FR2661563A1

FR2661563A1 - Connector with automatic shuttering, and electrical coupler assembly including such a connector

Info

Publication number: FR2661563A1
Application number: FR9005431A
Authority: FR
Inventors: Bernier Raymond
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-10-31
Anticipated expiration: 2010-04-27
Also published as: FR2661563B1

Abstract

The coupling assembly comprises a connector with male pins (1) and a connecter with female sockets (2), the body (3) of which can fit into the body (9) of the connector (1) while the pins (11) of the connector (1) engage in the sockets (6) of the connector (2). A shutter (19) is mounted so as to slide in the body (9) between a shuttering position in which a collar (27) is in abutment against a shoulder (29) while an elastomer plate of the front face of the shutter surrounds and seals the insulating end parts (16) of the pins (11). Thus, the interior of the connector (1) is protected from humidity. On the other hand, if the humidity is deposited on the front face of the shutter, the latter cannot establish a short circuit between the pins (11). When the connector (2) is fitted into the connector (1), the shutter (19) is pushed back counter to the spring (31). Use for automatically protecting the pins against short circuits in the absence of the connector with female sockets.

Description

La présente invention concerne un connecteur à obturation automatique
La présente invention concerne également un ensemble de raccordement électrique comprenant un tei connecteur.The present invention relates to a self-closing connector
The present invention also relates to an electrical connection assembly comprising a tei connector.

On entend par "ensemble de raccordement électrique" un couple de connecteurs conjugués pouvant être sélectivement associés pour établir une ou plusieurs liaisons électriques ou dissociés pour interrompre ces liaisons. The term “electrical connection assembly” is understood to mean a pair of conjugate connectors which can be selectively associated to establish one or more electrical connections or dissociated to interrupt these connections.

Lorsqu'un connecteur faisant partie d'un ensemble de raccordement électrique est séparé du connecteur conjugué compiétant ledit ensemble, il y a un risque que de l'humidité causée par les intempéries ou par de la condensation produise un court-circuit entre l'une des bornes et la masse ou entre deux bornes du connecteur. When a connector that is part of an electrical connection set is separated from the conjugate connector forming said set, there is a risk that moisture caused by bad weather or by condensation may cause a short circuit between one terminals and ground or between two connector terminals.

Le but de la présente invention est ainsi de proposer un connecteur dont les contacts soient protégés à i'égard du risque de court-circuit lorsque le connecteur est séparé du connecteur conjugué. The object of the present invention is thus to provide a connector whose contacts are protected with respect to the risk of short circuit when the connector is separated from the conjugate connector.

Suivant l'invention, le connecteur comprenant au moins une broche de contact mâle supportée par un corps femelle, est caractérisé en ce que la broche comporte à son extrémité libre un embout isolant, en ce qu'un obturateur traversé par la broche est monté coulissant dans le corps femelle entre une position d'obturation dans laquelle il entoure de manière sensiblement étanche l'embout isolant de la broche, et une position de contact dans laquelle il entoure la broche à une certaine distance en-deçà de l'embout isolant, et en ce qu'un ressort rappelle l'obturateur vers la position d'obturation définie par une butée. According to the invention, the connector comprising at least one male contact pin supported by a female body, is characterized in that the pin has at its free end an insulating tip, in that a shutter through which the pin is slidably mounted in the female body between a closed position in which it surrounds the insulating end piece of the pin in a substantially sealed manner, and a contact position in which it surrounds the pin at a certain distance below the insulating end piece, and in that a spring returns the shutter to the closed position defined by a stop.

