EP2033270B1 - Micro-connecteur de puissance - Google Patents

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EP2033270B1
EP2033270B1 EP07766062.9A EP07766062A EP2033270B1 EP 2033270 B1 EP2033270 B1 EP 2033270B1 EP 07766062 A EP07766062 A EP 07766062A EP 2033270 B1 EP2033270 B1 EP 2033270B1
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EP
European Patent Office
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bar
connector
end portion
case
connectors
Prior art date
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EP07766062.9A
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EP2033270A1 (fr
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Stéphane HERMANT
Gilles Rouchaud
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Axon Cable SA
Original Assignee
Axon Cable SA
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Publication date
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    • 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
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/28—Contacts for sliding cooperation with identically-shaped contact, e.g. for hermaphroditic coupling devices
    • 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
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • 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
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/26—Pin or blade contacts for sliding co-operation on one side only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications

Definitions

  • the invention relates to a new type of electrical connector, more particularly adapted to the connection of power connections in an electronic system, for the power supply of the various circuits or subassemblies. It also relates to an electrical connection comprising such a connector and a pair of connectors adapted to each other.
  • the invention finds an advantageous application for the connection of relatively rigid power distribution bars, usually used in such electronic systems.
  • a power contact crimped to a wire or welded to a bar is shaped to cooperate with a connector, inside which an electrical junction with another contact housed in the housing is established, for example under elastic stress.
  • GB 1 280 477 describes an example of this type.
  • the invention overcomes all these disadvantages.
  • This electrical connector comprises a housing of insulating material having an open cavity at two opposite ends and traversed by a flat metal bar, said housing comprising means for immobilization of the metal bar in the housing.
  • said cavity is extended by an inclined support of said housing; said inclined support is covered by an end portion of the metal bar; and the end portion of the metal bar is configured to be close to a similar end portion of said other connector, said end portions overlapping as the approximation of said connectors, to dock against each other ensuring a flat electrical contact.
  • the connector defined above may be connected to another similar conductor, each according to the above definition, these connectors being equipped with complementary mechanical assembly means.
  • one of the connectors may be equipped with threaded posts, or the like, and the other may be equipped with screws adapted to cooperate with said posts.
  • the housing can be structured in such a way that, when two connectors are assembled, the assembly forms a block of substantially constant thickness completely surrounding the two end portions in contact with the two bars. the assembly of the two housings ensuring electrical contact between the two end portions covering the two inclined supports. These end portions overlap as the two connectors are brought closer to the final electrical contact, flat. Said end portions may be processed to reduce the contact resistance. For example, the surfaces of these end portions may be silver or gold.
  • the immobilization means between the housing and said metal bar comprise two clip claws carried by two side walls of said housing, projecting into said cavity and spaced from a transverse face thereof of a distance corresponding to the thickness of said bar.
  • said immobilizing means comprise a boss projecting into said cavity and a hole made in said bar cooperating with said boss.
  • said boss is defined on said transverse face so that engagement of said boss in said hole is locked by said stops holding said bar in the vicinity of said transverse face.
  • an electrical connector 11a or 11b consists essentially of a housing 12 of insulating material and a flat metal bar 14.
  • the housing has an open cavity 16, that is to say ie, opening at both ends, extended by an inclined support 18.
  • the flat metal bar 14 has an end portion 20 which is folded relative to the remainder of the bar, at an angle corresponding to the angle defined between said support inclined 18 and an inner transverse face 22 of the cavity.
  • the metal bar here has a constant width.
  • Lateral ribs 24 are defined on either side of said inclined support and spaced a distance corresponding to the width of the end portion 20 of the bar 14. Said end portion 20 is applied to the support inclined 18, between these two ribs ( figure 4 ) when the flat metal bar 14 is engaged in said housing 12.
  • the connector comprises means for immobilizing the bar 14 in the housing 12.
  • the immobilizing means include in particular two clipping lugs 25 carried by two opposite side walls of said housing. These tabs protrude into the cavity 16 and are spaced from said transverse face 22 by a distance corresponding to the thickness of said bar 14. Each tab has a triangular profile.
  • the immobilizing means also comprise a boss 26 projecting into the cavity 22 and a hole 28 formed in said bar, cooperating with said boss 26 for immobilizing the flat metal bar in the housing, in the longitudinal direction.
  • this boss is defined on the transverse face 22 and the engagement of the boss in the hole 28 is locked by the stops 25 which hold the bar in the vicinity of the transverse face 22.
