Brevet FR2692728A1 — publié le 19931224

PASSE-FILS D'ETANCHEITE ET CONNECTEURS ELECTRIQUES COMPORTANT UN TEL PASSE-FILS La présente invention concerne les connecteurs électriques du type comprenant: un corps isolant percé de passages de réception destinés à des contacts munis chacun d'un fil de liaison; et un passe-fils arrière, souvent appelé "grommet", en matériau élastomère, percé de plusieurs passages individuels pour les fils Elle concerne plus particulièrement de tels passe-fils destinés à interdire l'entrée de polluants entre le passe-fils d'une part, les fils et le corps isolant d'autre part. On utilise largement à l'heure actuelle des passe- fils comportant des passages individuels ayant des lèvres d'étanchéité circulaires s'appuyant sur le fil Les fils peuvent être de diamètre très variable Pour que l'étanchéité soit assurée pour une large plage de diamètre de fils, on est conduit à munir chaque passage d'au moins deux lèvres circonférentielles, dont l'une ménage un passage suffisamment faible pour garantir l'étanchéité sur les fils de petit diamètre, au risque d'être endommagée par l'insertion d'un fil de grand diamètre, tandis que l'autre lèvre, placée en arrière de la première, laisse libre un passage suffisamment grand pour accepter les fils de grand diamètre et s'appuyer de façon étanche sur eux. Les passe-fils sont généralement réalisés par moulage La complexité des broches requises pour constituer des passages ayant deux lèvres de diamètre différent rend le démoulage délicat et conduit à un pourcentage de rebuts élevé Des lèvres peuvent en effet être détruites au cours du démoulage et lors de l'insertion des contacts De plus, ce type de passe-fils ne peut être réalisé qu'avec un matériau élastomère à réticulation lente, qui n'est dis- ponible qu'auprès d'un petit nombre de fournisseur. La présente invention vise notamment à fournir un passe-fils du type cidessus défini répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il permet de constituer de façon simple des passages ayant une barrière d'étanchéité acceptant des fils de diamètre très variable. L'invention propose dans ce but un passe-fils en matériau élastomère, percé de plusieurs passages individuels parallèles entre eux et répartis suivant un réseau régulier à deux dimensions, ayant une partie arrière d'étanchéité de diamètre réduit, caractérisé en ce que chaque partie arrière d'étanchéité est entourée de plusieurs chambres de volume libre destinées à recevoir l'élastomère refoulé à partir des passages lorsque ces derniers contiennent un fil Les chambres de volume libre sont généralement borgnes et communiquent uniquement avec une face du passe-fils. Lorsque, ce qui est le cas le plus fréquent, la face avant du passe-fils est solidarisée, généralement par collage, d'un corps isolant de connecteur, la face de communication des chambres choisie est avantageusement la face avant; ainsi chaque chambre de volume libre constitue une poche d'air sous pression et la diminution d'appui sur le fil, qui résulterait normalement de l'absence de matière à l'empla- cement de la chambre, est compensée par l'augmentation de la pression de gaz qui règne dans la chambre Ainsi, la pression d'appui sur chaque fil reste sensiblement constante sur toute la périphérie de ce dernier ce qui maintient l'étanchéité. L'invention est notamment applicable aux connecteurs dans lesquels le corps isolant et le passe-fils sont contenus dans un boîtier muni de moyens d'accouplement avec le boîtier d'un connecteur complémentaire, une coupelle arrière pouvant être prévue pour repousser le passe-fils vers l'avant. La constitution qui vient d'être décrite permet de donner à la partie arrière constituant barrière d'étanchéité, une longueur beaucoup plus importante que celle des lèvres d'étanchéité traditionnelles, ce qui garantit un bon alignement du fil et réduit les risques (importants dans le cas d'un passe-fils traditionnel) de fuites provoquées par un défaut d'alignement. Le passe-fils sera généralement constitué en matériau élastomère très peu compressible, mais suffisamment déformable pour que le matériau refoulé par la présence d'un fil de gros diamètre puisse se déplacer vers les chambres en transmettant les efforts: dans la pratique cela conduira généralement à donner à l'élastomère une dureté inférieure à 50 Shore. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe simplifiée d'un demi connecteur de type "rond" pouvant comporter un passe- fils suivant l'invention; la figure 2 est une vue de détail à grande échelle montrant un fragment d'un passe-fils conforme à un mode particulier de réalisation de l'invention, utilisable dans le connecteur de la figure 1; la figure 3 est une vue d'avant d'un passe-fils destiné à un connecteur à dix contacts disposés en quinconce, du genre montré en figure 2; la figure 4 est une vue en coupe du passe-fils de la figure 3, en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2. Le connecteur montré en figure 1 a une constitution générale classique Il est destiné à être accouplé à un connecteur complémentaire, pouvant avoir un passe-fils de même constitution. Le connecteur 10 comporte un corps 12 en matériau isolant électrique dur, percé de passages 14 de réception de contacts 16 munis chacun d'un fil de liaison isolé 18 Dans le cas illustré sur les figures 3 et 4, le corps isolant 12 du connecteur comporte dix passages 14 disposés en quinconce, ce nombre n'étant pas limitatif Les contacts représentés sont du type broche et retenus chacun contre un épaulement du corps isolant par des doigts élastiques appartenant à une bague 20 immobilisée dans le corps Mais les contacts pourraient aussi bien être de type femelle et/ou immobilisés par d'autres moyens Le corps isolant 12 est contenu dans un boîtier 22 muni de moyens, par exemple à vis ou à baïonnette, de fixation au boîtier d'un connecteur complémentaire. La partie arrière du boîtier contient un passe-fils d'étanchéité 24 en matériau élastomère souple, percé de