FR2575612A1 - Procede de fabrication d'un dispositif de connexion electrique - Google Patents

Abstract

ON INTRODUIT, DANS UNE PARTIE DE BOITIER 1 OUVERTE D'UN COTE SEULEMENT, DEPUIS CE COTE OUVERT, DES ORGANES DE CONTACT 5 ET DES ORGANES DE VERROUILLAGE 9 POUR DES EMBOUTS FIXES AUX EXTREMITES DES CONDUCTEURS A CONNECTER, AINSI QU'UN ELEMENT 8 DE RETENUE DES ORGANES DE VERROUILLAGE, ET ON FORME UNE PARTIE DE FERMETURE 24 EN MATIERE SOUPLE, MUNIE DE TROUS DE PASSAGE POUR LES EMBOUTS DES CONDUCTEURS, PAR SURMOULAGE DU COTE OUVERT DU BOITIER 1, LES TROUS DE PASSAGE DANS LA PARTIE DE FERMETURE ETANT FORMES PAR DES BROCHES SOLIDAIRES 18 D'UNE PARTIE DE MOULE 15.

Description

Procédé de fabrication d'un dispositif de connexion électrique.

La présente invention se rapporte a un procédé de fabrication d'un dispositif de connexion électrique pour des conducteurs électriques com- prenant, à leur extrémité à connecter, un embout de contact et de verrouillage, ce dispositif comprenant un boîtier isolant qui renferme des organes de verrouillage et, le cas échéant, des organes de contact pour lesdits embouts et qui est muni, sur le côté d'introduction des embouts des conducteurs, d'une partie de fermeture avec des trous de passage pour les embouts des conducteurs.

De façon usuelle, les boîtiers isolants de modules de connexion électrique de ce type comprennent une partie de boîtier rigide initialement ouverte non seulement sur le cbté d'introduction des embouts des conducteurs, mais également sur le côté oppose, pour pouvoir emboîter dans la partie de boîtier, depuis le côte d'introduction les organes de verrouillage et depuis le côté opposé les organes de contact. La partie de boîtier est ensuite fermée sur le côté d' introduction des embouts des conducteurs et sur le côté oppose par des parties de fermeture rapportées, fixées par collage.

Suivant un autre procédé de fabrication d'un tel module de connexion, on forme d'abord, sur une partie de boîtier ouverte sur deux côtés opposés, une partie de fermeture souple par surmoulage sur le côté d'introduction des embouts des conducteurs, en ménageant dans cette partie de fermeture, à l'aide de broches pénétrant par paires dans la partie de boîtier, depuis les deux côtés opposés ouverts, des trous de passage munis d'une succession de bourrelets annulaires intérieurs. On emboîte ensuite dans la partie de boîtier, depuis le côté opposé au côte d'introduction, les organes de verrouillage et les organes de contact, et on ferme la partie de boîtier sur ce côté par une partie de fermeture rapportée, par exemple fixée par collage, ou par remplissage par coulée.

Enfin, on a également déjà proposé de réaliser le boîtier d'un tel module de connexion a partir de deux parties en forme de godet, emboîtables l'une dans l'autre, la pa#rtie intérieure étant réalisée en une matière souple et présentant, dans son fond, des trous de passage pour les embouts des conducteurs à raccorder. Avant l'emboitement des deux parties de boîtier l'une d-ns l'autre, la partie intérieure reçoit les organes de verrouillage et les organes de contact. La liaison et l'étanchéité entre les deux parties de boîtier est réalisée à l'aide d'une matière plastique remplissant au moins les interstices entre le fond de la partie extérieure de boîtier et les organes de contact introduits dans la partie intérieure de boîtier.

On retrouve les mêmes procédés pour la fabrication de connecteurs électriques qui diffèrent principalement des modules de connexion par l'absence d'organes de contact à l'intérieur du boîtier, les embouts étant, à leur extrémité libre, conformés en contacts mâles ou en contacts femelles, les contacts mâles d'une moitié de connecteur faisant saillie hors du boîtier de cette moitié pour pouvoir être enfichés dans les contacts femelles de l'autre moitié de connecteur.