  • the Figures 2 to 4 show the insertion of the metal bar 14 into the housing. The bar is engaged by the open end 30 of the cavity, on the side of the cleats ( figure 2 ) until said folded end portion 20 emerges from the other end above the inclined support 18 ( figure 3 ).
  • the end portion 20 of the bar at least, may have undergone treatment of silvering or gilding.
  • the two lateral faces carrying the two tabs 25 are also provided with slots 34. Each slot is formed between the transverse face 22 and the corresponding tab 25. These slots facilitate the deformation of the wall at the time of insertion of the metal bar. They also make it possible to define measurement points (for the connection of a voltmeter between the two connectors once assembled) making it possible to evaluate the quality of the electrical contact obtained after mechanical assembly of the two connectors.
  • the flat bar 14 can indeed be covered with an insulator on the outside of the housing; it is therefore sufficient to strip the edges of the bar in the vicinity of these slots 34 to allow the electrical connection of a measuring device.
  • Each connector comprises a transverse tongue 38 in the vicinity of the outlet of the cavity on the side of the inclined support and a cut 40 shape and corresponding dimensions at the end of the same inclined support. So when two similar connectors as illustrated on the figure 1 are presented opposite one another but inverted relative to each other, the tongue 38 of one engages in the cutout 40 of the other, this on both sides areas of contact, as can be seen by comparing the Figures 1 and 5 , for example. A functional clearance is provided between the tongue 38 and the cutout 40 so that the contact between the two end portions 20 of the two bars is ensured.
  • the two connectors of the figure 1 are similar but are not completely identical.
  • One is equipped with screws 44 located laterally on either side of the bar while the other is equipped with posts 46 provided with tapped holes 47, fixed to the housing, on either side of its contact zone. .
  • the spacing of the screws corresponds to the spacing of the columns and the engagement of the screws in the columns makes it possible to permanently immobilize the connectors in the extension of one another in a position such that the two end portions 20 two bars come into contact one against the other, flat.
  • the contact is made at the end of the race on all the facing surfaces and practically without friction.
  • the longevity of the end portions 20 is greatly increased.
  • the invention also relates to an electrical connection comprising a conductor associated with an electrical connector as described above.
  • each connector 11a or 11b coincides with the conductor with which it is associated since said conductor and the metal bar are one and the same piece.
  • it is the end of the flat conductor forming a relatively rigid power distribution bar which is shaped and optionally machined or treated to be directly inserted into a housing 12 of insulating material.
  • the example of figure 1 therefore corresponds to the connection of two distribution bars, end to end.
  • each connector has only a flat metal bar 14a of short length projecting a few millimeters beyond the opening 30 and on which is welded a conventional electric wire 50, cylindrical, provided with an insulating sheath.
  • the conductor wire is welded to the metal bar in the vicinity of the housing.
  • one of the connectors is associated with a flat distribution bar while the other is connected to a conductive electrical wire 50 as in the example of the figure 5 .

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Connection Or Junction Boxes (AREA)

Description

  • L'invention se rapporte à un nouveau type de connecteur électrique, plus particulièrement adapté au raccordement de liaisons de puissance dans un système électronique, pour l'alimentation en courant des différents circuits ou sous-ensembles. Elle concerne aussi une liaison électrique comportant un tel connecteur et une paire de connecteurs adaptés l'un pour l'autre. L'invention trouve une application avantageuse pour le raccordement de barres de distribution de puissance, relativement rigides, habituellement utilisées dans de tels systèmes électroniques.
  • On connaît divers systèmes pour établir les liaisons électriques de distribution de courant dans et entre des unités électroniques.
  • On peut par exemple utiliser des cosses serties aux extrémités de fils et liées par des systèmes vis/écrou.
  • On utilise aussi fréquemment des barres métalliques plates, relativement rigides, qui nécessitent d'être connectées entre elles. On peut par exemple relier deux barres par un système vis/écrou.
  • On peut enfin faire appel à des connecteurs de puissance, plus facilement démontables. Un contact de puissance serti à un fil ou soudé à une barre est conformé pour coopérer avec un connecteur, à l'intérieur duquel une jonction électrique avec un autre contact logé dans le boîtier est établie, par exemple sous contrainte élastique.
  • GB 1 280 477 décrit un exemple de ce type.
