EP0207828A1 - Connecteur électrique à élément de rétention déformable et procédé d'assemblage d'un tel connecteur - Google Patents
Connecteur électrique à élément de rétention déformable et procédé d'assemblage d'un tel connecteur Download PDFInfo
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- Y10S439/00—Electrical connectors
- Y10S439/901—Connector hood or shell
Definitions
- the present invention relates to electrical connectors and their assembly process.
- the cylindrical electrical connectors generally comprise an envelope in which is housed a stack of parts having aligned passages for receiving contact pins.
- the stack may have a retaining element and be sealed in the envelope with a resin before the insertion of the contact pins in their passages.
- the disadvantage of this assembly process is that the resin can penetrate into the passages provided for the pins and partially seal them making it difficult or impossible to insert the pins.
- such a connector comprises a casing in which is housed a stack of parts having aligned passages intended to receive contact pins, the stack comprising at least one washer forming a pin retaining element and an insert separated from the 'envelope by a space.
- the stack is held in the envelope by a deformable laminated material which surrounds the interlayer and the washer and which fills the space between them and the envelope.
- the laminated material is a porous tape to be wrapped around a sleeve. Two more sleeves are required to assemble and to prevent the ribbon from crumpling. The device allowing the assembly therefore comprises three sleeves and the process is ultimately quite long to implement.
- the invention proposes an electrical connector in which the retention element is sufficiently rigid so that the assembly requires only a single sleeve. This result can be obtained thanks to a particular design of the parts to be assembled.
- the subject of the invention is therefore an electrical connector comprising a casing and an insulating body allowing the housing of at least one electrical contact, the insulating body being in abutment on an interior shoulder of the casing, the interior of the casing and the insulating body being of generally cylindrical shapes, the fixing of the insulating body in the envelope being ensured by the deformation, in the space separating them, of a retention element. It is characterized in that the interior of the envelope and the insulating body also have chamfered surfaces, the retention element coming, after deformation, to fill at least the space between said chamfered surfaces to oppose the separation of the insulating body and the envelope.
- the retention element can be in the form of a band or in the form of a ring.
- the retention element can be associated with a material such as resin making it possible to increase the tightness of the connector.
- a material such as resin making it possible to increase the tightness of the connector.
- the retention element being provided with lateral slots, making it possible moreover to remove the play between the parts to be assembled, these slots can be filled with resin.
- This resin can be introduced in one form or another before the positioning of the retention element.
- the retention element will preferably be metallic. Aluminum lends itself particularly well to the function devolved to the retention element.
- Step a) can be preceded by a preliminary step consisting in introducing a preform of a material such as resin.
- FIG. 1 represents a retention element used by the assembly method according to the patent cited above.
- This element consists of a strip 1 of laminated material.
- the laminate consists of a porous ribbon such as a phosphor bronze lattice, a woven or nonwoven glass fiber ribbon.
- This tape can be serrated as shown in Figure 1 and is impregnated with a thermosetting material such as an unpolymerized epoxy resin.
- Figures 2 and 3 relate to the method of assembling an electrical connector according to the cited prior art.
- the assembly is carried out as follows. We start by winding the ribbon 1 around a stack constituting an insulating body and comprising an insert 2, a retaining washer 3, a ring 4 and a seal 5.
- the insert 2 is sealed with the washer 3.
- the seal 5 and ring 4 can be glued to this set.
- the insulating body is pierced, in the axis of the seals 14, with aligned passages to receive contact pins.
- the laminate 1 is deformed using appropriate tools.
- This tool comprises three coaxial sleeves: an inner sleeve 6, an intermediate sleeve 7 and an outer sleeve 8.
- the insulating body is first placed in the inner sleeve 6, the end of the sleeve coming into abutment on the shoulder 9 of the washer 3. With the outer sleeve 8 raised, as shown in solid lines in FIG. 2, the laminate 1 is wound around the inner sleeve 6 so that an edge of the strip is located near the shoulder 10 of the insert 2. The outer sleeve 8 is then pushed to cover the tape 1 and take the position shown in dotted lines in FIG. 2. The cylindrical envelope 11 is then threaded onto the insulating body by pushing the outer sleeve 8 until the inner shoulder 12 of the envelope comes into abutment with the shoulder 13 of the interlayer 2. The outer sleeve 8 prevents the ribbon 1 from twisting or wrinkling during installation of the envelope.