Le principal inconvénient de ces différents procédés de fabrication connus consiste dans les multiples- opérations manuelles nécessaires, ce qui entraîne non seulement un prix de revient élevé, mais réduit également la fiabilité de fabrication.

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un tel dispositif de connexion, permettant de réduire les opérations manuelles, donc de diminuer le coût de fabrication et d'augmenter la fiabilité.

Suivant le procédé conforme à l'invention, on moule une partie de boîtier en matière plastique, ouverte sur le côté dtintroduction des embouts des conducteurs et fermée sur les autres côtés. On emboîte dans cette partie de boîtier, par ledit côté ouvert, les organes de verrouillage, le cas échéant les organes de contact et au moins un élément rigide de retenue des organes de verrouillage, recouvrant lesdits organes de verrouillage sur ledit côte ouvert et présentant pour chaque embout de connecteur un trou de passage coaxial à un organe de verrouillage.On place l'ensemble ainsi préassemblé dans un moule d'injection en au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre suivant les axes des trous, parties dont l'une comporte, en face du côté ouvert de la partie de boîtier, des broches en saillie coaxiales aux trous de passage de l'élément de retenue. On ferme le moule de manière que lesdites broches pénètrent dans lesdits trous de passage et les obturent et que les deux parties de moule définissent une cavité de moule coiffant le côté ouvert de la partie de boîtier et traversée par lesdites broches, et on injecte une matière plastique dans ladite cavité pour former par surmoulage ladite partie de fermeture.

Selon le procédé conforme à l'invention, la fermeture de la partie de boîtier initialement ouverte pour permettre l'emboîtement des organes de contact et de verrouillage, se fait uniquement par surmoulage, ctest-à-dire une opération susceptible d'etre automatisée sans intervention manuelle, donc sans les aléas inhérents à de telles opérations manuelles.

Il y a lieu de noter que si la partie de boîtier est définie comme étant ouverte uniquement sur le côté d'introduction des embouts des conducteurs et fermée sur les autres côtes, l'expression "fermée" doit etre considérée comme n'excluant pas la présence de trous de ta file réduite, tels qu'ils sont nécessaires sur un connecteur dans le côté opposé au côté d'introduction des embouts, pour le passage des contacts mâles formés à l'extrémité libre des embouts introduits dans une moitié de connecteur. Ces trous sont de taille si faible qu'ils ne permettent pas le passage des broches pour le surmoulage de la partie de fermeture.

Pour améliorer l'adhérence de la partie de fermeture formée par surmoulage sur la partie de boîtier, il est avantageux de ménager un chanfrein extérieur sur le bord de l'élément de retenue tourné vers le côte ouvert de la partie de boîtier. Grâce à ce chanfrein, il se produit un effet de coin entre la partie de boîtier et l'élément de retenue lors du moulage sous pression de la matière de la partie de fermeture.

La partie de fermeture, de préférence souple, qui dépasse de la partie de boîtier sur le côté initialement ouvert peut comporter des trous de passage lisses ou alors des trous de passage ayant une succession de bourrelets annulaires intérieurs. Dans le premier cas, on utilise des broches lisses et dans le second cas, des broches comportant une succession de gorges annulaires. Dans les deux cas, la partie de fermeture souple empêche l'usure de l'isolant des conducteurs par contact direct avec le bord de la partie de boîtier en matière rigide, et permet d'augmenter la densité des contacts. En effet, Si la partie de fermeture était rigide, il serait nécessaire de prévoir les entrées coniques sur les trous de passage, pour permettre l'introduction d'un outil de déverroufilage des embouts des conducteurs. Au contraire, lorsque la partie de fermeture est en matière souple, ces entrées coniques sont superflues, la partie de fermeture se déformant élastiquement vers l'extérieur sous l'action de l'outil de déverrouillage. Cette absence d'entrées coniques permet de conserver une ligne de fuite de longueur maximale entre deux contacts voisins, même Si ces contacts sont très rapprochés.