  • Ces systèmes de liaison par connecteur présentent néanmoins divers inconvénients, notamment un encombrement important, une valeur de résistance de contact élevée, une usure parfois rapide de ces contacts et des difficultés pour vérifier la qualité de la jonction électrique, in situ.
  • L'invention permet de surmonter tous ces inconvénients.
  • Plus particulièrement, l'invention concerne un connecteur électrique tel que défini par la revendication 1. Ce connecteur électrique comprend un boîtier en matériau isolant comportant une cavité ouverte à deux extrémités opposées et traversée par une barre métallique plate, ledit boîtier comportant des moyens d'immobilisation de la barre métallique dans le boîtier. Dans ce connecteur électrique, du côté du boîtier prévu pour le raccordement à un autre connecteur, ladite cavité est prolongée par un support incliné dudit boîtier ; ledit support incliné est recouvert par une portion d'extrémité de la barre métallique ; et la portion d'extrémité de la barre métallique est configurée pour pouvoir être rapprochée d'une portion d'extrémité semblable dudit autre connecteur, lesdites portions d'extrémité se chevauchant au fur et à mesure du rapprochement desdits connecteurs, jusqu'à accoster l'une contre l'autre en assurant un contact électrique à plat.
  • Le connecteur défini ci-dessus peut être connecté à un autre conducteur semblable, chacun selon la définition qui précède, ces connecteurs étant équipés de moyens d'assemblage mécanique complémentaires. Par exemple, l'un des connecteurs peut être équipé de colonnettes taraudées, ou analogue, et l'autre peut être équipé de vis aptes à coopérer avec lesdites colonnettes.
  • Comme on le verra plus loin, le boîtier peut être structuré de telle façon que, lorsque deux connecteurs sont assemblés, l'ensemble forme un bloc d'épaisseur sensiblement constante entourant complètement les deux portions d'extrémité, en contact, des deux barres, l'assemblage des deux boîtiers garantissant le contact électrique entre les deux portions d'extrémité recouvrant les deux supports inclinés. Ces portions d'extrémité se chevauchent au fur et à mesure du rapprochement des deux connecteurs, jusqu'au contact électrique final, à plat. Lesdites portions d'extrémité peuvent être traitées pour réduire la résistance de contact. Par exemple, les surfaces de ces portions d'extrémité peuvent être argentées ou dorées.
  • En raison de cet accostage à plat, concernant simultanément les deux portions d'extrémité dans leur ensemble, l'usure des parties métalliques de ces connecteurs appelées à entrer en contact est considérablement réduite.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, les moyens d'immobilisation entre le boîtier et ladite barre métallique comportent deux taquets de clipsage portés par deux parois latérales dudit boîtier, faisant saillie dans ladite cavité et espacés d'une face transversale de celle-ci d'une distance correspondant à l'épaisseur de ladite barre.
  • Avantageusement, lesdits moyens d'immobilisation comportent un bossage faisant saillie dans ladite cavité et un trou pratiqué dans ladite barre, coopérant avec ledit bossage.
  • Avantageusement encore, ledit bossage est défini sur ladite face transversale en sorte que l'engagement dudit bossage dans ledit trou se trouve verrouillé par lesdits taquets maintenant ladite barre au voisinage de ladite face transversale.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'une paire de connecteurs semblables et complémentaires, selon l'invention, pour la liaison de deux barres de distribution de courant, les deux connecteurs étant représentés avant leur accouplement ;
    • les figures 2 à 4 sont des vues en coupe d'un tel connecteur, illustrant l'assemblage entre le boîtier en matériau isolant et la barre métallique ;
    • la figure 5 est une vue en perspective d'une paire de connecteurs conformes à l'invention, accouplés et établissant la liaison entre deux câbles électriques cylindriques ; et
    • la figure 6 est une vue en perspective d'une paire de connecteurs conformes à l'invention, accouplés, et établissant la liaison entre un câble électrique cylindrique et une barre de distribution de puissance.
  • En se référant plus particulièrement aux figures 1 à 4, on voit qu'un connecteur électrique 11a ou 11b conforme à l'invention se compose essentiellement d'un boîtier 12 en matériau isolant et d'une barre métallique plate 14. Le boîtier comporte une cavité ouverte 16, c'est-à-dire débouchant à ses deux extrémités, prolongée par un support incliné 18. La barre métallique plate 14 comporte une portion d'extrémité 20 qui est pliée par rapport au reste de la barre, d'un angle correspondant à l'angle défini entre ledit support incliné 18 et une face transversale intérieure 22 de la cavité. La barre métallique a ici une largeur constante. Des nervures latérales 24 sont définies de part et d'autre dudit support incliné et espacées d'une distance correspondant à la largeur de la portion d'extrémité 20 de la barre 14. Ladite portion d'extrémité 20 vient s'appliquer sur le support incliné 18, entre ces deux nervures (figure 4) lorsque la barre métallique plate 14 est engagée dans ledit boîtier 12.
