FR2655122A1 - Seal for an electrical connector, and connector which is equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux joints d'étanchéité incorporés dans une structure du type dit "presse-étoupe" et agencés pour, dans un connecteur électrique susceptible d'être plongé dans un milieu fluide, notamment liquide, sous pression empêcher la pénétration dudit fluide sous pression par l'arrière du connecteur (là où se situe l'arrivée du câble électrique auquel est raccordé le connecteur). The present invention relates to improvements made to the seals incorporated in a structure of the so-called "cable gland" type and arranged for, in an electrical connector capable of being immersed in a fluid medium, in particular liquid, under pressure to prevent penetration said pressurized fluid from the rear of the connector (where the electrical cable to which the connector is connected is located).
Dans un connecteur cylindrique à plusieurs contacts, le corps isolant porte-contacts est abrité et protégé dans un boîtier tubulaire externe, métallique, qui est, dans sa partie arrière (par laquelle l'extré- mité du câble électrique pénètre dans le connecteur), équipé d'un ensemble de bagues vissantes et/ou clavetées destinées notamment à assurer la solidarisation mécanique mutuelle du connecteur et du câble et à assurer une liaison étanche entre le connecteur et le câble afin d'empêcher un fluide, en principe un liquide, de pénétrer à l'intérieur du connecteur et d'y provoquer des incidents (court-circuits entre pièces sous tension, détérioration des matériaux isolants, etc.).En particulier, il est connu, pour assurer cette étanchéité, d'équiper le tronçon du câble qui précède immédiatement le connecteur avec un manchon qui enserre étroitement le connecteur et qui pénètre à l'intérieur du connecteur où il est retenu de façon étanche par des moyens appropriés divers. In a cylindrical connector with several contacts, the insulating contact-carrying body is sheltered and protected in an external tubular metal housing, which is, in its rear part (through which the end of the electric cable enters the connector), equipped with a set of screw and / or keyed rings intended in particular to ensure the mutual mechanical attachment of the connector and the cable and to ensure a sealed connection between the connector and the cable in order to prevent a fluid, in principle a liquid, from penetrate inside the connector and cause incidents (short-circuit between live parts, deterioration of insulating materials, etc.). In particular, it is known, to ensure this tightness, to equip the section of the cable which immediately precedes the connector with a sleeve which tightly encloses the connector and which penetrates inside the connector where it is tightly retained by r various appropriate means.
Toutefois, il s'avère parfois nécessaire de prévoir un étage d'étanchéité supplémentaire, constitué par un joint de garniture interposé entre le câble électrique et le boîtier du connecteur, à proximité par exemple de l'extrémité de la gaine entourant le faisceau de conducteurs individuels. Pour obtenir le degré d'étanchéité requis, il est nécessaire d'avoir recours à un type de montage dit "presse-étoupe", dans lequel le joint, constitué en caoutchouc, est comprimé axialement entre deux pièces de serrage pour être dilaté radialement, d'une part, vers l'intérieur pour enserrer étroitement la gaine du câble et, d'autre part, vers l'extérieur pour épouser étroitement la surface interne du boitier du connecteur. However, it sometimes proves necessary to provide an additional sealing stage, constituted by a gasket interposed between the electric cable and the connector housing, near for example the end of the sheath surrounding the bundle of conductors. individual. To obtain the required degree of tightness, it is necessary to have recourse to a type of assembly called "cable gland", in which the seal, made of rubber, is compressed axially between two clamping parts to be expanded radially, on the one hand, towards the inside to tightly enclose the cable sheath and, on the other hand, towards the outside to closely fit the internal surface of the connector housing.
Toutefois, la réalisation d'un tel joint de garniture pose certaines difficultés. However, the production of such a gasket poses certain difficulties.
Tout d'abord, le diamètre du câble -ou tout au moins le diamètre de la gaine que doit enserrer le joint- est en général bien inférieur au diamètre intérieur du boîtier du connecteur, de sorte qu'il subsiste entre les surfaces en regard un intervalle annulaire notable dans lequel le matériau constitutif du joint va fluer sous l'action de la compression axiale à laquelle il est soumis. Il peut en résulter un déchirement du matériau et, en tout cas, ce fluage axial extraîne une dilatation radiale insuffisante et une mauvaise étanchéité. First of all, the diameter of the cable - or at least the diameter of the sheath which the seal must enclose - is generally much smaller than the inside diameter of the connector housing, so that there remains between the facing surfaces a notable annular interval in which the material constituting the seal will flow under the action of the axial compression to which it is subjected. This can result in a tearing of the material and, in any case, this axial creep causes insufficient radial expansion and poor sealing.
