Brevet FR2784509A1 — publié le 20000414

CONNECTEUR ELECTRIQUE ETANCHE A BORNES MULTIPLES La présente invention se rapporte à un connecteur électrique et, plus particulièrement, à un connecteur électrique étanche comprenant une enveloppe isolante contenant une pluralité de cavités axiales pouvant abriter une pluralité de bornes électriques respectives, et un élément d'étanchéité aux agents extérieurs réalisé en un matériau élastomère et pouvant être monté par l'avant sur ladite enveloppe. En particulier, l'élément d'étanchéité peut être interposé, une fois en service, entre l'enveloppe sur laquelle il est fixé et l'enveloppe d'un connecteur complémentaire pouvant être couplé à ladite enveloppe ou bien entre ladite enveloppe et une partie de carrosserie d'un véhicule sur laquelle le connecteur peut être monté en appui pour réaliser une unité de connexion traversant la cloison. Généralement, I'élément d'étanchéité présente une forme annulaire et il est monté sur une dent toroidale qui s'avance en saillie sur la partie frontale de I'enveloppe. Le montage de l'élément d'étanchéité sur l'enveloppe est effectué généralement par un manipulateur qui saisit l'élément d'étanchéité et le déforme de manière élastique dans une direction radiale avant de le chausser sur la dent. Cette opération exige un temps de cycle relativement élevé et a une conséquence négative sur le prix de revient de production des connecteurs. Le but de la présente invention est de réaliser un connecteur électrique permettant de remédier de manière simple et fiable aux inconvénients inhérents aux connecteurs habituels mentionnés ci-dessus. Ce but est réalisé par la présente invention qui se rapporte à un connecteur électrique comprenant une enveloppe isolante formant plusieurs cavités ménagées pour des bornes électriques respectives et présentant de face en saillie une dent toroïdale avec un axe central, ainsi qu'un élément d'étanchéité aux agents extérieurs, de forme annulaire et pouvant se coupler de face avec ladite enveloppe par emboîtement avec ladite dent, caractérisé par le fait que ladite dent présente au moins un premier relief annulaire radial et que ledit élément d'étanchéité forme un siège de rétention pour ladite dent ayant une forme complémentaire par rapport au profil extérieur de ladite dent, ouverte vers ladite enveloppe et délimitée par au moins une première lèvre annulaire flexible dans une direction radiale de façon à permettre I'accouplement entre ledit élément d'étanchéité et ladite enveloppe par simple rapprochement et pression frontale dans une direction parallèle audit axe. Afin de faciliter la compréhension de la présente invention, un mode préféré de réalisation est décrit ci-après, uniquement à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un connecteur électrique réalisé selon la présente invention; la Figure 2 est une vue en coupe et à grande échelle, d'un détail d'un élément d'étanchéité aux agents extérieurs du connecteur de la Figure 1; et la Figure 3 est une vue de face et à une échelle réduite, du connecteur de la Figure 1 dans la phase d'assemblage. En se référant à la Figure 1, I'ensemble d'un connecteur électrique étanche réalisé suivant la présente invention est représenté sous la référence numérique 1. Dans le cas d'espèce représenté, le connecteur 1 peut être appliqué en appui contre une paroi (non représentée), constituée par exemple par une partie de carrosserie d'un véhicule, et pouvant se coupler à un connecteur électrique complémentaire (non représenté) disposé de l'autre côté de ladite paroi afin de constituer une unité de connexion électrique traversant la cloison. Le connecteur 1 comprend une enveloppe 2 isolante sensiblement cylindrique, réalisée en un matériau plastique, ayant un axe A longitudinal et contenant une pluralité de rangées de cavités 3 longitudinales présentant respectivement des axes parallèles à l'axe A; les cavités 3 peuvent recevoir respectivement des bornes 4 électriques femelles (dont une seule est représentée sur la Figure 1), reliées à des câbles électriques correspondants 5 (dont un seul est représenté partiellement sur la Figure 1) et retenues à I'intérieur de ladite cavité 3 à l'aide de moyens primaires et secondaires de blocage, d'un type connu et non décrit en détail dans la mesure o ils