Brevet FR2908238A1 — publié le 20080509

CONNECTEUR ELECTRIQUE AVEC GEL D'ISOLATION La présente invention concerne un connecteur électrique étanche réalisant une connexion entre un certain nombre de conducteurs électriques. Pour relier entre eux deux séries de conducteurs électriques dans un milieu pouvant contenir de l'humidité, par exemple sur un véhicule automobile, on utilise des connecteurs étanches qui cherchent à préserver les zones contenant les connexions de toute humidité. En effet, si une humidité pénètre dans des volumes d'air internes du connecteur, elle peut en se déposant sur les parois abaisser la résistance d'isolation entre différents conducteurs ou dégrader la qualité du contact électrique entre deux parties connectées, ce qui risque d'entraîner des perturbations sur les signaux électriques. Pour la protection contre la corrosion, les conducteurs sont généralement revêtus d'étain qui assure une couche protectrice du métal support. L'utilisation d'un revêtement en argent permet de réduire encore la corrosion, mais le problème de l'isolation entre les phases reste posé. Pour améliorer l'étanchéité des volumes intérieurs, il est connu d'utiliser un joint qui s'intercale entre les deux éléments du connecteur quand ils viennent en contact l'un avec l'autre lors de l'assemblage, dans une partie traversée par les différents conducteurs électriques. Une étanchéité de ce type est décrite dans le document US6979225, elle est constituée d'un gel isolant traversé par des pointes formées sur les conducteurs, lors du raccordement. L'étanchéité ainsi réalisée n'est que partielle. Il est connu aussi d'utiliser des joints réalisant une étanchéité entre une partie arrière du connecteur et les fils sortant. Le document US6095859 décrit un gel fermant la partie arrière d'un élément du connecteur, les broches formant les contacts électriques en bout des fils transpercent lors de leur mise en place le gel qui se resserre ensuite sur le fil pour fermer le passage. 2908238 2 Un inconvénient principal de ce dispositif est qu'il requiert des formes particulières pour les broches permettant leur mise en place au travers du gel. De plus, il nécessite des composants supplémentaires et impose un procédé de montage spécifique de l'ensemble, ce qui augmente le coût. 5 L'invention a notamment pour but d'éviter les inconvénients de la technique antérieure et d'apporter à la réalisation d'un connecteur électrique étanche une solution simple, efficace et économique, permettant de garantir une bonne étanchéité. Elle propose à cet effet un connecteur électrique comprenant deux 10 supports maintenant en position chacun un ensemble de contacts électriques, assemblés entre eux par un mouvement suivant un axe longitudinal pour relier les contacts d'un support avec ceux de l'autre support, au moins l'un des supports comprenant des fils électriques sortant reliés aux contacts, caractérisé en ce que le support comprenant les fils électriques 15 possède au moins une cavité longitudinale contenant un gel isolant et fluide, l'autre support comprenant un bossage formant un piston, et en ce que lors de l'assemblage du connecteur le piston pénètre dans la cavité longitudinale pour pousser le gel hors de cette cavité de manière à ce qu'il vienne remplir des volumes entourant les fils et les contacts pour réaliser une protection. 20 Un avantage essentiel du connecteur suivant l'invention est que l'utilisation d'un gel fluide permet lors de la poussée par le piston pendant l'assemblage du connecteur, un fluage de la matière pour atteindre toutes les cavités entourant les fils ce qui assure un remplissage et garantit une bonne isolation. 25 De préférence, la cavité longitudinale se trouve disposée entre des contacts électriques. En variante, une membrane de fermeture est déposée à l'entrée de la cavité longitudinale après remplissage du gel. Suivant un mode de réalisation, les contacts électriques reliés aux fils 30 sont des clips maintenus en position par une clé de verrouillage à l'intérieur 2908238 3 du support formant un porte clips, et l'autre support est une embase maintenant en position des languettes qui viennent s'emboîter dans les clips. Avantageusement, le gel vient remplir les passages subsistant autour de la clé de verrouillage. 5 La clé de verrouillage peut comporter un perçage situé sensiblement dans l'axe de la cavité longitudinale. Suivant une variante, des joints d'étanchéité entourent chaque fil au niveau de la sortie du support, et le gel vient remplir tous les volumes situés entre la cavité longitudinale et ces joints. 10 Suivant une autre variante, des joints d'étanchéité viennent fermer le volume subsistant entre les deux supports après l'assemblage du connecteur. Avantageusement, le gel isolant est à base de silicone. Sur un véhicule automobile, le connecteur suivant l'invention est bien 15 adapté dans le cas ou au moins un contact électrique est soumis à une tension électrique permanente. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 est une vue en coupe d'un connecteur suivant l'invention, pendant l'assemblage des deux supports ; - la figure 2 est une vue en coupe du connecteur après assemblage des deux supports. La figure 1 représente en coupe suivant un plan passant par l'axe 25 longitudinal, un support inférieur 2 recevant dans un logement 20 un support supérieur 4 partiellement introduit. Le support inférieur ou embase 2 comprend des languettes 6 maintenues verticalement dont les parties inférieures non représentées sont connectées à des liaisons électriques, les parties supérieures sont alignés 30 avec des clips 8 maintenues dans le support supérieur ou porte clips 4. Les clips 4 disposent d'une forme en creux pour recevoir la languette 6 et la 2908238 4 serrer de manière permanente en assurant un contact électrique. Ces pièces de connexion, languettes 6 et clips 8, sont réalisées dans un matériau conducteur qui peut recevoir un revêtement comme de l'étain ou de l'argent pour améliorer le contact et éviter la corrosion. 5 Chaque clip 8 est lié à un fil 10 par un sertissage assurant une tenue mécanique ainsi qu'une connexion électrique. Une pièce de maintien ou clé de verrouillage 12 est introduite dans des ouvertures latérales du porte clips 4 pour exercer un maintient arrière des clips 8 après leur introduction dans le porte clips. 10 Sur la figure 2 représentant le connecteur 1 complètement assemblé, l'ensemble des logements où se trouvent les pièces de connexion, languettes 6 et clips 8, constituent un volume intérieur. Pour le préserver des échanges avec le milieu extérieur, différents joints d'étanchéités sont disposés entre les deux supports. 15 Un joint de fond d'embase 14 se trouvant au fond du logement 20 de l'embase 2 enserre successivement chaque languette 6. Il est pressé par la face avant transversale 16 du porte clips 4 pour fermer les communications entre le volume intérieur et les passages recevant les languettes 6 au travers de la partie inférieure de l'embase 2. 20 Un autre joint 18 vient fermer le volume intérieure dans sa partie supérieure, il s'intercale entre les deux supports en fin de connexion, assurant un serrage transversal entre le contour extérieur du porte clips 4 et le logement 20 de l'embase 2 le recevant. Des joints unitaires 22 sont disposés autour de chaque fil 10 entrant 25 dans le connecteur 1, ils réalisent une étanchéité par un serrage transversal entre ces fils et le porte clips 4. Toutefois malgré ces précautions, en cas d'humidité des échanges avec le milieu extérieur peuvent se produire en passant par exemple par les interstices présents entre les multiples brins constituants les fils, ou par une 30 défectuosité du dispositif d'étanchéité. Cette humidité se déposant sur les parois internes du connecteur peut provoquer des courants de fuite entre les 2908238 5 différentes connexions, ou par oxydation dégrader la qualité des contacts électriques et entraîner des perturbations des signaux, notamment dans le cas de courants de faible intensité. Le porte clips 4 comporte une cavité longitudinale 30 disposée entre les 5 connecteurs, qui s'étend sensiblement suivant la hauteur des clips 8. Cette cavité 30 comporte une ouverture inférieure se trouvant en face d'un bossage constituant un piston 34 formé dans la matière de l'embase 2. La section transversale du piston 34 est légèrement inférieure à celle de la cavité 32, l'extrémité supérieure de ce piston dépasse la hauteur des 10 languettes 6. Par ailleurs, la cavité 30 est emplie d'un gel 32 isolant et fluide présenté par des hachures sur la figure, d'une viscosité suffisante pour ne pas couler et rester en place après sa dépose. Quand le connecteur est en cours d'assemblage, dans la position présentée figure 1, le piston 34 vient au 15 contact du gel 32 et commence à le pousser vers le haut au travers d'une orifice supérieure de la cavité 30. Le gel 32 soumis alors à une pression flue et vient remplir toutes les cavités disponibles à l'intérieur du porte clips 4, jusqu'à la clef de verrouillage 12 et les joints unitaires 22 des fils 10, comme présenté figure 2. 20 On notera qu'une ouverture 36 sur la clé de verrouillage a été pratiquée en face de la cavité 30, pour faciliter un écoulement du gel 32 tout droit vers les volumes supérieurs situés au dessus de cette clé. On réalise ainsi un enrobage complet de tous les composants internes du porte clips, en particulier l'extrémité des fils 10, leur sertissage sur les 25 clips 8 et la clé de verrouillage 12, ce qui ferme tous les interstices qui pouvaient rester et par lesquels de l'humidité pouvait s'introduire, en particulier entre les brins constituant les fils. De plus, les parois entre les clips 8 sont couvertes ce qui empêche des courants de surface. L'extrusion d'un produit d'étanchéité à partir d'une cavité 30 du porte 30 clips 4 remplace avantageusement un autre procédé qui consiste à déposer un gel dans le logement 20 de l'embase 2 du connecteur, avant assemblage 2908238 6 de la partie complémentaire qui vient presser