- the intermediate sleeve 7 is pushed forward in the space between the envelope 11 and the inner sleeve 6.
- the ribbon 1 is deformed by filling all the possible space as shown in Figure 3.
- the inner sleeve 6 is raised over a short distance, as shown in Figure 3, then we continue pushing the intermediate sleeve 7 to creep the laminate 1 around the shoulder 9 of the washer 3. In this way, the laminate maintains the stack in the envelope because of the filling of the groove 14 of the envelope 11 After polymerization of the resin by baking, the connector is then ready to receive its contacts.
- the invention overcomes these drawbacks by the use of a more rigid retention element and a single sleeve, this being made possible by a particular design of the different parts of the connector.
- FIG. 4 represents an electrical connector according to the invention during the assembly of its different parts.
- the insulating body designated by the general reference 20 and the casing 21.
- the casing has an internal shoulder 22 for receiving the insulating body as for the connector described above.
- An essential characteristic of the envelope and of the insulating body is the presence of chamfered surfaces, respectively 23 for the envelope and 24 for the insulating body. These surfaces are shown in Figure 4, parallel to each other and located on the same level. This is not an obligation and other arrangements are possible as will be seen below.
- the retention element 25 is made of a sufficiently rigid material so as not to require any particular precaution for its installation. In particular, left to itself it does not wrinkle when placed in the space between the envelope and the insulating body.
- the retention element can be metallic, for example aluminum or copper. It can be in the form of a band which is wound up to introduce it into the space in question, or in the form of a ring or a split ring. The latter form facilitates its introduction.
- the preform 26 can be in the form of a split washer 26 as shown in Figure 5.
- the slot 28 is advantageously made at an angle so that, when it is crushed, there is actually a resin seal all over the periphery concerned.
- the retention element 25 introduced between the insulating body 20 and the casing 21 remains blocked approximately at the place where it has been shown in FIG. 4 due to the chamfered surface 24.
- a pusher in the form of a hollow cylinder exerting pressure in the direction indicated by the arrow, the element 25 will be put in place.
- FIG. 6 shows the deformation taken by the element 25 during its positioning when it reaches the height of the chamfered surfaces 23 and 24.
- FIG. 7 shows the retention element 25 in place, the pusher being removed.
- the preform 26 has also been deformed and provides sealing to the connector.
- the retention of the insulating body is effectively ensured by the surfaces 23 and 24 which prevent any movement of the element 25 and therefore of the insulating body 20.
- the surface 24 also makes it possible to firmly hold the body 20 on the shoulder during pressing.
- chamfered surfaces are of course possible without departing from the scope of the invention. These surfaces can be parallel to each other or not. They can even be tilted in opposite directions. The important thing is that they oppose efforts tending to separate the insulating body from the envelope.
- FIG. 8 shows an example of a retention element 25 before it is mounted.
- This element is in the form of a metal strip, for example aluminum.
- slits 30 were made perpendicular to one of its edges. These slots facilitate the deformation of the retention element under the effect of pressure. It is then advantageous to arrange the slots according to a determined pitch, adapted to the diameters of the parts to be assembled. This will remove the play between the parts to be joined and will contribute to the centering of the insulating body 20 in the casing 21 as shown in figure 9. It is also possible to fill the resin slots for the use already mentioned.
- the resin preform of FIGS. 5 to 7 can be integrated into the retention element, either as in the case of FIG. 8, or by coating or gluing. Thus there will be a minimum of parts to be assembled by a limited tool.
- the retaining element may have a profiled section ensuring the function of blocking wedge for the insulating body and to eliminate the play existing between the parts to be joined.
- the retention element (band or ring) can be placed on a press using a tubular plunger, the stroke of which is adjusted in advance.
- the invention lends itself particularly well to the automation of the assembly process.
- the retention element can also be made of plastic or any other deformable material with equivalent mechanical characteristics.
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- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
Abstract
Description
- La présente invention concerne les connecteurs électriques et leur procédé d'assemblage.
- Les connecteurs électriques cylindriques comportent généralement une enveloppe dans laquelle est logé un empilage de pièces présentant des passages alignés pour recevoir des broches de contact. L'empilage peut comporter un élément de retenue et être scellé dans l'enveloppe au moyen d'une résine avant l'insertion des broches de contact dans leurs passages. L'inconvénient de ce procédé d'assemblage est que la résine peut pénétrer dans les passages prévus pour les broches et les obturer partiellement rendant difficile ou impossible l'insertion des broches.