ne font pas partie de la présente invention. Plus particulièrement, chaque borne 4 peut être introduite dans sa cavité 3 respective à travers une ouverture 6 à l'arrière de celle-ci, ménagée dans une paroi arrière de l'enveloppe 2, et donne sur une ouverture 7 frontale de la cavité 3, qui peut être engagée par la zone de contact d'une borne électrique mâle complémentaire (non représentée) pouvant se coupler à ladite borne 4. Les moyens primaires de blocage comprennent, pour chaque borne 4, un linguet 8 souple (élastique), qui s'avance en saillie à l'intérieur de la cavité 3 respectivement à partir d'une paroi 9 de séparation entre la rangée respective de cavités 3 et une rangée adjacente, sensiblement dans une direction parallèle à l'axe A vers l'ouverture 7; le linguet 8 présente, selon un mode connu, sur une de ses surfaces orientée vers l'intérieur de la cavité 3, une dent ayant un profil sensiblement de forme rectangulaire trapézoïdal pouvant se coupler par clipsage à un siège complémentaire de ladite borne 4. Les moyens secondaires de blocage comprennent une plaque 12 réalisée séparément de l'enveloppe 2 et pouvant être couplée de face dans une direction parallèle à l'axe A à ladite enveloppe 2 dans une position de fermeture (Figure 1) pour vérifier la bonne introduction des bornes 4 dans les cavités 3 respectives et en empêcher la sortie. Plus particulièrement, la plaque 12 est pourvue intégralement d'une pluralité de cales 13, une pour chaque rangée de cavités 3, s'étendant longitudinalement en saillie par rapport à ladite plaque 12 et pouvant s'introduire respectivement à l'intérieur de la rangée de cavités 3 correspondante entre les linguets 8 et la paroi 9 correspondante d'o elles sortent de manière à empêcher toute déformation desdits linguets 8. La plaque 12 présente, en outre, une pluralité de sièges 14 débouchants, alignés respectivement par rapport aux cavités 3 et pouvant être engagés par glissement par les zones de contact des bornes mâles complémentaires. Le connecteur 1 comprend, en outre, une dent 15 toro'dale ayant un axe A se prolongeant de face en saillie à partir d'une zone 16 annulaire de l'enveloppe 2 extérieure de façon radiale par rapport aux cavités 3, et un élément annulaire 17 d'étanchéité aux agents extérieurs, ayant un axe A, réalisé en un matériau élastomère et pouvant se coupler par l'avant à I'enveloppe 2 par simple engagement avec la dent 15. Dans le cas d'espèce représenté, I'élément d'étanchéité 17 peut s'interposer une fois en service entre l'enveloppe 2 et ladite partie de la carrosserie. Selon la présente invention, la dent 15 présente un relief 20 annulaire radial d'extrémité qui lui donne en coupe transversale une forme sensiblement en L, et l'élément d'étanchéité 17 forme un siège 21 de rétention pour la dent 15, ayant une forme complémentaire par rapport au profil extérieur de la dent 15 elle-même, ouverte vers l'enveloppe 2 et délimitée par une lèvre 22 annulaire, flexible dans une direction radiale de manière à permettre l'accouplement entre l'élément d'étanchéité 17 et l'enveloppe 2 par un simple accostage et une pression frontale dans une direction parallèle à l'axe A. Plus particulièrement, la lèvre 22 coopère avec une surface 19 de la dent 15 qui s'oppose au relief 20. Du côté opposé au relief 20, la dent 15 est définie par un corps annulaire cylindrique ayant un axe A, qui se prolonge en saillie à partir de la zone 16 de l'enveloppe 2 et à partir de laquelle le relief 20 s'étend dans un plan radial vers l'extérieur. De manière plus détaillée, le relief 20 présente en coupe sensiblement un profil de rectangle trapézoïdal et est délimité, vers la zone 1 6 de l'enveloppe 2, par un côté 23 radial et, du côté opposé, par une surface 24 en cone tronqué ayant un axe A avec sa partie conique orientée vers l'enveloppe 2. En se référant aux Figures 1 et 2, l'élément d'étanchéité 17 comprend une zone 25 principale, délimitée dans un plan radial vers l'extérieur par une surface cylindrique 26, et à partir de laquelle la lèvre 22 s'étend dans un plan radial vers l'intérieur. Plus particulièrement, la lèvre 22 comprend une zone 27 d'interaction avec la dent 15 délimitée vers la dent 15 par une surface 28 en forme de cône tronqué ayant un axe A et la partie conique orientée du côté opposé à