Brevet FR3114922A1 — publié le 20220408

Connecteur électrique (1) comprenant au moins un boîtier (2) dans lequel sont maintenus des contacts électriques reliés chacun respectivement à un fil électrique. Ce connecteur (1) comporte une ouverture de sortie (12) au niveau de laquelle sortent les fils électriques reliés aux contacts. Une grille (6) obture au moins partiellement l’ouverture de sortie et comporte une pluralité d’orifices (15) à travers chacun desquels individuellement passe un seul fil relié à un contact maintenu dans le boîtier (2). La densité surfacique des orifices (15) est inférieure à la densité surfacique des contacts, au niveau de la face de connexion (8). Fig. 2 Connecteur électrique muni de moyens pour espacer des câbles. L’invention concerne le domaine de la connectique automobile et plus particulièrement le domaine de la connectique électrique pour véhicule automobile. Etat de la technique Dans le domaine des véhicules automobiles, des connecteurs sont utilisés pour transmettre des signaux électriques et/ou des courants d’alimentation électrique. Ces connecteurs comportent en général un boîtier en matériau diélectrique dans lequel sont ménagées des cavités destinées à recevoir des contacts métalliques reliés chacun respectivement à un fil électrique. De tels connecteurs comportent une face de connexion, au niveau de laquelle les contacts électriques sont accessibles pour être accouplés à des contacts d’un contre-connecteur. Ils comportent également une ouverture de sortie au niveau de laquelle sortent les fils électriques reliés aux contacts. Parfois, de tels connecteurs comportent également un capot guide-câbles pour guider les fils électriques, par exemple à angle droit par rapport à la direction d’accouplement du connecteur avec un contre-connecteur. Une attache autobloquante permet alors d’attacher les fils électriques ensemble et sur le capot guide-câble, au niveau de son ouverture de sortie. Un connecteur de ce type est décrit par exemple dans la demande de brevet publiée sous le numéro FR3005797A1. L’augmentation de l’intensité des courants électriques transmis par ce type de connecteurs, la miniaturisation, l’augmentation de la température dans certains espaces confinés dans les véhicules, etc. peuvent faire craindre des problèmes liés à d’éventuels échauffements trop importants des contacts, des fils électriques et des connecteurs. Une solution pour pallier ce problème consiste à utiliser des contacts dont les surfaces destinées à établir un contact électrique sont revêtues d’argent à la place d’un revêtement à base d’étain moins coûteux. Il est proposé ci-dessous une autre solution permettant de limiter les problèmes d’échauffement, afin de pouvoir éventuellement se passer d’un revêtement avec de l’argent, des zones au niveau desquelles s’établissent des points de contact. Ainsi, il est divulgué ci-dessous un connecteur électrique comprenant au moins un boîtier en matériau diélectrique, dans lequel sont maintenus des contacts électriques. Les contacts électriques sont logés dans des alvéoles réalisées soit directement dans le boîtier lui-même, soit dans un ou plusieurs modules eux-mêmes logés dans le boîtier. Ces contacts électriques sont reliés chacun respectivement à un fil électrique. Ce connecteur comporte une face de connexion, s’étendant essentiellement dans un plan perpendiculaire à une direction d’accouplement. Les contacts électriques sont accessibles au niveau de la face de connexion pour être accouplés à des contacts d’un contre-connecteur. Ce connecteur comporte une ouverture de sortie au niveau de laquelle sortent les fils électriques reliés aux contacts. Ce connecteur comportant également une grille en matière plastique. Cette grille obture au moins partiellement l’ouverture de sortie et comporte une pluralité d’orifices à travers chacun desquels, individuellement, passe un seul fil relié à un contact maintenu dans le boîtier. Ces orifices sont espacés les uns des autres. On définit une densité surfacique des orifices comme étant égale au nombre d’orifices par unité de surface de la grille (la surface de la grille ici considérée correspond à la surface de la grille obturant au moins partiellement l’ouverture de sortie). On définit également une densité surfacique des contacts comme étant égale au nombre de contacts par unité de surface au niveau de la face de connexion, dans un plan parallèle à celle-ci. La densité surfacique des orifices par lesquels passent