Dès que ie connecteur selon l'invention est séparé du connecteur conjugué, l'obturateur est ramené par ie ressort dans la position d'obturation définie par la butée. Dans cette position, l'embout de la broche et l'obturateur ferment l'espace intérieur du corps femelle, empêchant l'humidité d'accéder à ia région métallique de la broche. D'autre part, la seule partie de la broche qui dépasse à l'extérieur de l'obturateur en position d'obturation est constituée par l'embout isolant, qui ne peut pas créer de court-circuit , même si de l'humidité se dépose sur l'obturateur et sur l'embout. As soon as the connector according to the invention is separated from the conjugate connector, the shutter is returned by the spring to the closed position defined by the stop. In this position, the spindle tip and the shutter close the interior space of the female body, preventing moisture from accessing the metal region of the spindle. On the other hand, the only part of the pin that protrudes outside the shutter in the closed position is formed by the insulating tip, which cannot create a short circuit, even if moisture settles on the shutter and on the nozzle.

Quand on associe le connecteur selon i'invention avec un connecteur conjugué à corps mâle dans lequel est aménagée au moins une douille de raccordement femelle, le corps mâle du connecteur conjugué repousse l'obturateur en position de contact à mesure que la broche pénètre dans la douille, jusqu'à ce quer dans la douille, le contact soit réalisé entre la broche et la douille. When the connector according to the invention is combined with a conjugate connector with male body in which at least one female connection socket is fitted, the male body of the conjugate connector pushes the shutter back into the contact position as the pin enters the socket, until in the socket, contact is made between the spindle and the socket.

Ainsi, selon son second aspect, invention vise un ensemble de raccordement électrique comprenant un premier connecteur conforme au premier aspect, et un deuxième connecteur, conjugué du premier, et comportant pour la broche du premier connecteur, une douille aménagée dans un corps isolant mâle, le deuxième connecteur ayant une surface frontale propre à repousser et maintenir l'obturateur en position de contact lorsque le corps mâle est en train d'être emboîté dans le corps femelle tandis que la broche s'engage dans la douille. Thus, according to its second aspect, the invention relates to an electrical connection assembly comprising a first connector conforming to the first aspect, and a second connector, conjugate of the first, and comprising for the pin of the first connector, a socket arranged in a male insulating body, the second connector having a clean front surface to push back and hold the shutter in the contact position when the male body is being fitted into the female body while the pin engages in the socket.

D'autres particularités et avantages de j'invention ressortiront encore de la description ci-après de divers exemples non limitatifs. Other features and advantages of the invention will emerge from the following description of various nonlimiting examples.

Aux dessins annexés
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ensemble de raccordement électrique selon l'invention iorsque les deux connecteurs sont déboîtés l'un de l'autre
- la figure 2 est une vue de face du premier connecteur
- ia figure 3 est une vue de face du deuxième connecteur
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 mais lorsque les deux connecteurs sont mutuellement emboîtés ;;
- la figure 5 est une vue d'un détail de la figure 1, à échelle agrandie
- la figure 6 est une vue d'un détail de la figure 4, à échelle agrandie
- la figure 7 est une vue analogue à la figure i mais concernant un second mode de réalisation
- les figures 8 et 9 sont des vues analogues aux figures 5 et 6 mais relatives au mode de réalisation de la figure 7
- la figure 10 est une vue en élévation avec coupe axiale partielie concernant un troisième mode de réalisation ; et
- la figure 11 est une vue d'un détail de la figure 10, à échec agrandie.To the accompanying drawings
- Figure 1 is an axial sectional view of an electrical connection assembly according to the invention when the two connectors are disengaged from each other
- Figure 2 is a front view of the first connector
- ia Figure 3 is a front view of the second connector
- Figure 4 is a view similar to Figure 1 but when the two connectors are mutually nested;
- Figure 5 is a view of a detail of Figure 1, on an enlarged scale
- Figure 6 is a view of a detail of Figure 4, on an enlarged scale
- Figure 7 is a view similar to Figure i but relating to a second embodiment
- Figures 8 and 9 are views similar to Figures 5 and 6 but relating to the embodiment of Figure 7
- Figure 10 is an elevational view with partial axial section on a third embodiment; and
- Figure 11 is a view of a detail of Figure 10, enlarged failure.