l'enveloppe 2, ainsi qu'une zone 29 d'assujettissement en forme de charnière reliant la portion 27 à la portion 25 de l'élément d'étanchéité 17. La surface 28 diverge de la zone 25 vers l'enveloppe 2 de manière à éviter que la dent 15 ne bute contre la lèvre 22 lors de l'introduction de la dent 15 dans le siège 21. La zone 25 de l'élément d'étanchéité 17 présente un relief 30 annulaire radial en vis à vis de la surface 28 de la lèvre 22, pouvant coopérer avec le relief 20 de la dent 15 afin d'empêcher la sortie de la dent 15 du siège 21. Plus particulièrement, le relief 30 est délimité, vers la zone 29 de la lèvre 22, par un côté 31 radial pouvant entrer en contact avec le côté 23 du relief 20 dans une position d'engagement de la dent 15 dans le siège 21. La zone 25 de l'élément d'étanchéité 17 est délimitée, en outre, du côté de l'enveloppe 2, par une surface 32 curviligne ayant sensiblement une forme en S en coupe et pouvant coopérer avec une surface 33 curviligne ayant une forme correspondante à l'enveloppe 2; les surfaces 32, 33 servent à permettre une adaptation automatique de la position de l'élément d'étanchéité 17 sur l'enveloppe 2 par réaction au contact de l'élément d'étanchéité 17 contre ladite partie de la carrosserie. En particulier, la surface 32 présente un premier tronçon 34 convexe qui délimite le relief 30 sur le côté opposé du côté 31, et un deuxième tronçon 35 concave. La zone 25 de l'élément d'étanchéité 17 présente, enfin, du côté opposé de la lèvre 22 par rapport à l'enveloppe 2, une surface 36 dans un plan radial interne en forme de cône tronqué ayant un axe A et la partie conique orientée du côté opposé de l'enveloppe 2. L'élément d'étanchéité 17 comprend, en outre, du côté opposé de l'enveloppe 2, une lèvre 37 dont l'extrémité est flexible dans le plan radial, qui fait saillie sur un plan radial vers l'extérieur de la surface 26 et peut coopérer avec ladite partie de la carrosserie; en particulier, la flexibilité de la lèvre 37 permet une parfaite adhésion de l'élément d'étanchéité 17 avec la partie de la carrosserie même en cas d'irrégularités et/ou de déformations éventuelles de cette dernière. En se référant à la Figure 3, I'assemblage du connecteur 1 se produit en disposant simplement l'élément d'étanchéité 17 au contact d'un collier 38 d'une matrice 39 opposée pour le maintenir dans une position fixe, en rapprochant par l'avant, par simple pression l'enveloppe 2 de l'élément d'étanchéité 17 dans une direction parallèle à l'axe A. Plus particulièrement, pendant la manoeuvre de couplage entre l'enveloppe 2 et l'élément d'étanchéité 17, la dent 15 pénètre à l'intérieur du siège 21 coulissant avec le côté 23 de son relief 20 sur la partie 34 convexe de la surface 32 en produisant en même temps une déformation élastique de la lèvre 22, qui se trouve pliée dans un plan radial vers l'axe A; une fois que la dent 15 a été introduite à fond dans le siège 21, la lèvre 22 retrouve sa position d'avant la déformation étant donné que le relief 20 de la dent 15 se trouve engagé avec le relief 30. Plus précisément, dans une telle configuration, le côté 23 du relief 20 vient en appui contre le côté 31 du relief 30, qui forme ainsi une butée qui s'oppose à la sortie éventuelle de la dent 15 du siège 21. L'assemblage est complété de manière connue, en introduisant les bornes 4 dans les cavités respectives 3 et en montant par l'avant la plaque 12 sur l'enveloppe 2. Un examen des caractéristiques du connecteur 1 réalisé d'après la présente invention fait apparaître tous les avantages qu'elle permet d'obtenir. En particulier, le montage de l'élément d'étanchéité 1 7 sur l'enveloppe 2 est particulièrement simple, rapide et économique, dans la mesure o, ainsi que cela a été précédemment décrit, le couplage entre la dent 15 et le siège 21 se fait par simple pression de l'enveloppe 2 sur l'élément d'étanchéité 17. Il est évident également que le connecteur 1 peut subir des modifications et des variantes qui font également partie intégrante du domaine de la présente invention. REV E N D I C ATIONS 1. Connecteur électrique (1) comprenant une enveloppe (2) isolante contenant une pluralité de cavités (3) pour des bornes (4) électriques respectives et présentant de face et en saillie une dent (1 5) toroïdale ayant un axe (A) central, et