Par ailleurs, le diamètre de l'évidement central du joint doit, à l'état non comprimé, être de préférence sensiblement inférieur au diamètre de la gaine du câble de manière à enserrer celle-ci déjà en l'absence de contrainte axiale. De ce fait, le processus de montage habituel des organes constitutifs de la partie arrière du connecteur -enfilement préalable sur l'extrémité du câble, puis mise en place et fixation de ces organes les uns après les autres sur l'arrière du boîtier- se révèle très difficile, voire impossible à effectuer pour ce joint. Furthermore, the diameter of the central recess of the joint must, in the uncompressed state, preferably be substantially less than the diameter of the cable sheath so as to grip it already in the absence of axial stress. Therefore, the usual assembly process of the constituent parts of the rear part of the connector - prior threading on the end of the cable, then positioning and fixing of these bodies one after the other on the rear of the housing - is very difficult, if not impossible, to perform for this joint.
L'invention a donc essentiellement pour objet de proposer une structure particulière pour un joint de garniture permettant de remédier aux inconvénients précités et conduisant à un joint aisé à mettre en place et apte à assurer sa fonction d'étanchéité dans des conditions optimales. The main object of the invention is therefore to propose a particular structure for a gasket seal which makes it possible to remedy the aforementioned drawbacks and which leads to a gasket which is easy to install and capable of ensuring its sealing function under optimal conditions.
A ces fins l'invention propose un joint d'étanchéité pour assurer une étanchéité aux fluides sous pression dans un connecteur électrique de type cylindrique entre un câble électrique auquel est raccordé ce connecteur et le boîtier dudit connecteur, ce joint comportant une bague en élastomère ou un matériau analogue dilatable radialement pour être appliqué de façon étanche contre le câble et le boîtier de connecteur lorsqu'elle est comprimée axialement, caractérisé en ce qu il comporte en outre deux flasques annulaires en un matériau rigide solidaires de la bague d'étanchéité et recouvrant respectivement la quasi-totalité des deux surfaces de bout de la bague d'étanchéité, et en ce que ledit joint comporte une fente longitudinale s'étendant en diagonale par rapport à l'axe du joint. For these purposes, the invention provides a seal for sealing fluids under pressure in an electrical connector of the cylindrical type between an electrical cable to which this connector is connected and the housing of said connector, this seal comprising an elastomer ring or a similar radially expandable material to be applied in a sealed manner against the cable and the connector housing when it is compressed axially, characterized in that it also comprises two annular flanges made of a rigid material integral with the sealing ring and covering respectively almost all of the two end surfaces of the sealing ring, and in that said seal has a longitudinal slot extending diagonally to the axis of the seal.
Ainsi, la présence des deux flasques solidarisés au matériau constitutif de la bague d'étanchéité empêche ce matériau de fluer dans l'intervalle annulaire compris entre les surfaces en regard de la gaine du câble et du boîtier du connecteur, tandis que l'absence de toute liaison, autre que le matériau constitutif de la bague, entre les deux flasques conserve audit matériau toutes ses possibilités de déformation. Autrement dit, les deux flasques canalisent les contraintes internes induites par la compression axiale en une dilatation radiale, sans autre possibilité de déformation de la bague. Thus, the presence of the two flanges secured to the material constituting the sealing ring prevents this material from creeping in the annular gap comprised between the facing surfaces of the cable sheath and of the connector housing, while the absence of any connection, other than the material of the ring, between the two flanges retains said material all its possibilities of deformation. In other words, the two flanges channel the internal stresses induced by the axial compression into a radial expansion, without any other possibility of deformation of the ring.
Quant à la présence de la fente diagonale, elle permet d'ouvrir le joint et de le mettre en place sur le câble par le côté. Autrement dit, il n'est plus nécessaire d'enfiler le joint au préalable sur le câble ; il peut être mis en place sur le câble après solidarisation des contacts sur les conducteurs individuels et mise en place du corps isolant porte-contacts dans le boîtier. As for the presence of the diagonal slit, it allows the seal to be opened and placed on the cable from the side. In other words, it is no longer necessary to thread the seal beforehand on the cable; it can be put in place on the cable after the contacts on the individual conductors are secured and the contact carrier insulating body is placed in the housing.
