EP0926770B1 - Dispositif de connexion à emboitement perpendiculaire, connecteur étanche à double verrouillage obtenu - Google Patents

Dispositif de connexion à emboitement perpendiculaire, connecteur étanche à double verrouillage obtenu Download PDF

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EP0926770B1
EP0926770B1 EP98450020A EP98450020A EP0926770B1 EP 0926770 B1 EP0926770 B1 EP 0926770B1 EP 98450020 A EP98450020 A EP 98450020A EP 98450020 A EP98450020 A EP 98450020A EP 0926770 B1 EP0926770 B1 EP 0926770B1
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contact
contacts
female
connection device
male
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Frederic Duval
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FCI SA
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Framatome Connectors International SAS
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/025—Contact members formed by the conductors of a cable end
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/405—Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting

Definitions

  • the present invention relates to a connection device perpendicular between two elements, as well as the waterproof connector and double locking obtained.
  • connection devices that allow establishing reliable, inexpensive and removable electrical connections, generally one of the parts forming part of a fixed network and the other being able be removed for replacement.
  • connection devices withstand vibrations without losing pressure contact that ensures electrical continuity, that they mount easily without there being any errors during the installation, whether they are waterproof and they benefit from a highly reliable mechanical interlock.
  • connection devices are frequently located in hard-to-reach places, which forces the designer to make special connection configurations.
  • connection device should preferably be waterproof when it is used in an automotive engine compartment and preferably include double locking to maintain the position, even in extreme conditions.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks and the device connection according to the invention is reliable, at a compatible cost price especially with the prices of supplies for the automotive market, a Easy and quick assembly without possibility of error during said assembly.
  • This device also provides a reliable mechanical connection and disassembly easy.
  • the electrical connection device with socket perpendicular to a male part comprising at least one contact of electrical connection with elastic blades forming a clamp, arranged in a housing contact carrier, said male part being fitted into a closed part comprising at least one contact under blade shape, carried by a base, said elastic blades forming a clamp contact (s) placed on either side of the thickness of the corresponding blade of the contact of the female part.
  • the contact (s) consist of a zone stripped of a metal strip elongated in a direction perpendicular to the axis of nesting of the male part in the female part.
  • This band metal of the contact (s) is inserted in an insulating base which is overmolding, the bare area corresponding to a savings of said overmolding.
  • the device comprises at least two bands metallic, these two juxtaposed metal bands being separated between them by an insulating partition coming from molding with the insulating base.
  • each blade of the contact (s) of the female part includes a contact surface delimited by two folds transverse which allow an offset of said surface relative to the axis longitudinal of the base.
  • the contact-carrying case comprises first means and second means for locking the female contact (s) on each blade corresponding.
  • the invention also relates to the corresponding electrical connector, to perpendicular interlocking which comprises a matrix in which is integrated the whole of the base and the contacts of the female part, said matrix being provided with a housing with a conjugate profile of the head of the contact-carrying case and sealing means.
  • connection device comprising a female part 10 and a male part 12, provided to cooperate by latching with each other, sealing means 14 and means 16 clamping.
  • the female part 10 comprises two contacts 18, each in the form of a blade, held in an insulating base 20.
  • This blade is made in an elongated metal strip in a direction perpendicular to the axis of connection.
  • This base is advantageously made of plastic overmolded on most of the blades except for savings during overmolding, defining a stripped connection zone 21 where the contact blades 18 are released.
  • the contacts are shown twice in Figure 1, one outside the base and the other integrated in the base but only one pair of contacts is needed for the illustrated embodiment.
  • each blade of contact 18 comprises two transverse folds 22, 22 ′ which determine for each a boss or flat 24 thus defining two contact surfaces comprising on one of their common edges a thinned lip 26 facilitating the introduction of a complementary contact described later.
  • This boss or flat is offset from the longitudinal axis of the base to form a projection allowing free access to each of the surfaces thus defined.
  • the male part 12 comprises a contact-carrying case 28 with a cell 30, a front end 32 and means 34 for receiving clamping means 16.
  • FIGS. 2A and 2B To describe the elements carried by the body and the head, we refer in FIGS. 2A and 2B in which the identical elements bear the same references.
  • the cells 30 of the contact carrier 28 receive two contacts females 36, only one of them being visible in FIG. 2B, sectional view longitudinal.
  • each female contact 36 includes, at the front, elastic blades 37 forming a clamp, generally folding and intended to cooperate with the surfaces of the flat 24 of the contact 18, in the latched position as will be explained later. It can be seen that the blades 18 are well oriented perpendicular to the axis socket housing 28 contact carrier
  • Each of the contacts 36 is extended, at the rear, by a zone 38 of connection with an electric wire 40.
  • the device advantageously comprises a seal 42.
  • Each of the contacts 36 is immobilized in the cell 30 of the housing contact carrier by a first locking means 44.
  • This first locking means comprises a latch 46 which can take a first position in which it is lifted, as seen in FIG. 5, to let the contact pass and a second position in which it is straight to immobilize the contact in the socket 30.
  • a second locking means 48 is further provided which is linked in its operation with the first means 44.
  • This second means comprises a plate 50 movable in translation relative to the cell 30, between a first position, on the front, to come into abutment on the female part as well that will be explained later and a second position, on the back, after snap-fastening, to be lodged between the inner surface of the cell 30 of the contact carrier and the latch 46 so as to prohibit lifting of the latter, thus constituting a double locking of each contact.
  • the head 32 has a cylindrical profile from which the central part has been released to allow the passage of the insulating base 20.
  • the body 30 of the contact-carrying case also carries a flange 62 ring adapted to receive an O-ring type 64 which constitutes the sealing means 14 between the male and female parts.
  • the means 16 of clamping comprises two lateral pins, 66 and 68 arranged on either side of the cell 30 of the contact holder housing and a fixing flange 70.
  • the first lug 66 consists of an axis 72 around which can pivot one end of the mounting flange and the second lug 68 is consisting of a stud 74 with a conjugate profile of the free end of the flange for ensure elastic locking.
  • This fixing flange 70 comprises two ears 76 bent in a V to ensure an elastic restoring effect of the male part on the female part, by allowing the seal 64 to be crushed so that it fulfills its function.
  • the assembly of the base 20 and the blades of the female part is embedded in a matrix 75 of polymer material which has a housing 76 provided for receive the head 32 of the contact-carrying box and a range 78, peripheral to this housing, designed to receive in support the O-ring 64.
  • the male part is presented which includes the cell 30 of the contact holder box with a pair of contacts 36 inside. mounting, the contacts are pushed towards the head 32 of the contact carrier until each of the contacts raise the latch 46 projecting into the cell 30 then lock on the front thereof.
  • the latch 46 is found in the straight position as shown in Figures 2A and 2B. The first lock 44 is in place.
  • the latch 46 remains raised which puts it in the position shown on the figure 5. We note in this position that the contacts are not in abutment and can be removed or can be pushed back freely.
  • the two parties male 12 and female 10 are brought together and the head 32 of the male part penetrates in the housing 76 formed in the matrix 75 supporting the base 20. Simultaneously, the blades 37 of the contacts 36 slide on either side of the contact surface 24 of the corresponding blade 18 of the female part.
  • the head 32 provides guidance relative to the base 20.
  • Double locking is ensured during this approach movement and snap.
  • the plate 50 comes to bear on a part 51 coming from molding with the base, which has the effect of causing the translation of this same insert and push it between the latch 46 and the inner face of the cell 30 of the contact holder box, which ensures the immobilization thereof upright contact locking position.
  • Part 51 also provides the insulation of the two blades 18 by forming a partition.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