Dans le cas d'une partie de fermeture souple avec des trous de passage à bourrelets annulaires intérieurs, il est possible, en plus, d'obtenir un dispositif de connexion parfaitement étanche, ces bourrelets enserrant de façon étancht les conducteurs à connecter, sans empêcher le passage des embouts des conducteurs et également le passage de ltoutil de déverrouillage.

Pour faciliter, notamment dans ce dernier cas, le démoulage des broches, il est avantageux d'injecter de l'air comprimé autour des broches, à ltou- verture du moule.

En se référant aux dessins annexés, on va décrire ci-après, plus en détail, deux modes de réalisation illustratifs et non limitatifs du procédé conforme à l'invention; sur les dessins :
la figure 1 est une coupe d'un module de connexion conforme à l'inven- tion, à la fin du moulage de la partie de fermeture souple du boîtier, avant l'ouverture du moule;
la figure 2 est une coupe partielle d'une moitié de connecteur conforte à l'invention, avec les embouts en forme de contacts femelles, mais sans les conducteurs auxquels sont fixés ces embouts.

Selon la figure 1, un boîtier de module de connexion comprend une partie de boîtier 1 en matière plastique, par exemple rigide, de forme générale parallélépipédique, fermée dans le bas par un fond 2 et sur les quatre côtés par des parois latérales 3 (dont deux seulement sont visibles sur le dessin), mais ouverte dans le haut. Les parois latérales 3 Comportent un épaulement intérieur 4 à distance au-dessus du fond 2.

On emboîte dans la partie de boîtier 1, depuis le haut, c'est-à-dire depuis le côté ouvert, un ou plusieurs profilés métalliques 5, par-exemple selon le brevet français n0 74 37 278/2 291 620 servant à recevoir, en vue de leur connexion, des embouts de contact non représentés fixés aux extresites de conducteurs à connecter. Le profilé 5 présente ici une forme en double rigole pour recevoir deux rangées d'embouts de contact. Chaque rigole conporte, à intervalles réguliers, des lamelles élastiques 6 dans un flanc et des bossages 7 dans 11 autre flanc, chaque lamelle 6 serrant ainsi un embout, introduit entre les deux flancs, contre deux bossages opposés de l'autre flanc, pour établir le contact avec cet embout.

Au-dessus du profilé 5, un élément de retenue 8 muni de douilles de verrouillage 9 pour les embouts est emboîté dans la partie de boîtier 1.

> élemeat de retenue 8 qui vient en butée sur les épaulements 4 des paroi latérales 3 de la partie de boîtier l, est traversé par des trous de passage 10,11 verticaux. Les trous de passage présentent dans le haut une entrée cylindrique 10 d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur maximal des embouts, suivie vers le bas d'une partie cylindrique 11 de diamètre légèrement plus grand. C'est dans cette partie 11 des trous de passage que sont emboîtées depuis le bas les douilles de verrouillage 9 qui comportent, dans l'exemple représenté, deux ailettes 12 diamétralement opposées, inclinées vers l'intérieur et vers le bas.

Il est à noter que l'élément de retenue 8 présente un chanfrein ex térieur 13 à son bord supérieur.

Après emboîtement du profilé de contact 5 et de l'élément de retenue 8 avec les douilles de verrouillage 9 dans la partie de boîtier 1, on place l'ensemble ainsi préassemblé dans un moule d' injection-transfert composé de deux parties 14 et 15 définissant un joint de moule 16 à distance au-dessus du bord supérieur de la partie de boîtier 1. La partie de moule 14 entoure étroitement la partie de boîtier 1 jusqu'au bord supérieur de cette dernière ou elle est prolongée vers le haut jusqu'au plan de joint 16 par une partie à épaulement et définit, au-dessus de la partie de boîtier 1, une cavité de moule limitée vers le haut par la partie de moule 15.