un élément (17) d'étanchéité aux agents extérieurs, d'une forme annulaire et pouvant se coupler par l'avant avec ladite enveloppe (2) par engagement avec la dent (15), caractérisé par le fait que ladite dent (15) présente au moins un premier relief (20) annulaire radial et que ledit élément (17) d'étanchéité définit un siège (21) de rétention de ladite dent (15) ayant une forme complémentaire par rapport au profil extérieur de la dent (1 5), ouverte vers ladite enveloppe (2) et délimitée par au moins une première lèvre (22) annulaire, flexible dans une direction radiale de manière à permettre le couplage entre ledit élément (17) d'étanchéité et ladite enveloppe (2) par simple accostage des faces et par pression dans une direction parallèle audit axe (A). 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite première lèvre (22) coopère avec une surface extérieure (19) de ladite dent (15) opposée au premier relief (20). 3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite première lèvre (22) s'étend en saillie à partir d'une zone principale (25) dudit élément d'étanchéité (1 7) et est délimitée vers ladite dent (1 5) par une première surface en forme de cône tronqué (28), coaxiale par rapport audit axe (A) et divergeant de ladite zone principale (25) vers ladite enveloppe (2) de manière à éviter que la dent (1 5) ne bute lors de l'introduction de celle-ci dans ledit siège (21). 4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite première lèvre (22) est disposée dans une position dans un plan radial interne par rapport à ladite zone principale (25) dudit élément d'étanchéité (17), ladite première surface en forme de cône tronqué (28) ayant la partie conique orientée du côté opposé de ladite enveloppe (2). 5. Connecteur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite zone principale (25) dudit élément d'étanchéité (17) présente une deuxième relief (30) annulaire radial donnant sur ladite première surface en forme de cône tronqué (28) de ladite première lèvre (22) et pouvant coopérer avec ledit premier relief (20) de ladite dent (15) pour empêcher la sortie de la dent (15) dudit siège (21). 6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits premier et deuxième reliefs (20, 30) coopèrent en appui entre eux dans une position d'engagement de ladite dent (15) entre ledit siège (21) au moyen des zones de contact (23, 31) radiales respectives par rapport audit axe (A). 7. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que ladite zone principale (25) dudit élément d'étanchéité (17) est délimitée vers ladite enveloppe (2) par une première surface curviligne (32) sensiblement en forme de S vue en coupe, pouvant coopérer avec une seconde surface curviligne (33) de forme correspondante à l'enveloppe (2). 8. Connecteur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite première surface curviligne (32) présente un premier tronçon (34) convexe et délimitant ledit deuxième relief (30) du côté opposé dudit côté de contact (31), ainsi qu'un deuxième tronçon (35) concave. 9. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé par le fait que ladite première lèvre (22) comprend une zone (27) d'interaction avec ladite dent (15) délimitée vers la dent (15) par ladite première surface en forme de cône tronqué (28), et une zone (29) d'assujettissement à charnière de ladite portion d'interaction (27) à ladite portion principale (25) dudit élément d'étanchéité (17). 10. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que ledit premier relief (20) définit une zone d'extrémité de ladite dent (15) et est délimité du côté opposé dudit côté de contact (23) par une deuxième surface en forme de cône tronqué (24) ayant la partie conique opposée à ladite première surface en forme de cône tronqué (28). 11. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite dent (15) est sensiblement en forme de L en coupe transversale. 12. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit élément d'étanchéité (17) comprend, du côté opposé de ladite enveloppe (2), une deuxième lèvre (37) flexible dans un plan radial et en saillie vers l'extérieur par rapport à une extrémité axiale de l'élément d'étanchéité (17). 13. Connecteur électrique, correspondant sensiblement à la description ci-dessus en se référant aux dessins annexés.