des fils d’un premier diamètre est inférieure à la densité surfacique des contacts reliés à ces fils d’un premier diamètre. La grille permet ainsi d’écarter les fils les uns des autres. L’espacement ainsi créé entre les fils permet une meilleure évacuation de la chaleur générée au niveau des points de contact et transmise dans les fils. Le connecteur défini ci-dessus peut, de manière facultative, comporter l’une des caractéristiques suivantes, considérées chacune isolément ou en combinaison d’une ou plusieurs autres : - la grille s’étend dans au moins un plan formant un angle non-nul avec le plan dans lequel s’étend la face de connexion ; par exemple, ce plan forme un angle supérieur à 45 degrés avec le plan dans lequel s’étend la face de connexion ; -la grille s’étend essentiellement dans deux plans, formant entre eux un angle compris entre 90 degrés et 179 degrés ; dans ce cas, la grille peut éventuellement comporter des orifices dans chacun des deux plans ; – le connecteur comprend un capot guide-câbles pour guider chacun des fils électriques depuis une extrémité reliée à un contact jusqu’à la grille, et la grille est fixée sur le capot guide-câbles ; - la grille est fixée sur le capot guide-câbles par coopération d’un jeu de pattes élastiquement flexibles munies de crochets, avec des encoches ; par exemple, les pattes élastiquement flexibles sont liées à la grille et les encoches sont ménagées dans le boîtier (par exemple au niveau du capot guide-câbles) ; alternativement, les pattes élastiquement flexibles sont liées au boîtier (par exemple au niveau du capot guide-câbles) et les encoches sont ménagées dans la grille ; – le connecteur comprend une pluralité de modules montés dans le boîtier, et un bord de la grille est en appui sur au moins un module ; – le connecteur comprend au moins deux types d’orifices, des fils du premier diamètre passant par des orifices d’un premier type et des fils d’un deuxième diamètre passant par des orifices d’un deuxième type ; - la densité surfacique des orifices est inférieure à inférieure à 2 orifices par centimètre carré. D’autres caractéristiques, buts et avantages du connecteur mentionné ci-dessus apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels : représente schématiquement en perspective et en vue éclatée un premier exemple de mode de réalisation d’un connecteur ; représente schématiquement en perspective le connecteur illustré par la figure 1 ; représente schématiquement en élévation, vue de face, la grille du connecteur illustré par les figures 1 et 2 ; représente schématiquement en élévation, vue de côté, la grille illustrée par la figure 3 ; illustre schématiquement en coupe, la grille illustrée par les figures 3 et 4, celle-ci étant montée sur le connecteur illustré par les figures 1 et 2 ; représente schématiquement en perspective et en coupe partielle agrandie, un deuxième exemple de mode de réalisation d’un connecteur ; représente schématiquement en élévation, vue de côté, la grille du connecteur illustré par la figure 6; et représente schématiquement en élévation, vue de face, la grille illustrée par la figure 7. Description détaillée Un premier exemple de mode de réalisation d’un connecteur 1 est décrit ci-dessous. Comme illustré sur la figure 1, le connecteur 1 comprend un boîtier 2, un d’aide à l’accouplement 3, un dispositif de verrouillage 4 du levier 3, deux modules 5 porte-contacts et une grille 6. Tous ces éléments sont réalisés dans des matières plastiques moulées, dont certaines sont éventuellement différentes d’une ou plusieurs autres. En outre, des contacts 50 sont insérés dans des cavités 7 ménagées dans les modules 5. Par exemple dans le cas illustré par les figures 1 à 5, le connecteur 1 comporte vingt-huit cavités 7, soit quatorze par module 5. Chaque module 5 comporte en effet dix cavités 7A recevant des contacts 50 adaptés pour être connectés à des contacts mâles de 1,2mm de large et quatre cavités 7B recevant des contacts 50 adaptés pour être connectés à des contacts mâles de 2.8mm de large. Dans le cas illustré et décrit à titre d’exemple, les contacts 50 logés dans ces cavités 7 sont des contacts femelles. Chaque contact 50 est relié mécaniquement et électriquement à un fil 51 électrique. La densité surfacique des contacts 50, au niveau de sa face de connexion 8 est par exemple supérieure ou égale à 14 contacts pour 3 centimètres carrés environ, soit 4,7 contacts par centimètre carré. Le boîtier 2 comporte d’un capot guide-câbles 