Dans l'exemple représenté à la figure 1, l'ensemble de raccordement électrique comprend un connecteur à broches mâles 1 ou premier connecteur et un connecteur à douilles femelles 2 ou deuxième connecteur. In the example shown in FIG. 1, the electrical connection assembly comprises a connector with male pins 1 or first connector and a connector with female sockets 2 or second connector.

Le connecteur à douilles femelles 2 comprend un corps mâle 3 en matière plastique isolante sensiblement rigide, dans lequel sont pratiqués deux alésages 4 qui débouchent à travers une face frontale 7 du corps 3 et reçoivent des douilles de contact métalliques 6 qui présentent à leur extrémité opposée à la face frontale 7 une terminaison de raccordement 8. Les douilles 6 sont dans cet exemple du type à expansion élastique radiaie. The connector with female sockets 2 comprises a male body 3 made of substantially rigid insulating plastic material, in which two bores 4 are formed which open out through a front face 7 of the body 3 and receive metal contact sockets 6 which have at their opposite end at the front face 7 a connection termination 8. The sockets 6 are in this example of the radiated elastic expansion type.

Le corps 3 est destiné à s'emboîter de manière coulissante dans un corps femelle 9 en matière plastique isolante sensiblement rigide du connecteur à broches mâles 1. The body 3 is intended to slide into a female body 9 made of substantially rigid insulating plastic material of the connector with male pins 1.

Dans le corps 9 sont serties deux broches 11 qui, comme les douilles 6, sont parallèles à l'axe 12 du dispositif de raccordement, qui est également l'axe de coulissement du corps 3 dans le corps 9. A leur extrémité opposée au connecteur 2, les broches 11 du connecteur 1 comportent des terminaisons de raccordement 13 similaires aux terminaisons 8 des douilles 6. In the body 9 are crimped two pins 11 which, like the sockets 6, are parallel to the axis 12 of the connection device, which is also the sliding axis of the body 3 in the body 9. At their end opposite to the connector 2, the pins 11 of the connector 1 have connection terminations 13 similar to the terminations 8 of the sockets 6.

Conformément à l'invention, et comme le montre en particulier la figure 5, chaque broche 11 comporte un corps métallique cylindrique 14 à l'extrémité libre duquel est fixé un embout en matière plastique isolante sensiblement rigide 16 de forme générale égaiement cylindrique avec un diamètre légèrement inférieur à celui du corps 14. L'embout 16 est toutefois terminé par une extrémité hémisphérique 17. Dans l'exemple représenté; l'embout 16 est collé sur un téton 18 formé à l'extrémité du corps 14. According to the invention, and as shown in particular in Figure 5, each pin 11 has a cylindrical metal body 14 at the free end of which is fixed a substantially rigid insulating plastic tip 16 of generally cylindrical shape with a diameter slightly lower than that of the body 14. The endpiece 16 is however terminated by a hemispherical end 17. In the example shown; the endpiece 16 is glued to a stud 18 formed at the end of the body 14.

De plus, un obturateur coulissant 19 (figures 1, 4 et 5) est monté coulissant dans le corps femelle 9 du connecteur 1. In addition, a sliding shutter 19 (FIGS. 1, 4 and 5) is slidably mounted in the female body 9 of the connector 1.

L'obturateur 19 comporte une âme en matière plastique sensiblement rigide et isolante 21 présentant en regard de chacune des broches 11 une ouverture 22 de diamètre supérieur à celui du corps i4 de la broche. L'âme 21 soutient un élément en élastomère 23 présentant pour chaque broche 11 une ouverture 24 qui a au repos un diamètre inférieur à celui des embouts 16. Dans l'exemple représenté, l'élément en élastomère 23 est une plaquette prise en sandwich entre deux parois parallèles de l'âme 21, l'une de ces parois pouvant être rapportée par encliquetage après la mise en place de la plaquette pour permettre ie montage. The shutter 19 comprises a substantially rigid and insulating plastic material core 21 having, opposite each of the pins 11, an opening 22 of diameter greater than that of the body i4 of the pin. The core 21 supports an elastomer element 23 having for each pin 11 an opening 24 which has at rest a diameter smaller than that of the end pieces 16. In the example shown, the elastomer element 23 is a plate sandwiched between two parallel walls of the core 21, one of these walls being able to be added by snap-fastening after the positioning of the plate to allow mounting.