L'ouverture du joint pour son montage peut être effectuée en écartant transversalement les deux bords de la fente l'un de l'autre sans déformation axiale, ou bien aussi en repoussant en outre les deux bords axialement l'un de l'autre, en fonction de la rigidité du joint et du diamètre du câble.The opening of the seal for its mounting can be carried out by spreading the two edges of the slot transversely from one another without axial deformation, or alternatively also by pushing the two edges axially from one another, depending on the stiffness of the joint and the diameter of the cable.
De plusr en raison de l'inclinaison de la fente par rapport à ltaxe du joint, la dilatation radiale induite par la compression axiale comprime les deux bords de la fente l'un contre l'autre de façon étanche. In addition, due to the inclination of the slot relative to the axis of the joint, the radial expansion induced by the axial compression compresses the two edges of the slot one against the other in a sealed manner.
De préférence, pour faciliter l'écartement mutuel des bords de la fente, chaque flasque annulaire est constitué en deux parties semi-annulaires mises bout-à-bout et solidarisées sur la surface de bout de la bague de manière que l'un des intervalles entre les deux parties semi-annulaires coïncide avec la fente et que l'autre intervalle détermine avec une portion non rigi du fiée de la bague formant charnière qui est sensiblement diamétralement opposée à la fente. Preferably, to facilitate mutual spacing of the edges of the slot, each annular flange is made up of two semi-annular parts placed end to end and secured to the end surface of the ring so that one of the intervals between the two semi-annular parts coincides with the slot and that the other interval determines with a non-rigid portion of the portion of the hinge ring which is substantially diametrically opposite the slot.
Selon un exemple de réalisation possible chaque flasque possède une section transversale en T, la jambe du T étant noyée dans le matériau constitutif de la bague. According to a possible embodiment, each flange has a cross section in T, the leg of the T being embedded in the material of the ring.
Avantageusement, la fente est inclinée d'environ 45 par rapport à l'axe du joint. Advantageously, the slot is inclined about 45 relative to the axis of the joint.
Pour un fonctionnement convenable du joint, il est souhaitable que les parties semi-annulaires soient décalées angulairement les unes par rapport aux autres sur les deux faces de bout de la bague, de manière que, sur chaque face de bout de la bague, les extrémités aboutées des deux parties semi-annulaires coïncident sensiblement avec les bords correspondants de la fente. For proper functioning of the seal, it is desirable that the semi-annular parts are offset angularly with respect to each other on the two end faces of the ring, so that, on each end face of the ring, the ends abutments of the two semi-annular parts substantially coincide with the corresponding edges of the slot.
Avantageusement, pour que les flasques possèdent la rigidité nécessaire à leur fonction de maintien de l'élastomère comprimé, les flasques peuvent être métalliques. Advantageously, so that the flanges have the rigidity necessary for their function of holding the compressed elastomer, the flanges can be metallic.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description on se réfère aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue de côté, en coupe diamétrale, d'un connecteur électrique agencé avec un joint de garniture conforme à l'invention, le joint étant montré en position de montage r mais non déformé
- la figure 2 est une vue partielle r à plus grande échelle, du connecteur de la figure ?, montrant le joint en position fonctionnelle, déformé
- les figures 3 et 4 sont des vues respectivement de bout et de dessus du joint conforme à l'invention ; et
- la figure 5 est une vue montrant le joint ouvert pour son montage sur un câble.The invention will be better understood on reading the following detailed description of a preferred embodiment given solely by way of nonlimiting example. In this description, reference is made to the appended drawings in which
- Figure 1 is a side view, in diametral section, of an electrical connector arranged with a gasket gasket according to the invention, the gasket being shown in mounting position r but not deformed
- Figure 2 is a partial view r on a larger scale, of the connector of Figure?, showing the seal in the functional position, deformed
- Figures 3 and 4 are respectively end and top views of the seal according to the invention; and
- Figure 5 is a view showing the open joint for mounting on a cable.
La figure 1 représente schématiquement un connecteur électrique pouvant être soumis à une ambiance sous pression. Ce connecteur est dans son ensemble agencé de façon classique avec un boîtier externe cylindrique, métallique, 1 qui, dans sa partie avant, est équipé intérieurement d'un ensemble de corps isolants 2 renfermant une multiplicité de contacts électriques 3 (ici du type douilles) ; dans cette même partie avant sont prévus des organes (clavettes de guidage et de détrompage 4 t bague 5 d'accouplement, etc.) nécessaires à l'accouplement avec un connecteur mâle complémentaire non montré. FIG. 1 schematically represents an electrical connector which can be subjected to a pressurized environment. This connector is generally arranged in a conventional manner with a cylindrical, metallic external casing 1 which, in its front part, is internally equipped with a set of insulating bodies 2 containing a multiplicity of electrical contacts 3 (here of the socket type) ; in this same front part are provided members (guiding and polarizing keys 4 t coupling ring 5, etc.) necessary for coupling with a complementary male connector not shown.