  • En outre, le connecteur comporte des moyens d'immobilisation de la barre 14 dans le boîtier 12.
  • Dans l'exemple décrit, les moyens d'immobilisation comportent notamment deux taquets de clipsage 25 portés par deux parois latérales opposées dudit boîtier. Ces taquets font saillie dans la cavité 16 et sont espacés de ladite face transversale 22 d'une distance correspondant à l'épaisseur de ladite barre 14. Chaque taquet a un profil triangulaire.
  • Les moyens d'immobilisation comportent aussi un bossage 26 faisant saillie dans la cavité 22 et un trou 28 pratiqué dans ladite barre, coopérant avec ledit bossage 26 pour l'immobilisation de la barre métallique plate dans le boîtier, selon la direction longitudinale. Dans l'exemple, ce bossage est défini sur la face transversale 22 et l'engagement du bossage dans le trou 28 est verrouillé par les taquets 25 qui maintiennent la barre au voisinage de la face transversale 22. Les figures 2 à 4 montrent l'insertion de la barre métallique 14 dans le boîtier. La barre est engagée par l'extrémité ouverte 30 de la cavité, du côté des taquets (figure 2) jusqu'à ce que ladite portion d'extrémité 20 pliée ressorte par l'autre extrémité, au-dessus du support incliné 18 (figure 3). Le redressement de la barre plate en direction de la face transversale 22 se traduit par une déformation des parois latérales portant lesdits taquets de clipsage 25 lorsque les bords de ladite barre 14 entrent en contact avec les faces inclinées des taquets 25, jusqu'à ce que ladite barre arrive au voisinage de ladite face transversale 22 et soit bloquée par les taquets, reprenant leur position initiale en même temps que disparaît la déformation des parois latérales. Pendant ce mouvement, ladite partie terminale 20 de la barre vient en application contre le support incliné 18, entre les deux nervures 24, tandis que le trou 28 de la barre vient coopérer avec le bossage 26 (figure 4).
  • Avantageusement, la portion d'extrémité 20 de la barre, au moins, peut avoir subi un traitement d'argenture ou de dorure.
  • Les deux faces latérales portant les deux taquets 25 sont également pourvues de fentes 34. Chaque fente est ménagée entre la face transversale 22 et le taquet 25 correspondant. Ces fentes facilitent la déformation de la paroi au moment de l'insertion de la barre métallique. Elles permettent aussi de définir des points de mesure (pour le branchement d'un voltmètre entre les deux connecteurs une fois assemblés) permettant d'évaluer la qualité du contact électrique obtenu après assemblage mécanique des deux connecteurs. La barre plate 14 peut en effet être recouverte d'un isolant à l'extérieur du boîtier ; il suffit donc de dénuder les bords de la barre au voisinage de ces fentes 34 pour permettre le raccordement électrique d'un appareil de mesure.
  • Chaque connecteur comporte une languette transversale 38 au voisinage de la sortie de la cavité du côté du support incliné et une découpe 40 de forme et dimensions correspondantes à l'extrémité de ce même support incliné. Ainsi, lorsque deux connecteurs semblables tels qu'illustrés sur la figure 1 sont présentés en regard l'un de l'autre mais inversés l'un par rapport à l'autre, la languette 38 de l'un vient s'engager dans la découpe 40 de l'autre, ceci de part et d'autre des zones de contact, comme on le constate en comparant les figures 1 et 5, par exemple. Un jeu fonctionnel est prévu entre la languette 38 et la découpe 40 pour que le contact entre les deux portions d'extrémité 20 des deux barres soit assuré.
  • De plus, les deux connecteurs de la figure 1 sont semblables mais ne sont pas complètement identiques. L'un est équipé de vis 44 situées latéralement de part et d'autre de la barre tandis que l'autre est équipé de colonnettes 46 munies de trous taraudés 47, fixées au boîtier, de part et d'autre de sa zone de contact. L'écartement des vis correspond à l'écartement des colonnettes et l'engagement des vis dans les colonnettes permet d'immobiliser définitivement les connecteurs dans le prolongement l'un de l'autre dans une position telle que les deux portions d'extrémité 20 des deux barres viennent en contact l'une contre l'autre, à plat. Le contact s'effectue en fin de course sur la totalité des surfaces en regard et pratiquement sans frottement. La longévité des portions d'extrémité 20 s'en trouve grandement augmentée.