- Pour remédier à ce problème, le brevet français publié sous le n° 2341211 a divulgué un procédé d'assemblage permettant le scellement du connecteur sans risque d'écoulement de la résine dans les passages prévus pour l'insertion des broches.
- Selon ce brevet, un tel connecteur comprend une enveloppe dans laquelle est logé un empilage de pièces présentant des passages alignés prévus pour recevoir des broches de contact, l'empilage comportant au moins une rondelle formant élément de retenue des broches et un intercalaire séparés de l'enveloppe par un espace. L'empilage est maintenu dans l'enveloppe par un matériau stratifié déformable qui entoure l'intercalaire et la rondelle et qui comble l'espace compris entre eux et l'enveloppe.
- Pratiquement, le matériau stratifié est un ruban poreux devant être enroulé autour d'un manchon. Deux autres manchons sont nécessaires pour procéder à l'assemblage et pour éviter que le ruban ne se fripe. Le dispositif permettant l'assemblage comporte donc trois manchons et le procédé est finalement assez long à mettre en oeuvre.
- Pour pallier cet inconvénient, l'invention propose un connecteur électrique dans lequel l'élément de rétention est suffisamment rigide pour que l'assemblage ne nécessite qu'un seul manchon. Ce résultat peut être obtenu grâce à une conception particulière des pièces à assembler.
- L'invention a donc pour objet un connecteur électrique comprenant une enveloppe et un corps isolant permettant le logement d'au moins un contact électrique, le corps isolant étant en butée sur un épaulement intérieur de l'enveloppe, l'intérieur de l'enveloppe et le corps isolant étant de formes généralement cylindriques, la fixation du corps isolant dans l'enveloppe étant assurée par la déformation, dans l'espace les séparant, d'un élément de rétention. Il est caractérisé en ce que l'intérieur de l'enveloppe et le corps isolant possèdent également des surfaces chanfreinées, l'élément de rétention venant, après déformation, bourrer au moins l'espace compris entre lesdites surfaces chanfreinées pour s'opposer à la séparation du corps isolant et de l'enveloppe.
- L'élément de rétention peut se présenter sous la forme d'une bande ou sous la forme d'une bague.
- Afin de maintenir sans jeu les pièces à assembler avant le bourrage, il est avantageux de donner une forme profilée à l'élément de rétention.
- L'élément de rétention peut être associé à un matériau tel que de la résine permettant d'accroître l'étanchéité du connecteur. Par exemple, l'élément de rétention étant pourvu de fentes latérales, permettant en outre de supprimer le jeu entre les pièces à assembler, ces fentes peuvent être comblées de résine. Cette résine peut être introduite sous une forme ou sous une autre avant la mise en place de l'élément de rétention.
- L'élément de rétention sera de préférence métallique. L'aluminium se prête particulièrement bien à la fonction dévolue à l'élément de rétention.
- Le procédé d'assemblage d'un tel connecteur est caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes :
- a) mise en place du corps isolant à l'intérieur de l'enveloppe,
- b) introduction de l'élément de rétention dans l'espace situé entre le corps isolant et l'enveloppe,
- c) déformation de l'élément de rétention par écrasement à l'aide d'un poussoir.
- L'étape a) peut être précédée d'une étape préliminaire consistant à introduire une préforme en un matériau tel que la résine.
- L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront au moyen de la description qui va suivre ainsi que par les figures annexées parmi lesquelles:
- - la figure 1 représente un élément de rétention selon l'art antérieur,
- -les figures 2 et 3 sont illustratives du procédé d'assemblage selon l'art antérieur,
- - les figures 4 et 6 représentent des étapes du procédé d'assemblage selon l'invention,
- - la figure 5 représente une rondelle fendue,
- - la figure 7 représente le connecteur selon l'invention après assemblage,
- - la figure 8 représente un élément de rétention avant montage,
- - la figure 9 est une vue en coupe transversale du connecteur pendant l'assemblage.
- La figure 1 représente un élément de rétention utilisé par le procédé d'assemblage selon le brevet cité plus haut. Cet élément consiste en une bande 1 en matériau stratifié. Le stratifié consiste en un ruban poreux tel qu'un treillis de bronze phosphoreux, un ruban de fibres de verre tissées ou non tissées. Ce ruban peut être dentelé comme représenté sur la figure 1 et est imprégé d'un matériau thermo-durcisseur tel qu'une résine époxyde non polymérisée.
