15 et une seconde face 16. L'élément rapporté 13 comporte en outre une jupe périphérique 17 formée d'une seule pièce avec la partie de base 14 et s'étendant à partir de la première face 15 de celle-ci. La partie de base 14 de l'élément rapporté 13 présente plusieurs ouvertures 18 destinées à recevoir les bornes respectives 12, munies d'éléments de filtrage 12A, comme montré plus clairement sur les figures 1 à 3. Un composé d'enrobage 19 encapsule les bornes 12 à l'intérieur de la jupe 17 de l'élément rapporté 13,. et le composé d'enrobage 19 affleure sensiblement la première face 15 de la partie de base 14 de l'élément rapporté 13. Le composé d'enrobage peut être une matière époxy bien connue utilisée classiquement pour l'encapsulation de composants électroniques. Un joint d'étanchéité d'interface 20 présente plusieurs ouvertures 21 destinées à recevoir les bornes 12. Le joint d'étanchéité d'interface 20 est de préférence un élément plat, relativement flexible, moulé en une matière élastomérique convenable et, dans l'assemblage final, le joint d'étanchéité d'interface 20 est disposé sensiblement à fleur (ou à plat) contre la seconde face 16 de la partie de base 14 de l'élément rapporté 13. Lorsque le composé époxy 19 d'enrobage durcit, il en résulte invariablement la formation de plusieurs "creux", cavités ou évidements 22 à. sa surface, comme montré plus clairement sur la figure 3. Ainsi, lorsque le joint d'étanchéité d'interface 20 est placé contre la surface apparente du composé d'enrobage durci 19 (sans l'avantage de l'invention), une étanchéité imparfaite est établie. En conséquence, l'humidité peut tendre à s'ac- cumuler dans les cavités 22 formées entre le composé d'enrobage 19 et le joint d'interface 20, laquelle peut ainsi contribuer finalement à la corrosion des bornes 12. Cependant, avec l'agencement structurel de l'invention, comprenant l'élément rapporté 13, on obtient une excellente étanchéité empêchant l'accumulation d'humidité dans le composé d'enrobage 19 et donc le risque de corrosion des bornes 12. Une nervure périphérique 23 est avantageusement formée à l'intérieur du boîtier 11, comme montré plus clairement sur la figure 4, et la jupe 17 de l'élément rapporté 13 repose sur cette nervure, comme montré plus clairement sur les figures 2 et 3. La partie de base 14 de l'élément rapporté 13 présente une ouverture 30 de manière que le composé d'enrobage 19 puisse être introduit à partir de la seconde face 16 de la partie de base 14 de l'élément rapporté 13 (comme décrit ci-après en référence à la figure 6). De plus, les bornes 12 sont de préférence montées dans une monture 24 réalisée d'une seule pièce avec un rebord périphérique 25. Ce dernier est fixé au boîtier 11 au moyen de plusieurs vis 26. Les vis 26 portent des rondelles 27 de blocage et sont reçues dans des trous taraudés correspon- dants 28 formés dans le boîtier 11. En référence aux figures 4 à 7, on peut décrire la séquence d'assemblage du connecteur électronique 10. Sur la figure 4, l'élément rapporté 13 est placé à l'intérieur du bottier il de façon que la jupe périphérique 17 de l'élément rapporté 13 soit reçue sur la nervure périphéri- que 23 formée à l'intérieur du boîtier 11. Ensuite, et comme montré plus clairement sur la figure 5, les bornes 12 portées à l'intérieur de la monture 24 sont reçues à l'intérieur du boîtier 11 de façon qu'elles passent dans les ouvertures respectives 18 formées dans la partie de base 14 de l'élément rapporté 13 et que le rebord 25 de la monture 24 repose sur le boitier 11. Puis le rebord 25 de la monture 24 est fixé au boitier 11 au moyen des vis 26 reçues dans les trous taraudés 28 formés dans le boîtier 11. Ensuite, et comme montré plus clairement sur la figure 6, le composé époxy 19 d'enrobage est injecté au moyen d'une buse 29. Cette dernière est reçue dans une ouverture 30 ménagée dans la partie de base 14 de l'élément rapporté 13 de façon que le composé d'enrobage 19 soit