9 et une portion de guidage et de maintien 10, dans laquelle sont insérés et maintenus les modules 5. La portion de guidage et de maintien 10, ainsi que le capot guide-câbles 9 qui surmonte celle-ci forment une pièce unique. La portion de guidage et de maintien 10 du boîtier 2 comporte la face de connexion 8 du connecteur 1 avec un contre-connecteur. Cette face de connexion 8 s’étend essentiellement dans un plan perpendiculaire à une direction D d’accouplement avec un contre-connecteur (non représenté). Le boîtier 2 présent également une face arrière 11 qui s’étend essentiellement dans un plan parallèle à la direction D d’accouplement. Cette face arrière 11 correspond à une ouverture de sortie 12 qui s’étend à la fois au niveau de la portion de guidage et de maintien 10, et au niveau du capot guide-câbles 9. Le capot guide-câbles 9 protège et guide les fils 51, depuis une extrémité reliée à un contact 50 jusqu’à la grille 6, à 90 degrés environ par rapport à la direction d’insertion des contacts 50 dans chaque module (la direction d’insertion des contacts 50 est parallèle à la direction D d’accouplement). Les modules 5 sont insérés à l’intérieur du boîtier 2 par l’ouverture de sortie 12, selon une direction I d’insertion, parallèlement à la face de connexion 8. Les modules 5 obturent donc une portion de l’ouverture de sortie 12 lorsqu’ils sont insérés et maintenus dans le boîtier 2. La grille 6 est attachée au niveau de la face arrière 11. La surface de la grille 6 correspond essentiellement à l’ouverture du capot guide-câbles 9 au niveau de la face arrière 11. Un bord de la grille 6 est en appui sur chacun des modules 5. Ainsi, la surface de la grille 6 est optimisée pour occuper toute la surface de la face arrière 11 du boîtier 2 qui n’est pas déjà obturée par les modules 5. La grille 6 a une forme essentiellement rectangulaire. Dans ce mode de réalisation, la grille 6 comporte deux portions : une portion inférieure 13 qui s’étend dans un plan essentiellement perpendiculaire à la face de connexion 8 et une portion supérieure 14 qui s’étend dans un plan formant un angle α compris entre 45° à 90°, avec la face de connexion 8. La grille 6 comporte une pluralité d’orifices 15, chacun destiné au passage d’un fil 51 relié à un contact 50 logé dans un module 5. Vingt orifices 15A ont un diamètre maximum de 2,5 mm pour le passage de fils 51 de 0,13 à 1,50 millimètres carrés de section et huit orifices 15B ont un diamètre maximum de de 4 mm pour le passage de fils 51 de 0,35 à 4 millimètres carrés de section. Vingt-six orifices 15 situés dans la portion inférieure 13 de la grille 6 ont une forme circulaire fermée et deux orifices 15 situés dans la portion supérieure 14 de la grille 6 ont une forme circulaire incomplète (c’est-à-dire une forme circulaire dont une portion est ouverte, sans bord). La portion incomplète de ces deux orifices 15 est fermée par un bord du capot guide-câbles 9 lorsque la grille 6 est fixée sur le boîtier 2. La répartition des orifices 15 sur la surface de la grille 6 est différente de la répartition des contacts 50 dans les modules 5. En effet, les contacts 50 sont essentiellement alignés selon deux rangées dans chaque module, chacune de ces rangées étant parallèle à la direction I d’insertion des modules 5 dans le boîtier 2. Par contre, ces alignements ne sont pas reproduits au niveau de la répartition des orifices 15 dans la grille 6. Préférentiellement, la distance minimale entre deux orifices 15 voisins n’est pas inférieure à 0,5 mm. Avantageusement, la distance minimale entre deux orifices 15 voisins peut être supérieure ou égale à 2 mm. Avantageusement, la densité surfacique des orifices 15 est inférieure à 2 orifices par centimètre carré. Ainsi par exemple, la grille 6 permet de diviser au moins par deux la densité surfacique des fils 51 au niveau de la grille 6. Les fils 51 passant par chacun des orifices 15 sont donc maintenus écartés les uns des autres par la grille 6. La grille 6 comporte une encoche 16 pour le passage d’une extrémité d’une cloison 17 formée dans le boîtier 2 de manière à être intercalée entre les deux modules 5. La grille 6 comporte quatre pattes de fixation 18 élastiquement flexibles qui s’étendent, perpendiculairement à la portion inférieure 13 de la grille 6, entre une extrémité venue de matière avec la grille 6 et une extrémité libre. Deux pattes de fixation18 sont placées sur chacun des bords de la grille 6 perpendiculaires à la face de connexion 