Un câble électrique 6 pénètre dans le connecteur par l'arrière de celui-ci. Ce câble comporte une gaine externe de protection 7, entourant une gaine intérieure d'étanchéité 10 qui elle-même entoure le faisceau de conducteurs électriques individuels (non montrés). An electrical cable 6 enters the connector from the rear thereof. This cable comprises an external protective sheath 7, surrounding an internal sealing sheath 10 which itself surrounds the bundle of individual electrical conductors (not shown).
La gaine externe 7 est, dans sa partie jouxtant le connecteur, entourée de façon étanche d'un manchon 11 qui entoure également la partie arrière du connecteur. The outer sheath 7 is, in its part adjoining the connector, sealingly surrounded by a sleeve 11 which also surrounds the rear part of the connector.
Quant à la portion dénudée de la gaine d'étanchéité 10, elle s'étend jusqu'à l'entrée d'une chambre 13 dans laquelle les conducteurs électriques individuels s'détendent depuis la gaine 10 jusqu'aux contacts respectifs 3 aux queues desquels ils sont raccordés. As for the stripped portion of the sealing sheath 10, it extends to the entrance of a chamber 13 in which the individual electrical conductors extend from the sheath 10 to the respective contacts 3 at whose tails they are connected.
Dans un agencement de ce genre qui est en principe étanche, une fissure dans la gaine de protection 7 du câble peut laisser passage au liquide sous pression environnant qui, en s'écoulant entre les gaines externe 7 et interne 10, parvient à l'intérieur du connecteur où il risque de provoquer des détériorations (décomposition des matériaux isolants dans le cas de l'eau de mer) et des courts-circuits entre les pièces sous tension. In an arrangement of this kind which is in principle sealed, a crack in the protective sheath 7 of the cable can allow passage to the liquid under surrounding pressure which, flowing between the external sheaths 7 and internal 10, reaches the interior. the connector where it may cause damage (decomposition of insulating materials in the case of seawater) and short circuits between live parts.
Un étage d'étanchéité supplémentaire est donc prévu en interposant un joint de garniture 14 entre la gaine d'étanchéité 10 et le boîtier 1 du connecteur. Ce joint 14 est enserré entre un épaulement annulaire radial 15 prévu sur la surface intérieure du boîtier 1 et une cale annulaire 12 repoussée par une bague de compression 16 vissable à l'intérieur du boîtier I selon un agencement du type presse-étoupe : le serrage axial du joint provoque sa dilatation radiale et sa coopération étanche avec, d'une part, le câble qu'il entoure et, d'autre part, la surface interne du boîtier 1. Cet agencement est mieux visible sur la fig. 2 où il est représenté à plus grande échelle. An additional sealing stage is therefore provided by interposing a gasket 14 between the sealing sheath 10 and the housing 1 of the connector. This seal 14 is clamped between an annular radial shoulder 15 provided on the inner surface of the housing 1 and an annular shim 12 pushed back by a compression ring 16 screwable inside the housing I according to an arrangement of the cable gland type: the tightening axial of the joint causes its radial expansion and its tight cooperation with, on the one hand, the cable which it surrounds and, on the other hand, the internal surface of the housing 1. This arrangement is better visible in FIG. 2 where it is represented on a larger scale.
En se reportant maintenant aux figures 2 à 4, le joint 14 est constitué par une bague 17 en un matériau élastiquement déformable (par exemple en élastomère) dont les deux faces de bout sont équipées respectivement de flasques annulaires rigides 18. Ces flasques peuvent être soit de simples disques collés sur les faces de bout de la bague ou enrobés superficiellement dans le matériau (surmoulage). il peut aussi s'agir de disques munis d'une saillie, continue ou discontinue, noyée dans le matériau de la bague (par exemple disque à section transversale en T dont la jambe est noyée dans l'élastomère comme visible sur les figures 1 et 2, soit par surmoulage soit par collage dans une gorge circulaire). Referring now to Figures 2 to 4, the seal 14 is constituted by a ring 17 of an elastically deformable material (for example elastomer) whose two end faces are respectively equipped with rigid annular flanges 18. These flanges can be either simple discs glued to the end faces of the ring or superficially embedded in the material (overmolding). it can also be discs provided with a projection, continuous or discontinuous, embedded in the material of the ring (for example disc with T cross section whose leg is embedded in the elastomer as visible in FIGS. 1 and 2, either by overmolding or by gluing in a circular groove).