L'âme 21 définit en outre une jupe 26 dirigée vers l'arrière du connecteur 1 à partir de ia plaquette 23. La jupe 26 assure le guidage de l'obturateur 1.9 en coulissement dans le corps femelle 9 du connecteur 1. A son extrémité opposée à ia plaquette, la jupe 26 est terminée par une collerette 27 garnie d'un joint d'étanchéité torique 28. The core 21 further defines a skirt 26 directed towards the rear of the connector 1 from the wafer 23. The skirt 26 guides the shutter 1.9 by sliding in the female body 9 of the connector 1. At its end opposite the plate, the skirt 26 is terminated by a collar 27 provided with an O-ring seal 28.

Dans la position de l'obturateur représentée à la figure 1, appelée position d'obturation, la collerette 27 est en butée contre un épaulement 29 défini à l'intérieur du corps 9 et qui empêche l'obturateur de dépasser cette position en direction du corps 2. Comme représenté également à la figure 5, la plaquette 23 entoure alors les embouts isolants 16 des broches 11. Le contact entre la plaquette 23 et les embouts 16 est étanche, de sorte que, grâce également au joint torique 28, l'obturateur 19 isole de i'extérieur l'espace intérieur du corps femelle 9. In the position of the shutter shown in FIG. 1, called the shutter position, the flange 27 is in abutment against a shoulder 29 defined inside the body 9 and which prevents the shutter from exceeding this position in the direction of the body 2. As also shown in FIG. 5, the plate 23 then surrounds the insulating ends 16 of the pins 11. The contact between the plate 23 and the ends 16 is sealed, so that, also thanks to the O-ring 28, the shutter 19 isolates from the outside the interior space of the female body 9.

L'obturateur 19 est rappelé en permanence vers cette position d'obturation par un ressort de rappel 31 monté dans l'espace intérieur précité. The shutter 19 is permanently returned to this closed position by a return spring 31 mounted in the aforementioned interior space.

Comme représenté aux figures 4 et 6, lorsque l'on emboîte le connecteur 2 dans le corps 9 du connecteur 1, la face frontale 7 du connecteur 2 repousse l'obturateur 19, à l'encontre de l'effet du ressort 31, vers une position de contact dans laquelle la plaquette élastique 23 entoure le corps lo de chaque broche li à une distance relativement importante en deçà de l'embout isolant 16.Ainsi, les douilles de contact 16 du connecteur 2, dont l'une est représentée de manière schématique à la figure 6, peuvent venir s'appuyer sur la broche Il correspondante dans la région de son corps métallique conducteur 14,
Si à partir de cette position on dissocie les deux connecteurs 1 et 2 pour les ramener à la situation représentée à la figure 1, l'obturateur 19 sera rappelé automatiquement par le ressort 31 dans la position d'obturation représentée à la figure 1. Ainsi, dès qu'on dissocie les deux connecteurs l'un de l'autre, les contacts, c'est-à-dire les broches 11, du connecteur 1 sont aussitôt protégés à 'égard des courts-circuits que l'humidité est susceptible de provoquer entre eux ou avec la masse.Si de l'humidité se dépose sur ia face frontale extérieure de l'obturateur 19, cette humidité ne réalisera pas de court-circuit entre les broches il ou entre l'une des broches et la masse, car seule la partie isolante 16 des broches est exposée à l'extérieur de l'obturateur 19 en position d'obturation.As shown in FIGS. 4 and 6, when the connector 2 is fitted into the body 9 of the connector 1, the front face 7 of the connector 2 pushes the shutter 19, against the effect of the spring 31, towards a contact position in which the elastic plate 23 surrounds the body lo of each pin li at a relatively large distance below the insulating tip 16. Thus, the contact sockets 16 of the connector 2, one of which is shown schematically in FIG. 6, can come to bear on the corresponding pin II in the region of its conductive metallic body 14,
If, from this position, the two connectors 1 and 2 are dissociated to bring them back to the situation shown in FIG. 1, the shutter 19 will be automatically recalled by the spring 31 in the closed position shown in FIG. 1. Thus , as soon as the two connectors are dissociated from each other, the contacts, that is to say the pins 11, of the connector 1 are immediately protected from short circuits that humidity is likely cause between them or with the mass. If moisture is deposited on the external front face of the shutter 19, this humidity will not produce a short circuit between the pins il or between one of the pins and the mass , because only the insulating part 16 of the pins is exposed outside the shutter 19 in the closed position.