La partie de moule 15 est percée de trous cylindriques 17 coaxiaux aux trous 10 prévus dans l'élément de retenue 8 contenu dans la partie de boîtier
I montée dans la partie de moule 14. Chacun de ces trous 17 reçoit une broche 18 dont la partie cylindrique montée dans le trou 17 est prolongée vers le bas par une partie formée d'une succession de courts tronçons 19 de diamètre réduit et de courts tronçons 20 de diamètre accru, en l'occurence trois tronçons 19 et deux tronçons 20. Au tronçon 19 le plus bas se raccorde, vers le bas, une partie 21 cylindrique s'ajustant avec précision dans les entrées 10 de diamètre réduit des trous de passage 10,11 et se terminant par une extrémité 22 conique à pointe arrondie.

On reconnaît sur le dessin que la longueur des différentes parties des broches 18 est choisie de manière que lorsque le moule est fermé, ctest-à- dire les parties de moule 14 et 15 rapprochées l'une de l'autre, les parties 21,22 des broches 18 sont emboîtées dans les entrées 10 des trous de passage de la partie de retenue 8 de manière à obturer ces trous.

On introduit dans la cavité de moule, par le canal d'injection 23, de préférence par injection-transfert, une quantité prédéterminée de matière plastique en fusion pour former, par surmoulage de la partie de boîtier 1, une partie de fermeture 24 souple, dans laquelle les broches 18 forment des trous de passage ayant une forme complémentaire, c'est-à-dire comportant une succession de bourrelets intérieurs 25.

La matière injectée sous pression dans la cavité de moule pénètre dans la zone en coin entre le chanfrein 13 de l'élément de retenue 8 et la paroi latérale 3 fie la partie de boîtier 1 et forme ici sous pression un coin qui améliore l'adhérence de la partie 24 aux parois latérales 3. Les parties 21 des broches 18 empêchent toute pénétration de matière par les trous 10 à l'intérieur de l'élément de retenue 8.

Pour faciliter le démoulage des broches 18 de la partie de fermeture 24, il est prévu d'injecter, à 11 ouverture du moule, de l'air comprimé autour des broches 18. A cet effet, les broches 18 comportent, au-dessus de la partie encastrée dans les trous 17 de la partie de moule 15, une tête 26 de diamètre accru retenue dans une chambre 27 ménagée dans la partie de moule 15 et obturée par un couvercle 28.Un canal 29 permet d'envoyer à l'ouverture du moule de l'air comprimé dans la chambre 27 d'où il passe, par les interstices entre les trous 47 de la partie de moule 15 et les parties des broches 18 encastrées dans ces trous jusqu'au plan de joint 16 et de là entre les parties 19,20,21 des broches et la matière de la partie de fermeture 24 qui les entoure, de manière à décoller la partie de fermeture 24 des broches 18 et de faciliter l'extraction de ces dernières lors de l'ouverture du moule par séparation des deux parties 14 et 15, le module de connexion restant accroché à la partie de moule 14.

Lors de l'utilisation du module de connexion, les trous de passage à bourrelets 25 de la partie de fermeture 24 souple servent, de façon connue en soi, à enserrer de façon étanche les conducteurs à connecter non représentés dont on introduit les extrémités, munis d'embouts de contact et de verrouillage, à travers les trous de la partie de fermeture 24 dans le module pour établir le contact avec le profilé 5 et assurer le verrouillage de collets extérieurs prévus sur ces embouts derrière les ailettes 12 des douilles 9.

Dans le cas de modules de connexion ne devant pas répondre à des critères d'étanchéité, il est possible de munir la partie de fermeture en matière souple de trous de passage cylindriques, réalisés à l'aide de broches cylindriques également. Dans ce cas, la partie de fermeture 24 a pour fonction principale d'empêcher tout contact de l'isolant des conducteurs avec le bord supérieur de la partie de boîtier 1, afin de prévenir une usure de cet isolant par irottement.