Les flasques sont de préférence métalliques (par exemple en aluminium ou alliage d'aluminium).The flanges are preferably metallic (for example aluminum or aluminum alloy).
Comme on peut le voir aux figures 1 et 2, les flasques 18 canalisent radialement les contraintes internes de l'élastomère de la bague 17 induites par un serrage axial dû à la pièce 16, et empêchent l'élasto- mère de fluer dans l'intervalle annulaire relativement important subsistant entre le câble et la surface interne du boîtier. As can be seen in Figures 1 and 2, the flanges 18 radially channel the internal stresses of the elastomer of the ring 17 induced by an axial tightening due to the part 16, and prevent the elastomer from creeping in. relatively large annular gap remaining between the cable and the inner surface of the housing.
Par ailleurs, comme montré aux fig. 3 et 4, le joint 14 est muni, d'un côté, d'une fente longitudinale 19 qui s'étend en diagonale par rapport à l'axe 20 du joint. L'angle que forme la fente avec cet axe est de préférence de l'ordre de 45'. Furthermore, as shown in figs. 3 and 4, the seal 14 is provided, on one side, with a longitudinal slot 19 which extends diagonally to the axis 20 of the seal. The angle formed by the slot with this axis is preferably of the order of 45 '.
Dans le cas où les flasques 18 sont en un matériau très rigide, par exemple métallique, on prévoit que chaque flasque annulaire soit constitué par deux parties semi-annulaires 18a qui sont disposées bout-à-bout. Ces parties semi-annulaires sont positionnées de manière qu'un de leur raccordement bout-à-bout soit situé au droit de la fente 19, ce qui, en raison de l'inclinaison de la fente par rapport à l'axe du joint, entraîne que les parties semi-annulaires disposées respectivement sur les deux faces de bout de la bague 17 soient décalées angulairement les unes par rapport aux autres. In the case where the flanges 18 are made of a very rigid material, for example metallic, provision is made for each annular flange to be constituted by two semi-annular parts 18a which are placed end to end. These semi-annular parts are positioned so that one of their end-to-end connections is located in line with the slot 19, which, due to the inclination of the slot relative to the axis of the joint, causes the semi-annular parts disposed respectively on the two end faces of the ring 17 to be angularly offset with respect to each other.
Grâce à cet agencement, le joint peut être ouvert par écartement des bords de la fente 20, le raccordement bout-à-bout des parties semi-annulaires diamétralement opposé, 21, laissant libre une portion d'élastomère de la bague 17 qui forme charnière. Thanks to this arrangement, the seal can be opened by spacing the edges of the slot 20, the end-to-end connection of the diametrically opposite semi-annular parts, 21, leaving free a portion of elastomer of the ring 17 which forms a hinge .
L'ouverture du joint peut être effectuée en écartant transversalement les deux bords de la fente sans déformation axiale (flèches 22 sur la figure 4), ou bien en accompagnant ce déplacement d'une déformation axiale (flèches 23 sur la fig. 4) comme représenté à la fig. 5.The opening of the seal can be carried out by spreading the two edges of the slot transversely without axial deformation (arrows 22 in FIG. 4), or alternatively by accompanying this displacement with an axial deformation (arrows 23 in FIG. 4) as shown in fig. 5.
Ainsi ouvert, le joint peut être mis en place sans difficulté, par le travers, sur la gaine 10.Thus opened, the seal can be put in place without difficulty, crosswise, on the sheath 10.
On notera qu'en position fonctionnelle à l'état comprimé axialement, la dilatation radiale qui en résulte appuie de façon étanche l'un contre l'autre les bords de la fente 19. It will be noted that in the functional position in the axially compressed state, the resulting radial expansion presses the edges of the slot 19 tightly against one another.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As goes without saying and as it already follows from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been more particularly envisaged, it embraces, on the contrary, all variants.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8915816A FR2655122B1 (en) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | SEAL FOR ELECTRICAL CONNECTOR, AND CONNECTOR PROVIDED THEREWITH. |
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Publications (2)
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| FR2655122B1 FR2655122B1 (en) | 1992-03-27 |
Family
ID=9387988
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CD | Change of name or company name |