La présente invention concerne un dispositif de connexion perpendiculaire entre deux éléments, ainsi que le connecteur étanche et à double verrouillage obtenu.
En connectique et plus particulièrement dans le milieu automobile, on est à la recherche de dispositifs de connexion qui permettent d'établir des liaisons électriques fiables, à un moindre coût et qui soient démontables, généralement l'une des pièces faisant partie d'un réseau fixe et l'autre pouvant être retirée en vue de son remplacement.
Les contraintes supplémentaires sont nombreuses puisqu'il faut que de tels dispositifs de connexion supportent les vibrations sans perdre la pression de contact qui assure la continuité électrique, qu'ils se montent de façon aisée sans qu'il puisse y avoir d'erreurs lors de la mise en place, qu'ils soient étanches et qu'ils bénéficient d'un verrouillage mécanique de grande fiabilité.
De plus, on note que ces dispositifs de connexion sont fréquemment situés dans des endroits difficilement accessibles, ce qui oblige le concepteur à réaliser des configurations particulières de connexion.
C'est ainsi que dans le cas où les parties à raccorder sont disposées selon des plans perpendiculaires, la difficulté est augmentée par les mouvements respectifs des deux éléments lors des vibrations ou des chocs car les directions et les sens des efforts auxquels ils sont soumis sont souvent complexes, voire opposés.
Le dispositif de connexion doit être étanche de préférence lorsqu'il est utilisé dans un compartiment moteur automobile et comprendre de préférence un double verrouillage pour assurer le maintien en position, même dans des conditions extrêmes.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients et le dispositif de connexion selon l'invention est fiable, d'un coût de revient compatible notamment avec les prix des fournitures pour le marché automobile, d'un montage aisé et rapide sans possibilité d'erreur au cours dudit montage. Ce dispositif assure également une liaison mécanique fiable et un démontage facile.
Selon l'invention, le dispositif de connexion électrique avec emboítement perpendiculaire d'une partie mâle comprenant au moins un contact de connexion électrique à lames élastiques formant pince, disposé dans un boítier porte-contacts, ladite partie mâle étant emboítée dans une partie fermelle comprenant au moins un contact sous forme de lame, porté par une embase, lesdites lames élastiques formant pince du ou des contact(s) venant se placer de part et d'autre de l'épaisseur de la lame correspondante du contact de la partie femelle.
Plus particulièrement, le ou les contact(s) sont constitués d'une zone dénudée d'une bande métallique allongée dans une direction perpendiculaire à l'axe d'emboítement de la partie mâle dans la partie femelle. Cette bande métallique du ou des contact(s) est insérée dans une embase isolante qui est un surmoulage, la zone dénudée correspondant à une épargne dudit surmoulage.
Plus spécifiquement, le dispositif comprend au moins deux bandes métalliques, ces deux bandes métalliques juxtaposées étant séparées entre elles par une cloison isolante venue de moulage avec l'embase isolante.
Selon une autre caractéristique, chaque lame du ou des contact(s) de la partie femelle comprend une surface de contact délimitée par deux pliages transversaux qui autorisent un désaxage de ladite surface par rapport à l'axe longitudinal de l'embase.
Le boítier porte-contacts comprend des premiers moyens et des seconds moyens de verrouillage du ou des contacts femelles sur chaque lame correspondante.
L'invention a aussi pour objet le connecteur électrique correspondant, à emboítement perpendiculaire qui comprend une matrice dans laquelle est intégré l'ensemble de l'embase et des contacts de la partie femelle, ladite matrice étant munie d'un logement à profil conjugué de la tête du boítier porte-contacts et de moyens d'étanchéité.
Des joints assurent l'étanchéité de l'ensemble après emboítement.
De plus, des moyens de bridage des parties mâle et femelle sécurise l'accroche.
L'invention est maintenant décrite en regard des dessins annexés selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, les différentes figures des dessins représentant :
  • figure 1, une vue en perspective éclatée des parties mâle et femelle à connecter dans le cas particulier d'un dispositif de connexion,