La figure 2 illustre une partie d'une moitié de connecteur fabriquée de façon analogue au module de connexion de la figure 1. est la raison pour laquelle les parties correspondantes portent les memes références augmentées de 100.

La principale différence entre le connecteur de la figure 2 et le module de connexion de la figure 1 consiste dans le fait que sur le connecteur de la figure 2, le fond 102 de la partie de boîtier 101 qui est fermée dans le haut par une partie de fermeture 124 formée par surmoulage et présentant des trous de passage avec des bourrelets annulaires 125, est muni de trous 130 coaxiaux aux trous dans la partie de fermeture souple 124. Le diamètre des trous 130 du fond 102 est inférieur au diamètre des entrées cylindriques 110 de ltélé- ment de retenue -108, de sorte qu'il 'est pas possible de faire passer, par les trous 130, les broches utilisées pour former les trous de passage dans la partie de fermeture souple 124.En d'autres termes, du point de vue du moulage de la partie de fermeture souple 124, le fond 102 muni de ces trous de passage 130 est équivalent à un fond dépourvu de trous de passage, comme dans le cas du module de connexion de la figure 1.

Une autre différence, par rapport au module de connexion de la figure 1, réside dans l'absence, à l'intérieur du bottier, d'un organe de contact établissant un contact électrique entre plusieurs embouts de conducteurs. En effet, dans le cas du connecteur de la figure 2 qui n'est qu'une moitié de connecteur, chaque embout fixé à l'extrémité d'un conducteur est directement conformé, à son extrémité libre, pour former un contact, soit mêle, soit femelle, susceptible de coopérer avec un contact, soit femelle, soit mêle, de l'autre moitié de connecteur. Sur la figure 2, on a représenté, dans la position qu'il occupe à l'intérieur du boîtier 101, un embout 131 formé de deux tronçons cylindriques 132, 133 de diamètres différents, se raccordant l'un à l'autre par un épaulement 134.Le tronçon 133 de diamètre plus grand est disposé avec du jeu radial dans un logement 135 cylindrique prévu dans la partie de boîtier 101, coaxialement au trou 130 du fond 102, tandis que la partie 132 de diamètre plus faible est disposée à 1' intérieur de l'élément de retenue 108. Les ailettes 112 de la douille de verrouillage 109 emboîtées dans l'élément de retenue 108 prennent appui sur l'épaulement 134 pour retenir l'embout 131 en position de verrouillage.

Le tronçon 133 de l'embout 131 comporte un trou borgne 136 coaxial à et débouchant dans le trou 130 du fond 102, pour recevoir et établir le contact avec une broche 137 d'une autre moitié de connecteur non représentée. De son côté, le tronçon 132 comporte un trou borgne 138 dans lequel est fixée, avant l'introduction de l'embout 131 dans le boîtier 101, l'extrémité libre d'un conducteur non représenté, à connecter.

L'autre moitié de connecteur dont on a uniquement esquissé une broche 137, peut être réalisée de façon identique à la moitié de connecteur représentée, à cette seule différence près que le tronçon 133 de l'embout 131, au lieu de comporter un trou borgne 136, est prolongé par une broche 137.

Bien entendu, un connecteur peut comporter un grand nombre de contacts disposés côte à côte, contacts dont un seul est représenté sur la figure 2.

I1 y a encore lieu de noter que sur le connecteur de la figure 2, la partie de boîtier 101 comporte, en face de l'élément de retenue 108, autour de chaque logement 135 pour un embout 131, une rainure 139 dans laquelle s'emboîte un prolongement 140 de l'élément de retenue 108, ce qui augmente la longueur des lignes de fuites entre les contacts disposés cte à côte.

Les deux modes de réalisation décrits et représentés n'ont été donnés qu'à titre d1exemples illustratifs et non limitatifs et de nombreuses modifications et variantes sont possibles dans le cadre de l'invention.