reçu autour des bornes 12 et dans les espaces compris entre le fond 31 de la monture 24 et la partie de base I4 de l'élément rapporté 13. Ensuite, et comme montré plus clairement sur la figure 7, le joint d'étanchéité d'interface 20 est reçu sensiblement à plat contre la seconde face 16 de la partie de base 14 de l'élément rapporté 13 et dans un évidement 32 formé à l'intérieur du boîtier 11. Les bornes 12 font saillie par les ouvertures 21 dans le joint d'étanchéité d'interface 20, comme montré plus clairement sur les figures 2 et 3, de façon que l'on obtienne l'étanchéité efficace souhaitée, comme décrit précédemment. En variante, le composé d'enrobage pourrait être introduit à partir de l'autre face de l'élément rapporté 13, si cela était souhaité. Une quantité supplémentaire de composé époxy d'enrobage 33 est injectée par une buse 29', comme montré plus clairement sur la figure 6, pour encapsuler les bornes 12 dans la monture 24. L'invention a pour avantage de permettre l'obtention d'une étanchéité excellente, car l'élément rapporté rattrape sensiblement les cavités ou évidements 22 résultant du durcissement du composé d'enrobage 19, empêchant ainsi l'accumulation d'humidité à l'intérieur du connecteur électronique 10 et la corrosion possible des bornes 12 qui en résulte. En référence de nouveau à la figure 1, la monture 24 du connecteur électronique 10 est réalisée d'une seule pièce avec un manchon 34 qui est sensiblement aligné avec une ouverture 35 formée dans l'élément rapporté 13 et avec une ouverture 36 formée dans le joint d'étanchéité élastomérique 20, afin de permettre une interconnexion avec le câble coaxial (qui, étant classique, n'est pas repré- senté pour plus de clarté). En référence à la figure 8, celle-ci illustre une autre forme de réalisation 13' de l'élément rapporté. L'élément rapporté 13' est réalisé d'une seule pièce avec un manchon 37 destiné à recevoir le câble coaxial. Le manchon 37 de l'élément rapporté 13' est donc utilisé à la place du manchon 34 situé sur la monture 24 (comme montré sur la figure 1). Les figures 9 et 10 représentent une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle l'élément rapporté 13 est fixé de façon amovible à la monture 24 avant l'assemblage sur le boîtier 11 du connecteur 10. La jupe 17 de l'élément rapporté 13 est fixée au rebord 25 de la monture 24 par un adhésif 38. L'adhésif 38 est de préférence un adhésif thermoplastique conducteur qui peut être ramolli sous l'application de chaleur, ce qui permet à la monture 24, avec ses bornes 12, d'être soulevée du boîtier 11 du connecteur 10. Cet agencement facilite l'essai des bornes 12 dans la monture 24 avant l'assemblage à l'intérieur du boîtier 11 du connecteur 10 (pendant sa fabrication) et il facilite aussi une réparation et un remplacement sur place, commodes et peu coûteux. Il va de soi que de nombreuses modifications 1l peuvent être apportées au connecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique (10) comprenant un boîtier. (11) dans lequel sont montées plusieurs bornes (12), un composé d'enrobage (19) encapsulant au moins une partie des bornes (12) et un joint d'étanchéité d'interface (20), le connecteur (10) étant caractérisé en ce que: un élément rapporté (13) est disposé à l'intérieur du boîtier (11) et comporte une partie de base (14) présentant plusieurs ouvertures (18) destinées à recevoir les bornes (12), la partie de base (14) ayant des première et seconde faces (15, i6) et l'élément rapporté (13) comportant en outre une jupe périphérique (17) s'étendant à partir de la première face (15) de sa partie de base (14), le composé d'enrobage (19) encapsulant les bornes (12) à l'intérieur de la jupe (17) de l'élément rapporté (13) et sensiblement contre la première face (15) de la partie de base (14), le joint d'étanchéité d'interface (20) présentant plusieurs ouvertures (21) destinées aux bornes (12) et étant disposé sensiblement à plat contre la seconde face (16) de la partie de base (14) de l'élément rapporté (13) afin d'établir une étanchéité efficace lorsque le connecteur (10) est accouplé avec un connecteur complémentaire et d'empêcher l'humidité de s'accumuler à l'intérieur du composé d'enrobage (19). 