Dans l'exemple des figures 7 à 9, l'âme 21 de l'obturateur 19 est constituée par une plaque à simple paroi en matière plastique isolante rigide comportant dans ses ouvertures 22 pour les broches 11 des gorges 32 dans laquelle sont logés pour chaque broche 11 un joint torique 33 qui constitue, dans ce mode de réalisation, l'élément en matière élastomère traversé de manière étanche par la broche et soutenu par l'âme. In the example of FIGS. 7 to 9, the core 21 of the shutter 19 is constituted by a single-walled plate of rigid insulating plastic material comprising in its openings 22 for the pins 11 grooves 32 in which are housed for each pin 11 an O-ring 33 which constitutes, in this embodiment, the element of elastomeric material traversed in a sealed manner by the pin and supported by the core.

De plus, dans ce mode de réalisation, pour diminuer la longueur axiale du premier connecteur 1, l'obturateur 19 ne comporte pas de jupe de guidage. In addition, in this embodiment, to reduce the axial length of the first connector 1, the shutter 19 does not have a guide skirt.

L'épaulement 29 formant butée pour l'obturateur 19 en position d'obturation est formé par un collet 34 à l'extrémité libre du corps femelle 9. Le joint torique 28 assurant l'étanchéité entre l'âme 21 et ie corps 9 est monté à la périphérie de ia plaque 21.The shoulder 29 forming a stop for the shutter 19 in the closed position is formed by a collar 34 at the free end of the female body 9. The O-ring 28 ensuring the seal between the core 21 and the body 9 is mounted on the periphery of plate 21.

Comme le montre la figure 8, les embouts 16 comportent en direction du corps 14 associé un téton engagé et collé dans un évidement terminal du corps 14. As shown in FIG. 8, the end pieces 16 comprise in the direction of the associated body 14 a stud engaged and glued in a terminal recess of the body 14.

Par ailleurs, le mode de réalisation de la figure 7 est identique à celui de la figure 1. Furthermore, the embodiment of FIG. 7 is identical to that of FIG. 1.

Dans l'exemple représenté à la figure 10, le premier connecteur 1 comporte de multiples broches de contact 11, ol. Seule la broche 11 nécessite une protection à l'égard des courts-circuits. Pour cela, on a prévu autour de la broche il un corps individuel tubulaire o2 dans lequel l'obturateur 19, en forme de tube, est monté coulissant autour de la broche 11. Comme dans le mode de réalisation de la figure 7, l'obturateur 19 comporte une âme en matière rigide 21, qui est cette foisci de forme tubulaire, un joint torique en élastomère 33 qui constitue l'élément élastiquement déformable qui entoure la broche de manière étanche, et un joint torique 28 d'étanchéité entre l'obturateur 21 et le corps individuel 42. In the example shown in Figure 10, the first connector 1 has multiple contact pins 11, ol. Only pin 11 requires protection against short circuits. For this, an individual tubular body o2 has been provided around the spindle 11 in which the shutter 19, in the form of a tube, is slidably mounted around the spindle 11. As in the embodiment of FIG. 7, the obturator 19 comprises a core of rigid material 21, which is this time tubular in shape, an elastomer O-ring 33 which constitutes the elastically deformable element which surrounds the spindle in a leaktight manner, and an O-ring 28 for sealing between shutter 21 and the individual body 42.