  • figures 2A et 2B, deux vues en coupe longitudinale, respectivement en position de pré-introduction et d'introduction complète de la partie mâle dans la partie femelle, dans le cas d'une connexion avec un encliquetage correct,
  • figure 3, une vue de face de la partie femelle, avant présentation de la partie mâle,
  • figure 4, une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 20, pour montrer l'agencement des différentes pièces, et
  • figure 5, une vue d'un cas de connexion avec un encliquetage défectueux.
Sur la figure 1, on a représenté un dispositif de connexion comprenant une partie femelle 10 et une partie mâle 12, prévues pour coopérer par encliquetage l'une avec l'autre, des moyens 14 d'étanchéité et des moyens 16 de bridage.
La partie femelle 10 comprend deux contacts 18, chacun sous forme d'une lame, maintenus dans une embase 20, isolante. Cette lame est réalisée dans une bande métallique allongée dans une direction perpendiculaire à l'axe de connexion.
Cette embase est avantageusement en matière plastique surmoulée sur la majeure partie des lames à l'exception d'un épargne lors du surmoulage, définissant une zone 21 dénudée de connexion où les lames de contact 18 sont dégagées. On note que pour une meilleure compréhension, les contacts sont représentés deux fois sur la figure 1, l'une extérieurs à l'embase et l'autre intégrés à l'embase mais il n'est besoin que d'une paire de contacts pour le mode de réalisation représenté.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, chaque lame de contact 18 comprend deux pliages 22, 22' transversaux qui déterminent pour chacun un bossage ou méplat 24 définissant ainsi deux surfaces de contact comportant sur une de leurs arêtes communes une lèvre 26 amincie facilitant l'introduction d'un contact complémentaire décrit ultérieurement. Ce bossage ou méplat est désaxé par rapport à l'axe longitudinal de l'embase pour former une saillie permettant un libre accès à chacune des surfaces ainsi définies.
La partie mâle 12 comprend un boítier porte-contacts 28 avec un alvéole 30, une extrémité frontale 32 et des moyens 34 de réception des moyens 16 de bridage.
Pour décrire les éléments portés par le corps et la tête, on se reporte aux figures 2A et 2B sur lesquelles les éléments identiques portent les mêmes références.
Les alvéoles 30 du boítier porte-contacts 28 reçoivent deux contacts femelles 36, seul l'un d'eux étant visible sur la figure 2B, vue en coupe longitudinale.
Dans le mode de réalisation représenté, chaque contact femelle 36 comprend, à l'avant, des lames 37 élastiques formant pince, généralement venues de pliage et prévues pour coopérer avec les surfaces du méplat 24 du contact 18, en position encliquetée comme cela sera expliqué ultérieurement. On constate que les lames 18 sont bien orientées perpendiculairement à l'axe d'emboítement du boítier 28 porte-contacts
Chacun des contacts 36 se prolonge, à l'arrière, par une zone 38 de liaison avec un fil électrique 40. Au droit de cette zone 38, le dispositif comprend avantageusement un joint 42 d'étanchéité.
Chacun des contacts 36 est immobilisé dans l'alvéole 30 du boítier porte-contacts par un premier moyen 44 de verrouillage.
Ce premier moyen de verrouillage comprend un linguet 46 qui peut prendre une première position dans laquelle il est soulevé, comme on le voit sur la figure 5, pour laisser passer le contact et une seconde position dans laquelle il est droit pour immobiliser le contact dans l'alvéole 30.
Il est en outre prévu un second moyen 48 de verrouillage qui est lié dans son fonctionnement au premier moyen 44. Ce second moyen comprend une plaquette 50 mobile en translation par rapport à l'alvéole 30, entre une première position, sur l'avant, pour venir en butée sur la partie femelle ainsi que cela sera expliqué ultérieurement et une seconde position, sur l'arrière, après encliquetage, pour venir se loger entre la surface intérieure de l'alvéole 30 du boítier porte-contacts et le linguet 46 en sorte d'interdire le soulèvement de ce dernier, constituant ainsi un double verrouillage de chaque contact.
La tête 32 a un profil cylindrique dont la partie centrale a été dégagée pour permettre le passage de l'embase 20 isolante.
Le corps 30 du boítier porte-contacts porte également une collerette 62 annulaire adaptée pour recevoir un joint 64 de type torique qui constitue les moyens 14 d'étanchéité entre les parties mâle et femelle.