2. Connecteur électrique (10) selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le boitier (11) comporte une nervure périphérique intérieure (23) et en ce que la jupe (17) de l'élément rapporté (13) est posée sur le nervure périphérique (23) du boîtier (11). 3. Connecteur électrique (10) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en outre en ce que la partie de base (14) de l'élément rapporté (13) présente une ouverture (30) de manière que le composé d'enrobage (19) puisse être introduit à partir de la seconde face (16) de la partie de base (14) de l'élément rapporté (13). 4. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérise en outre:en ce que les bornes (12) sont montées dans une monture (24) comportant un rebord périphérique (25) fixé au boîtier (11), la monture (24) comportant également un fond (31) recouvrant l'élément rapporté (13) et le composé d'enrobage (19) qu'il contient, et en ce qu'un composé d'enrobage (19) est disposé à l'intérieur de la monture (24) pour encap- suler les bornes (12) dans cette dernière. 5. Connecteur électrique (10) selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en outre en ce que le composé d'enrobage (19) comprend un époxy. 6. Connecteur électrique (10) selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en outre en ce que le joint d'étanchéité d'interface (20) est sensiblement plat et flexible et est moulé en une matière élastomérique. 7. Connecteur électrique (10) selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6, carac- térisé en outre en ce que les bornes (12) portent des éléments de filtrage (12A). 8. Procédé d'encapsulage d'un connecteur électrique (10) comportant un boîtier (11), dans lequel le connecteur (10) comprend au moins une borne (12) portée par une monture (24), le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un élément rapporté sensiblement rigide (13) réalisé en une matière électriquement isolante et comportant une partie de base (14) et une jupe (17) s'étendant vers le haut de la partie de base (14), à loger l'élément rapporté (13) à l'intérieur du boîtier (11), à recevoir la borne (12) dans une ouverture correspondante (18) formée dans l'élément rapporté (13), à fixer la monture (24) au boîtier (11), à injecter un composé d'enrobage (19) dans le boîtier (11) et dans l'espace compris entre l'élément rapporté (13). et la monture (24) afin que le composé d'enrobage (19) encapsule la borne (12), à utiliser un joint d'étanchéité d'interface (20) et à disposer le joint d'étanchéité d'interface (20) à l'inté- rieur du boîtier (11) et sensiblement à fleur contre l'élément rapporté (13), sur son autre face (16) par rapport au composé d'enrobage (19), de manière que la borne (12) face saillie à travers le joint d'étanchéité d'inter- face (20) et qu'une étanchéité efficace soit établie entre l'élément rapporté (13) et le joint d'étanchéité d'inter- face (20) pour rattraper ainsi toutes cavités formées dans le composé d'enrobage (19) pendant son durcissement et constituer ainsi un support essentiellement plat pour le joint d'étanchéité. d'interface (20) lorsque le connecteur (10) est accouplé avec un connecteur complémentaire, en empêchant essentiellement l'accumulation d'humidité à l'intérieur des cavités. 9. Procédé selon la revendication 8, carac- térisé en outre en ce qu'au moins une borne (12) comporte un élément de filtrage (12A). 10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en outre en ce que la monture (24) est fixée au boîtier (11) par un adhésif thermoplastique de manière que, lorsque de la chaleur est appliquée à ce dernier, la monture (24) puisse être enlevée du boîtier, facilitant ainsi l'essai et la réparation du connecteur (10).