  • L'invention concerne également une liaison électrique comportant un conducteur associé à un connecteur électrique conforme à la description qui précède.
  • Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, chaque connecteur 11a ou 11b est confondu avec le conducteur avec lequel il est associé puisque ledit conducteur et la barre métallique sont une même pièce. En d'autres termes, c'est l'extrémité du conducteur plat formant une barre de distribution de puissance, relativement rigide qui est conformée et éventuellement usinée ou traitée pour être directement introduite dans un boîtier 12 en matériau isolant. L'exemple de la figure 1 correspond donc au raccordement de deux barres de distribution, bout à bout.
  • Dans l'exemple de la figure 5, en revanche, chaque connecteur ne comporte qu'une barre métallique plate 14a de faible longueur faisant saillie de quelques millimètres au-delà de l'ouverture 30 et sur laquelle est soudé un fil électrique 50 classique, cylindrique, muni d'une gaine isolante. Le fil conducteur est soudé à la barre métallique au voisinage du boîtier.
  • Dans l'exemple de la figure 6, l'un des connecteurs se trouve associé à une barre de distribution plate tandis que l'autre est relié à un fil électrique conducteur 50 comme dans l'exemple de la figure 5.

Claims (12)

  1. Connecteur électrique comprenant un boîtier (12) en matériau isolant comportant une cavité (16) ouverte à deux extrémités opposées et traversée par une barre métallique plate (14), ledit boîtier comportant des moyens d'immobilisation de la barre métallique dans le boîtier,
    du côté du boîtier prévu pour le raccordement à un autre connecteur, ladite cavité est prolongée par un support incliné (18) dudit boîtier ;
    ledit support incliné (18) est recouvert par une portion d'extrémité (20) de la barre métallique ; et
    ledit connecteur étant caractérisé en ce que:
    la portion d'extrémité (20) de la barre métallique est configurée pour pouvoir être rapprochée d'une portion d'extrémité semblable dudit autre connecteur, lesdites portions d'extrémité se chevauchant au fur et à mesure du rapprochement desdits connecteurs, jusqu'à accoster l'une contre l'autre en assurant un contact électrique à plat.
  2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobilisation comportent deux taquets de clipsage (25) portés par deux parois latérales dudit boîtier, faisant saillie dans ladite cavité et espacés d'une face transversale (22) de celle-ci, d'une distance correspondant à l'épaisseur de ladite barre.
  3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobilisation comportent un bossage (26) faisant saillie dans ladite cavité et un trou (28) pratiqué dans ladite barre, coopérant avec ledit bossage.
  4. Connecteur selon l'ensemble des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit bossage (26) est défini sur ladite face transversale (22) et que l'engagement dudit bossage dans ledit trou est verrouillé par lesdits taquets (25) maintenant ladite barre au voisinage de ladite face transversale.
  5. Connecteur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite portion d'extrémité (20) de ladite barre est pliée par rapport au reste de cette barre, d'un angle correspondant à l'angle défini entre ladite face transversale (22) et ledit support incliné (18).
  6. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des nervures latérales (24) sont définies de part et d'autre dudit support incliné et espacées d'une distance correspondant à la largeur de ladite portion d'extrémité de ladite barre.
  7. Connecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite portion d'extrémité (20) est dorée ou argentée.
  8. Liaison électrique caractérisée en ce qu'elle comporte un conducteur (14, 50) associé à un connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes.
  9. Liaison électrique selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit conducteur et ladite barre métallique (14) sont une même pièce.
  10. Liaison électrique selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'un fil conducteur électrique (50) est raccordé, par exemple soudé, à ladite barre métallique (14a), au voisinage dudit boîtier.
  11. Paire de connecteurs, caractérisée en ce qu'elle est constituée de deux connecteurs (11a, 11b) semblables, chacun selon l'une des revendications 1 à 7, équipés de moyens d'assemblage mécaniques complémentaires.
  12. Paire de connecteurs selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'un est équipé de vis (44) et en ce que l'autre est équipé de colonnettes taraudées (46) ou analogue.
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EP (1) EP2033270B1 (fr)
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