Comme cela est représenté sur les figures 1 et 4, les moyens 16 de bridage comporte deux ergots latéraux, 66 et 68 disposés de part et d'autre de l'alvéole 30 du boítier porte-contacts et une bride 70 de fixation.
Le premier ergot 66 est constitué d'un axe 72 autour duquel peut pivoter l'une des extrémités de la bride de fixation et le second ergot 68 est constitué d'un plot 74 à profil conjugué de l'extrémité libre de la bride pour assurer un blocage élastique.
Cette bride 70 de fixation comprend deux oreilles 76 pliées en V pour assurer un bridage à effet de rappel élastique de la partie mâle sur la partie femelle, en permettant un écrasement du joint 64 d'étanchéité pour qu'il remplisse sa fonction.
En se reportant plus particulièrement aux figures 2A et 2B, on note que l'ensemble de l'embase 20 et des lames de la partie femelle est noyé dans une matrice 75 en matériau polymère qui présente un logement 76 prévu pour recevoir la tête 32 du boítier porte-contacts et une portée 78, périphérique à ce logement, prévue pour recevoir en appui le joint 64 torique.
La mise en place d'un tel dispositif de connexion d'une partie mâle avec une partie femelle, orientées perpendiculairement, est indiquée ci-après.
Sur la figure 2A, on présente la partie mâle qui comprend l'alvéole 30 du boítier porte-contacts avec à l'intérieur une paire de contacts 36. Lors du montage, les contacts sont poussés vers la tête 32 du boítier porte-contacts jusqu'à ce que chacun des contacts soulèvent le linguet 46 en saillie dans l'alvéole 30 puis se bloquent sur l'avant de celui-ci. Le linguet 46 se retrouve en position droite comme montré sur les figures 2A et 2B. Le premier verrouillage 44 est en place.
Si l'un des contacts venait à ne pas être en place, ce qui aurait pour conséquence une mauvaise ou même une non connexion des lames 37 du contact de la partie mâle avec la surface 24 des lames 18 de la partie femelle, le linguet 46 reste soulevé ce qui le met dans la position représentée sur la figure 5. On note dans cette position que les contacts ne sont pas en butée et peuvent être retirés ou peuvent être repoussés librement.
Sur la figure 2A, le joint 64 torique n'est pas pressé. On note par contre que le joint 42 d'étanchéité du contact par rapport au porte-contacts est actif puisqu'il a été introduit simultanément au montage des contacts dans l'alvéole 30.
Pour assurer la mise en place finale de la connexion, les deux parties mâle 12 et femelle 10 sont rapprochées et la tête 32 de la partie mâle pénètre dans le logement 76 ménagé dans la matrice 75 support de l'embase 20. Simultanément, les lames 37 des contacts 36 se glissent de part et d'autre de la surface 24 de contact de la lame 18 correspondante de la partie femelle.
La tête 32 assure un guidage par rapport à l'embase 20.
Le double verrouillage est assuré lors de ce mouvement d'approche et d'encliquetage.
La plaquette 50 vient en appui sur une partie 51 venue de moulage avec l'embase, ce qui a pour effet de provoquer la translation de cette même plaquette et de la pousser entre le linguet 46 et la face intérieure de l'alvéole 30 du boítier porte-contacts, ce qui assure l'immobilisation de celui-ci en position droite de verrouillage des contacts. La partie 51 assure aussi l'isolation des deux lames 18 en formant une cloison.
On note comme cela est visible sur la figure 5 que le montage du boítier porte-contacts est rendu impossible lorsque les contacts ne sont pas en place puisque la plaquette 50 vient en butée contre le linguet 46 qui est soulevé, ce qui rend impossible le rapprochement des parties mâle et femelle. Cela supprime les cas d'encliquetage incorrect.
Sur la figure 3, on a montré en détail, vue de face, la partie femelle dans sa matrice prête à recevoir la partie mâle.
Sur la figure 4, on appréhende mieux la position respective des différents éléments lors d'un encliquetage correct. On a fait aussi apparaítre sur cette figure le montage de la bride 70 de fixation qui, après pivotement autour de l'axe 72 se trouve bloquée élastiquement sur le plot 74, assurant ainsi un bridage élastique de la partie mâle sur la partie femelle. Comme on le voit également sur la figure 2B, le joint 64 torique est alors pressé pour assurer une étanchéité adaptée.