8. L’extrémité libre de chaque patte de fixation 18 est munie crochet d’un 19. Les crochets 19 de deux pattes de fixation 18 situées sur un même bord sont dirigés dans des sens opposés. Le capot guide-câbles 9 comporte quatre encoches 20 dans chacune desquelles s’insère une patte de fixation 18, le crochet 19 de chaque patte de fixation 18 étant retenu par un bord d’une encoche 20 respective. Entre deux pattes de fixation 18 situées sur un même bord, la grille 6 comporte un muret 21cs’étendant perpendiculairement à la portion inférieure 13 de la grille 6. Lorsque la grille 6 est fixée sur le boîtier 2, le muret 21 vient au contact d’un bord du capot guide-câbles 9 et maintien la grille 6 à distance de ce bord. Un deuxième exemple de mode de réalisation d’un connecteur 1 et décrit ci-dessous en relation avec les figures 6 à 8. Ce deuxième mode de réalisation se distingue de celui décrit précédemment essentiellement par la forme différente de sa grille 60. On se reportera au mode de réalisation présenté ci-dessus pour la description du boîtier 2, avec sa portion de guidage et de maintien 10 et son capot guide-câbles 9, ainsi que pour la description des modules 5. Selon ce deuxième exemple de mode de réalisation, la grille 60 s’étend essentiellement dans un seul plan formant un angle β inférieur ou égal à 90 degrés avec la face de connexion 8. La grille 60 comporte vingt-huit orifices 15, chacun destiné au passage d’un fil 51 relié à un contact 50 logé dans un module 5. Vingt orifices 15A ont un diamètre maximum de 2,5 mm pour le passage de fils 51 de 0,13 à 1,50 millimètres carrés de section et huit orifices 15B ont un diamètre maximum de de 4 mm pour le passage de fils 51 de 0,35 à 4 millimètres carrés de section. Tous ces orifices 15 ont une forme circulaire fermée. La répartition des orifices 15 sur la surface de la grille 60 est différente de la répartition des contacts 50 dans les modules 5. Préférentiellement, la distance minimale entre deux orifices 15 voisins n’est pas inférieure à 0,5 mm. Avantageusement, la distance minimale entre deux orifices 15 voisins peut être supérieure ou égale à 2 mm. Avantageusement, la densité surfacique des orifices 15 est inférieure à 2 orifices par centimètre carré. Ainsi par exemple, la grille 60 permet de diviser au moins par deux la densité surfacique des fils 51 au niveau de la grille 6. Les fils 51 passant par chacun des orifices 15 sont donc maintenus écartés les uns des autres par la grille 60. La grille 60 comporte quatre pattes de fixation 18 élastiquement flexibles qui s’étendent, perpendiculairement au plan principal de la grille 60, entre une extrémité venue de matière avec la grille 60 et une extrémité libre. L’extrémité libre de chaque patte de fixation 18 est munie d’un crochet 19. Les crochets 19 sont dirigés vers l’extérieur du capot guide-câbles 9. Le capot guide-câbles 9 comporte quatre encoches 20. Chaque patte de fixation 18 s’insère à l’intérieur du capot guide-câbles 9, le crochet 20 de chaque patte de fixation 18 étant retenu par un bord d’une encoche 20 respective. Dans les deux modes de réalisation précédemment décrits, le capot guide-câbles 9 comporte, au niveau du bord supérieur de l’ouverture de sortie 12, une gorge 22 destinée au passage au maintien d’une attache autobloquante. En effet, une attache autobloquante peut éventuellement être utilisée en combinaison avec la grille 6, 60. Mais également, dans le cas où le connecteur 1 est utilisé sans la grille 6, 60, il reste possible de maintenir les câbles attachés ensemble sur le capot guide-câbles 9 grâce à une attache autobloquante. On comprend alors qu’il n’est pas nécessaire de concevoir et fabriquer un boîtier 2 spécifique pour une utilisation avec la grille 6, 60, et un autre boîtier 2 spécifique pour une utilisation sans la grille 6, 60. Pour chacun des deux modes de réalisation précédemment décrits, il a été mesuré (avec une grille 6, 60 telle que décrite ci-dessus) une augmentation de température de 40°C en faisant passer un courant respectivement de 23 A dans les fils 51 de 4 millimètres carrés de section et de 10,3 A dans les fils 51 de 1,50 millimètres carrés de section, alors que cette augmentation de température de 40 °C est atteinte avec seulement 18,5 A dans les fils 51 de 4 millimètres carrés de section et 6,7 A dans les fils 51 de 1,50 millimètres carrés de section, lorsque les fils 51 sont maintenus ensemble par une attache autobloquante, et sans grille 6, 60. Autrement