le produit pour le faire remonter dans cette dernière partie. En effet ce procédé est peu industrialisable nécessitant une opération de dépose d'un produit avant le branchement du connecteur, et il subsiste un risque que le gel remonte mal jusqu'à la zone 5 supérieure où se trouve la clé de verrouillage 12. De préférence le gel 32 est dosé et mis en place en automatique dans une cavité 30 spécifique du porte clips 4, avant de recevoir les connecteurs et les fils ce qui permet de ne pas modifier les composants, principalement les clips 8, et les procédés d'assemblage mis en oeuvre ensuite, notamment 10 l'insertion dans le porte clips 4. De plus, le gel 32 étant disposé dans la cavité 30 jusqu'à l'assemblage final du connecteur 1, sa partie supérieure est protégée à l'intérieur du porte clips 4 et reste propre ce qui permet d'assurer ensuite un bon écoulement. Pour sa partie inférieure dans le cas où on veut aussi la protéger des 15 poussières, on peut déposer alors dessus en phase finale après le remplissage de la cavité 30 une pellicule d'un produit qui polymérise pour réaliser une membrane de fermeture. D'une manière générale, le gel 32 peut être constitué d'une graisse ou d'un produit à base de silicone possédant une forte résistivité, ne séchant 20 pratiquement pas et restant souple pour maintenir dans le temps le remplissage des volumes sans risque de décollage des parois, et empêcher la formation d'un film humide. On peut prévoir plusieurs cavités recevant le gel, disposées entre des contacts ou à l'extérieur de ceux-ci, la répartition étant prévue de manière à 25 ce que lors du fluage du gel isolant, ce produit vienne enrober uniformément la clé de verrouillage et les volumes supérieures du connecteur. Le connecteur suivant l'invention permet de garantir une bonne isolation entre les phases, avec une tension de claquage élevée. Il est particulièrement intéressant pour un connecteur contenant des phases 30 restant en permanence sous tension, ce qui se rencontre fréquemment dans l'automobile ou de plus le milieu ambiant peut être fort humide. Il remplace 2908238 7 avantageusement un connecteur comportant des clés de verrouillage individuelles pour chaque phase permettant de mieux les isoler les unes des autres, mais présentant un encombrement plus important et un coût plus élevé. REVENDICATIONS 1 - Connecteur électrique comprenant deux supports (2, 4) maintenant en position chacun un ensemble de contacts électriques (6, 8), assemblés entre eux par un mouvement suivant un axe longitudinal pour relier les contacts d'un support avec ceux de l'autre support, au moins l'un des supports (4) comprenant des fils électriques (10) sortant reliés aux contacts (8), caractérisé en ce que le support (4) comprenant les fils électriques (10) possède au moins une cavité longitudinale (30) contenant un gel (32) isolant et fluide, l'autre support (2) comprenant un bossage formant un piston (34), et en ce que lors de l'assemblage du connecteur le piston (34) pénètre dans la cavité longitudinale (30) pour pousser le gel (32) hors de cette cavité de manière à ce qu'il remplisse des volumes entourant les fils (10) et les contacts (8) pour réaliser une protection. 2 û Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité longitudinale (30) se trouve disposée entre des contacts électriques (8). 3 û Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une membrane de fermeture est déposée à l'entrée de la cavité longitudinale (30) après remplissage du gel (32). 4 û Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contacts électriques reliés aux fils (10) sont des clips (8) maintenus en position par une clé de verrouillage (12) à l'intérieur du support formant un porte clips (4), et en ce que l'autre support est une embase (2) maintenant en position des languettes (6) qui viennent s'emboîter dans les clips. 5 û Connecteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'après assemblage du connecteur (1), le gel (32) vient remplir les passages subsistant autour de la clé de verrouillage (12). 2908238 9 6 ù Connecteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la clé de verrouillage (12) comporte un perçage (36) situé sensiblement dans l'axe de la cavité longitudinale (30). 7 ù Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que des joints d'étanchéité (22) entourent chaque fil (10) au niveau de la sortie du support (4), et en ce que le gel (32) vient remplir tous les volumes situés entre la cavité longitudinale (30) et ces joints (22). 8 ù Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des joints d'étanchéité (14, 18) viennent fermer le 10 volume subsistant entre les deux supports (2, 4) après l'assemblage du connecteur. 9 ù Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le gel isolant (32) est à base de silicone. 10 ù Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, 15 caractérisée en ce qu'il est utilisé sur un véhicule automobile et qu'il comporte au moins un contact électrique soumis à une tension électrique permanente.