Claims (10)

  1. Dispositif de connexion électrique avec emboítement perpendiculaire d'une partie (12) mâle comprenant au moins un contact (36) de connexion électrique à lames (37) élastiques formant pince, disposé dans un boítier (28) porte-contact, ladite partie mâle étant emboítée dans une partie (10) femelle comprenant au moins un contact (18) sous forme de lame, porté par une embase, lesdites lames élastiques formant pince du ou des contact(s) venant se placer de part et d'autre de l'épaisseur de la lame correspondante du contact (18) de la partie femelle.
  2. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les contact(s) (18) sont constitués d'une zone (21) dénudée d'une bande métallique allongée dans une direction perpendiculaire à l'axe d'emboítement de la partie (12) mâle dans la partie (10) femelle.
  3. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que, de part et d'autre de la zone (21) dénudée, la bande métallique du ou des contact(s) est insérée dans une embase (20) isolante.
  4. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embase (20) isolante est un surmoulage, la zone (21) dénudée correspondant à une épargne dudit surmoulage.
  5. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux bandes (18) métalliques, deux bandes métalliques juxtaposées étant séparées entre elles par une cloison (51) isolante venue de moulage avec l'embase (20) isolante.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque lame du ou des contact(s) (18) de la partie femelle comprend une surface (24) de contact délimitée par deux pliages (22,22') transversaux qui autorisent un désaxage de ladite surface par rapport à l'axe longitudinal de l'embase.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boítier porte-contacts comprend des premiers moyens (44) et des seconds moyens (50) de verrouillage du ou des contacts mâles (36) sur chaque lame (18) correspondante formant les contacts femelles.
  8. Connecteur électrique à emboítement perpendiculaire comportant un dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice (74) dans laquelle est intégré l'ensemble de l'embase (20) et des contacts (18) de la partie femelle, ladite matrice étant munie d'un logement (76) à profil conjugué de la tête (32) du boítier porte-contacts et de moyens (14) c'étanchéité.
  9. Connecteur électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (14) d'étanchéité comprennent un joint (64) de type torique porté par la partie mâle (12) et prévu pour être pressé contre une portée (78) ménagée dans la matrice.
  10. Connecteur électrique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (16) de bridage des parties mâle (12) et femelle (10).
EP98450020A 1997-12-17 1998-12-16 Dispositif de connexion à emboitement perpendiculaire, connecteur étanche à double verrouillage obtenu Expired - Lifetime EP0926770B2 (fr)

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EP98450020A Expired - Lifetime EP0926770B2 (fr) 1997-12-17 1998-12-16 Dispositif de connexion à emboitement perpendiculaire, connecteur étanche à double verrouillage obtenu

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EP (1) EP0926770B2 (fr)
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