passages individuels destinés chacun à un fil 18, répartis suivant un même réseau que les passages du corps isolant 12. Les passages du passe-fils 24 montré à titre d'exemple en figures 2 à 4 ont une partie arrière 26 présentant un chanfrein d'entrée 28 de forme générale conique et une partie avant 30 de grand diamètre, supérieur à celui des plus gros fils à insérer, suffisant pour loger le fût, et éventuellement une collerette, du contact engagé dans le passage correspondant 14 du corps isolant. La partie arrière 26 est destinée à s'appliquer de façon étanche sur le fil et à le guider Elle a en conséquence un diamètre au repos inférieur à celui du plus petit fil prévu pour être inséré à travers le passe-fils 24. Sa longueur à partir de la face arrière est en général comprise entre la moitié et les trois-quarts de la longueur du passe-fils Elle peut cependant être plus courte pour éviter les phénomènes de capillarité. Dans le passe-fils sont ménagés des chambres de volume libre ou d'expansion réparties autour des passages. Pour que la pression de contact de l'élastomère sur le fil contenu dans un passage soit à peu près régulière, il est souhaitable que ces chambres soient fermées Il n'est pas possible de fabriquer directement par moulage de telles chambres En conséquence, dans le cas d'un connecteur dont le passe-fils 24 est fixé de façon étanche, par exemple par collage, sur un corps isolant, il suffit que les chambres soient borgnes et ne s'ouvrent que sur la face avant Dans le cas d'un connecteur rond o les passages sont disposés suivant un réseau triangulaire, les chambres 32 sont disposées, dans la partie centrale du passe-fils, au centre de chaque maille du réseau des passages Chacun des passages centraux est en conséquence entouré de six chambres 32 disposées à 600 les unes des autres autour de l'axe du passage En revanche les passages latéraux ne sont entourés que de quatre chambres. Les chambres 32, constituant chambres d'expansion et de volume libre, sont destinées à absorber la déformation générée par le passage d'un fil dans la partie arrière 26 d'un passage Pour cette raison, chaque chambre 32 peut présenter une zone arrière de grand diamètre, ayant une étendue axiale un peu plus faible que celle des passages 26, et une zone avant 34 de diamètre réduit, juste suffisant pour livrer passage à une broche de moulage L'élastomère constitutif du passe-fils étant très souple, le démoulage peut s'effectuer par élasticité Le faible diamètre de la zone avant permet de laisser subsister de la matière entre elle et les chambres primaires qui l'entourent Dans le cas de connecteurs rectangulaires, les chambres peuvent avoir une section droite constante. Comme le montre la figure 3, des trous supplémentaires 36 peuvent être percés dans la face avant du passe-fils de façon à constituer des éléments de détrompage. Un trou supplémentaire 38 (ou plusieurs) peut se substituer à une chambre d'expansion 32. La disposition qui vient d'être décrite permet de donner une grande longueur à la partie arrière 26 destinée au guidage du fil Le risque de fuites dû à un défaut d'alignement est en conséquence réduit Du fait que les chambres 32 sont fermées lors de l'utilisation, la déformation de l'élastomère lorsqu'un fil traverse un passage provoque une augmentation de pression dans la chambre de sorte que la perte de pression par l'élastomère est compensée par l'effet de pression pneumatique En conséquence, la pression qui S exerce sur un fil reste homogène sur toute sa périphérie. A titre d'exemple, on peut indiquer qu'un connecteur rond à dix contacts a été réalisé avec un passe-fils du genre décrit ci-dessus, destiné à constituer une liaison étanche sur des fils ayant un diamètre compris entre 1,8 et 2,4 mm Les passages individuels étaient répartis suivant un réseau triangulaire ayant un pas de 3,3 mm et le diamètre au repos des parties arrières était de 0,83 mm Les chambres de volume libre étaient réparties suivant un réseau hexagonal avec un pas de 2,04 mm Les chambres de volume libre, d'un diamètre de 1,30 mm débouchaient par une zone avant de 0,6 mm de diamètre. REVENDICATIONS 1 Passe-fils d'étanchéité pour connecteur électrique, en matériau élastomère, percé de plusieurs passages individuels parallèles entre eux et répartis suivant un réseau régulier à deux dimensions, ayant une partie ( 26) d'étanchéité de diamètre réduit, caractérisé en ce que chaque partie d'étanchéité ( 26) est entourée de plusieurs chambres de volume libre ( 32) destinées à recevoir l'élastomère refoulé à partir des passages lorsque ces derniers contiennent un fil. 2 Passe-fils selon la revendication 1, caractérisé en ce que les chambres de volume libre ( 32) communiquent avec une seule face du passe-fils. 3 Passe-fils selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite face est la face avant du passe-fils. 4 Passe-fils selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que sa face avant est solidarisée d'un corps isolant ( 12) percé de passages de réception de contacts. Passe-fils selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que les passages individuels ont une partie avant ( 30) de diamètre supérieur à celui de la partie arrière et en ce que lesdites chambres de volume libre présentent une zone arrière de grand diamètre ( 30), au droit des parties arrières ( 26) des passages individuels. 6 Passe-fils selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ladite partie arrière d'étanchéité ( 26) s'étend, à partir de l'arrière du passe-fils, sur une distance comprise entre la moitié et les trois-quarts de la longueur du passe-fils. 7 Passe-fils selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que les chambres de volume libre présentent une section droite constante. 8 Connecteur comprenant un corps isolant ( 12) percé de passages de réception ( 14) destinés à des contacts munis chacun d'un fil de liaison et un passe-fils arrière en matériau élastomère, suivant l'une quelconque des revendications précédentes.