Ainsi, dans le cas de modules de connexion, les organes de verrouillage pourraient être solidaires des organes de contact. Ces organes de contact, au lieu d'être de type femelle, pourraient être également de type mêle, auquel cas les embouts fixés aux extrémités des conducteurs à connecter seraient conformés à la manière de contact femelle.

De façon analogue, dans le cas d'un connecteur, il serait possible de loger complètement, à l'intérieur du boîtier d'une moitié de connecteur, les broches forméesà l'extrémité des embouts à contacts mâles, et de laisser faire saillie hors du bottier de l'autre moitie de connecteur les douilles formées à l'extrémité des embouts à contacts femelles.

Dans le cas du module de connexion, le ou les organe(s) de contact 5 disposé (s) à 1' intérieur du boîtier sont établis en fonction des connexions à reailser et lorsque plusieurs organes de contact se trouvant à des potent elc différents sont disposés dans un même boîtier, des emboîtements entre l'élé- ment de retenue 8 et la partie de boîtier 1 peuvent être prévus, pour augmenter la longueur des lignes de fuites, entre les différents éléments de contact, comme sur le connecteur de la figure 2.

Enfin, le choix des matériaux pour la partie de boîtier 1,101 et la partie de fermeture 24,124 dépend, entre autre, de l'adhérence susceptible d'être réalisée entre ces deux matériaux par surmoulage de la partie de fermeture sur la partie de boîtier, et des caractéristiques mécaniques et électriques imposées au dispositif de connexion. Comme déjà mentionné, la partie de fermeture 24,124 est avantageusement réalisée en une matière souple, alors que la partie de boîtier peut être réalisée en une matière rigide.

Claims (6)

REVENDICATiONS

1. Procédé de fabrication d'un dispositif de connexion électrique pour des conducteurs électriques comprenant, à leur extrémité à connecter, un embout de contact et de verrouillage, ce dispositif comprenant un boîtier isolant qui renferme des organes de verrouillage et, le cas échéant, des organes de contact pour lesdits embouts et qui est muni, sur le côté d'introduction des embouts des conducteurs, d'une partie de fermeture avec des trous de passage pour les embouts des conducteurs, caractérisé par le fait qu'on moule une partie de boîtier en matière plastique, ouverte sur le côté d'introduction des embouts des conducteurs et fermée sur les autres côtés, qu'on emboîte dans ladite partie de boîtier, par ledit côté ouvert, les organes de verrouillage, levas échéant les organes de contact et au moins un élément rigide de retenue des organes de verrouillage, recouvrant ces derniers sur ledit côté ouvert et présentant, pour chaque embout de conducteur, un trou de passage coaxial à un organe de verrouillage, qu'on place l'ensemble ainsi préassemblé dans un moule d'injection en au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre suivant les axes des trous, dont l'une comporte, en face du côté ouvert de la partie de boîtier, des broches en saillie coaxiales aux trous de passage de ltelement de -retenue, qu'on ferme le moule de manière que les broches pénètrent dans lesdits trous et les obturent et que les deux parties de moule définissent une cavité de moule coiffant le côté ouvert de la partie de boîtier et traversée par lesdites broches, et qu'on injecte une matière plastique dans ladite cavité de moule pour former par surmoulage ladite partie de fermeture.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on ménage un chanfrein extérieur sur le bord de ltélément de retenue tourné vers le côté ouvert de la partie de boîtier.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on utilise des broches comportant une succession de gorges annulaires pour former une succession de bourrelets annulaires dans les trous de passage de la partie de fermeture.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on injecte de l'air comprimé autour des broches, à l'ouverture du moule, pour faciliter le démoulage des broches de la partie de fermeture.

5. Application du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, à la fabrication de modules de connexion comportant un fond fermé et renfermant des organes de contact pour les embouts.

6. Application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, à la fabrication de moitiés de connecteur comportant, dans leur fond, des trous pour le passage de contacts solidaires des embouts