- Les figures 2 et 3 sont relatives au procédé d'assemblage d'un connecteur électrique selon l'art antérieur cité. L'assemblage s'effectue de la façon suivante. On commence par enrouler le ruban 1 autour d'un empilage constituant un corps isolant et comprenant un intercalaire 2, une rondelle de retenue 3, une bague 4 et un joint 5. L'intercalaire 2 est scellé à la rondelle 3. Le joint 5 et la bague 4 peuvent être collés à cet ensemble. Le corps isolant est percé, dans l'axe des joints 14, de passages alignés pour recevoir des broches de contact. Avant d'insérer ces broches, le stratifié 1 est déformé au moyen d'un outillage approprié. Cet outillage comprend trois manchons coaxiaux : un manchon intérieur 6, un manchon intermédiaire 7 et un manchon extérieur 8. Le corps isolant est d'abord placé dans le manchon intérieur 6, l'extrémité du manchon arrivant en butée sur l'épaulement 9 de la rondelle 3. Le manchon extérieur 8 étant relevé, comme représenté en traits pleins sur la figure 2, on enroule le stratifié 1 autour du manchon intérieur 6 de façon à ce qu'un bord de la bande soit situé à proximité de l'épaulement 10 de l'intercalaire 2. Le manchon extérieur 8 est alors poussé pour recouvrir le ruban 1 et prendre la position représentée en traits pointillés sur la figure 2. L'enveloppe cylindrique 11 est alors enfilée sur le corps isolant en repoussant le manchon extérieur 8 jusqu'à ce que l'épaulement intérieur 12 de l'enveloppe vienne en butée avec l'épaulement 13 de l'intercalaire 2. Le manchon extérieur 8 évite que le ruban 1 ne se torde ou ne se fripe lors de la mise en place de l'enveloppe.
- Ensuite, le manchon intermédiaire 7 est poussé vers l'avant dans l'espace compris entre l'enveloppe 11 et le manchon intérieur 6. Sous la pression exercée par le manchon intermédiaire 7, le ruban 1 se déforme en remplissant tout l'espace possible comme le montre la figure 3. L'espace situé entre l'enveloppe 11 et l'intercalaire 2 étant pratiquement comblé par le stratifié déformé, le manchon intérieur 6 est relevé sur une courte distance, comme représenté à la figure 3, puis on continue à pousser le manchon intermédiaire 7 pour faire fluer le stratifié 1 autour de l'épaulement 9 de la rondelle 3. De cette façon, le stratifé maintient l'empilage dans l'enveloppe à cause du remplissage de la gorge 14 de l'enveloppe 11. Après polymérisation de la résine par cuisson, le connecteur est alors prêt à recevoir ses contacts.
- Ce procédé d'assemblage possède plusieurs inconvénients. D'abord le ruban est naturellement déformable, ce qui conduit à prendre certaines précautions pour son enroulement et sa déformation. Le procédé met en oeuvre trois manchons soumis à des mouvements relatifs compliqués. Ceci entraîne un certain temps pour la mise en oeuvre du procédé qui se répercute sur le prix de revient du connecteur.
- L'invention permet de pallier ces inconvénients par l'utilisation d'un élément de rétention plus rigide et d'un seul manchon, ceci étant rendu possible par une conception particulière des différentes parties du connecteur.
- La figure 4 représente un connecteur électrique selon l'invention au cours de l'assemblage de ses différentes parties. On y reconnaît le corps isolant désigné sous la référence générale 20 et l'enveloppe 21. L'enveloppe possède un épaulement intérieur 22 de réception du corps isolant comme pour le connecteur décrit précédemment. Une particularité essentielle de l'enveloppe et du corps isolant est la présence de surfaces chanfreinées, respectivement 23 pour l'enveloppe et 24 pour le corps isolant. Ces surfaces sont représentées, sur la figure 4, parallèles entre elles et situées sur un même niveau. Ceci n'est pas une obligation et d'autres dispositions sont possibles comme on le verra plus loin. L'élément de rétention 25 est réalisé en un matériau suffisamment rigide pour ne pas nécessiter de précaution particulière pour sa mise en place. En particulier, laissé à lui-même il ne se froisse pas quand on le place dans l'espace situé entre l'enveloppe et le corps isolant. L'élément de rétention peut être métallique, par exemple en aluminium ou en cuivre. Il peut se présenter sous la forme d'une bande que l'on enroule pour l'introduire dans l'espace en question, ou sous la forme d'un anneau ou d'une bague fendue. Cette dernière forme facilite son introduction.