dit, en utilisant une grille 6, 60 telle que décrite ci-dessus, l’intensité du courant menant à une augmentation de 40 °C est supérieure respectivement de 25 % et de 55 %, dans les fils 51 de 4 millimètres carrés de section et de 1,50 millimètres carrés de section, par rapport à une utilisation sans grille 6, 60, avec un maintien des fils 51 à l’aide d’une attache autobloquante. Une grille 6,60 telle que décrite ci-dessus peut bien entendu être configurée pour être montée sur une large gamme et une grande diversité de connecteurs. Connecteur électrique (1) comprenant au moins un boîtier (2) en matériau diélectrique, dans lequel sont maintenus des contacts (50) électriques reliés chacun respectivement à un fil (51) électrique, ce connecteur (1) comportant une face de connexion (8), s’étendant essentiellement dans un plan perpendiculaire à une direction (D) d’accouplement, au niveau de laquelle les contacts (50) électriques sont accessibles pour être accouplés à des contacts d’un contre-connecteur, et une ouverture de sortie (12) au niveau de laquelle sortent les fils (51) électriques reliés aux contacts (50), ce connecteur (1) comportant également une grille (6, 60) en matière plastique, caractérisé par le fait que la grille (6, 60) obture au moins partiellement l’ouverture de sortie (12) et comporte une pluralité d’orifices (15) à travers chacun desquels individuellement passe un seul fil (51) relié à un contact (50) maintenu dans le boîtier (2), ces orifices (15) étant espacés les uns des autres et la densité surfacique des orifices (15) par lesquels passent des fils (51) d’un premier diamètre est inférieure à la densité surfacique, au niveau de la face de connexion (8), des contacts (50) reliés à ces fils (51) d’un premier diamètre. Connecteur (1) selon la revendication 1, dans lequel la grille (6, 60) s’étend dans au moins un plan formant un angle non-nul avec le plan dans lequel s’étend la face de connexion (8). Connecteur (1) selon la revendication 2, dans lequel la grille (6, 60) s’étend dans au moins un plan formant un angle supérieur à 45 degrés avec le plan dans lequel s’étend la face de connexion (8). Connecteur (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la grille (6) s’étend essentiellement dans deux plans, formant entre eux un angle compris entre 90 degrés et 179 degrés. Connecteur (1) selon la revendication 4, dans lequel la grille (6) comporte des orifices (15) dans chacun des deux plans. Connecteur (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un capot guide-câbles (9) pour guider chacun des fils (51) électriques depuis une extrémité reliée à un contact (50) jusqu’à la grille (6, 60) et dans lequel la grille (6, 60) est fixée sur le capot guide-câbles (9). Connecteur (1) selon la revendication 6, dans lequel la grille (6, 60) est fixée sur le capot guide-câbles (9) par coopération d’un jeu de pattes de fixation (18) élastiquement flexibles munies de crochets (19), avec des encoches (20). Connecteur (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant une pluralité de modules (5) montés dans le boîtier (2), et dans lequel un bord de la grille (6, 60) est en appui sur au moins un module (5). Connecteur (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins deux types d’orifices (15A, 15B), des fils (51) du premier diamètre passant par des orifices (15A) d’un premier type et des fils (51) d’un deuxième diamètre passant par des orifices (15B) d’un deuxième type. Connecteur (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la densité surfacique des orifices (15) est inférieure à 2 orifices par centimètre carré. Grille (6) destinée à être montée sur un connecteur (1) comprenant au moins un boîtier (2), dans lequel sont maintenus des contacts (50) électriques reliés chacun respectivement à un fil (51) électrique, ce connecteur (1) comportant une face de connexion (8) au niveau de laquelle les contacts (50) électriques sont accessibles pour être accouplés à des contacts d’un contre-connecteur, caractérisée par le fait qu’elle comporte une pluralité d’orifices (15), chacun de ces orifices étant destiné au passage d’un seul fil (51) relié à un contact (50) maintenu dans le boîtier (2), ces orifices (15) étant espacés les uns des autres et la densité surfacique des orifices (15) par lesquels passent des fils (51) d’un premier diamètre est inférieure à la densité surfacique, au niveau de la face de connexion (8), des contacts (50) reliés à ces fils (51) d’un premier diamètre.