- On peut également, à des fins d'étanchéité, associer à l'élément de rétention une préforme 26 en un matériau tel que la résine introduite soit avant l'élément de rétention comme indiqué sur la figure 4, soit après l'élément de rétention. Pour faciliter son introduction, dans le cas d'une enveloppe possédant un logement intérieur 27 d'un diamètre plus large que l'ouverture par laquelle on introduit le corps isolant, la préforme peut se présenter sous la forme d'une rondelle fendue 26 comme le montre la figure 5. La fente 28 est avantageusement pratiquée en biais pour que, lors de son écrasement, il y ait effectivement un joint de résine sur toute le périphérie concernée.
- L'élément de rétention 25 introduit entre le corps isolant 20 et l'enveloppe 21 reste bloqué à peu près à l'endroit où on l'a représenté à la figure 4 du fait de la surface chanfreinée 24. A l'aide d'un poussoir, en forme de cylindre creux exerçant une pression dans le sens indiqué par la flèche, l'élément 25 sera mis en place.
- La figure 6 présente la déformation prise par l'élément 25 au cours de sa mise en place quand il arrive à la hauteur des surfaces chanfreinées 23 et 24.
- La figure 7 montre l'élément de rétention 25 mis en place, le poussoir étant retiré. Par l'intermédiaire de l'élément 25, la préforme 26 a également été déformée et assure une étanchéité au connecteur. La rétention du corps isolant est assurée de manière efficace par les surfaces 23 et 24 qui interdisent tout déplacement de l'élément 25 et par conséquent du corps isolant 20. La surface 24 permet en outre de maintenir fermement le corps 20 sur l'épaulement lors du pressage.
- D'autres dispositions des surfaces chanfreinées sont bien sûr possibles sans sortir du cadre de l'invention. Ces surfaces peuvent être parallèles entre elles ou non. Elles peuvent même être inclinées dans des directions opposées. L'important est qu'elles s'opposent à des efforts tendant à séparer le corps isolant de l'enveloppe.
- La figure 8 représente un exemple d'élément de rétention 25 avant son montage. Cet élément se présente sous la forme d'une bande métallique, par exemple en aluminium. Dans cette bande, des fentes 30 ont été pratiquées perpendiculairement à l'un de ses bords. Ces fentes facilitent la déformation de l'élément de rétention sous l'effet de la pression. Il est alors avantageux de disposer les fentes selon un pas déterminé, adapté aux diamètres des pièces à assembler. Ceci permettra de supprimer le jeu entre les pièces à solidariser et contribuera au centrage du corps isolant 20 dans l'enveloppe 21 comme le montre la figure 9. Il est aussi possible de garnir les fentes de résine pour l'usage déjà mentionné.
- La préforme en résine des figures 5 à 7 peut être intégrée à l'élément de rétention, soit comme dans le cas de la figure 8, soit par enrobage ou collage. Ainsi on disposera d'un minimum de pièces à assembler par un outillage restreint.
- L'élément de rétention peut avoir une section profilée assurant la fonction de coin bloquant pour le corps isolant et pour supprimer le jeu existant entre les pièces à solidariser.
- La mise en place de l'élément de rétention (bande ou bague) peut se faire sur une presse à l'aide d'un poussoir tubulaire dont la course est réglée à l'avance. L'invention se prête particulièrement bien à l'automatisation du procédé d'assemblage. L'élément de rétention peut aussi être en matière plastique ou en tout autre matériau déformable de caractéristiques mécaniques équivalentes.
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EP0480337A2 (fr) * | 1990-10-09 | 1992-04-15 | Matrix Science Corporation | Joint étanche pour le maintien d'un insert pour un connecteur électrique et procédé de fabrication |
EP0480337A3 (en) * | 1990-10-09 | 1992-08-19 | Matrix Science Corporation | Insert retention gas tight seal for an electrical connector and method of making same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1247712A (fr) | 1988-12-28 |
FR2582870B1 (fr) | 1987-07-24 |
FR2582870A1 (fr) | 1986-12-05 |
US4752235A (en) | 1988-06-21 |
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