A son extrémité opposée à l'embout 16, l'obturateur 21 est terminé, comme celui de la figure 1, par une collerette 27 qui est en butée contre un épaulement 29 du corps individuel lorsque l'obturateur est en position d'obturation dans laquelle le joint torique 33 entoure de manière étanche l'embout 16 de la broche 11. At its end opposite to the end piece 16, the shutter 21 is terminated, like that of FIG. 1, by a flange 27 which is in abutment against a shoulder 29 of the individual body when the shutter is in the closed position in which the O-ring 33 sealingly surrounds the end-piece 16 of the pin 11.

Pour recevoir ie corps individuel 42, le connecteur conjugué 2 comprend un évidement annulaire 44, entre le corps en matière plastique isolante 3 et la douille de contact 6 qui vient repousser par sa face frontale l'obturateur 21 lorsque l'on relie l'un à l'autre les deux connecteurs 1 et 2. To receive the individual body 42, the conjugate connector 2 comprises an annular recess 44, between the insulating plastic body 3 and the contact sleeve 6 which pushes the shutter 21 by its front face when one is connected to the other the two connectors 1 and 2.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Of course, the invention is not limited to the examples described and shown.

En particulier, si cnacun des deux connecteurs comporte des contacts devant être protégés, on peut concevoir des connecteurs hybrides qui sont chacun du type à broches mâles pour les contacts devant être protégés et du type à douilles femelles pour les contacts ne nécessitant pas de protection, étant entendu que les contacts nécessitant protection sur les deux connecteurs ne sont pas destinés à etre reliés l'un à l'autre lorsque les connecteurs sont mutuellement assemblés. In particular, if neither of the two connectors has contacts to be protected, hybrid connectors can be designed which are each of the type with male pins for the contacts to be protected and of the type with female sockets for contacts not requiring protection, it being understood that the contacts requiring protection on the two connectors are not intended to be connected to one another when the connectors are mutually assembled.

Claims

1. Connector comprising at least one male contact pitcher (11) supported in a female body (9, 42), characterized in that the pin (11) has at its free end an insulating tip (16), in that a shutter (19) through which the pin (11) is slidably mounted in the female body (9, 42) between a closed position in which it surrounds in a substantially sealed manner the insulating end piece (; 6) of the pin ( 11), and a contact position in which it surrounds the pin (11) at a certain distance below the insulating end piece (16), and in that a spring (31) recalls the shutter (19) towards the closed position defined by a stop (29).

2. Connector according to claim 1, characterized in that the end piece (16) has a diameter slightly smaller than that of the pin (11) below the end piece (16), the pin being engaged in an orifice (24) of the shutter (19) defined by elastic material ~ (23, 32).

3. Connector according to the donkey of claims 1 or 2, characterized in that the shutter (19) is entirely made of insulating material.

4. Connector according to one of claims 1 or 2, characterized in that the obturator comprises a core (21) of substantially rigid material provided with an opening (22) in which ia pin (11) is engaged with a certain radial clearance, this core supporting an elastomeric material element (23, 33) which is crossed in leaktight manner by the pin (li).

5. Connector according to claim 4, characterized in that the elastomeric element is an O-ring (33).

6. Connector according to claim 4, characterized in that the elastomeric element is a plate (23) pierced for the sealed passage of the pin (11).

7. Connector according to one of claims t to 6, characterized in that the core (21) comprises a skirt (26) sliding in the female body (9) of the connector (1).

8. Connector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the stop (29) is constituted by a shoulder in the female body (9)

9. electrical connection assembly comprising a first connector (1) according to one of claims 1 to 8, and a second connector (2), conjugated to the first, and comprising for the pin (11) of the first connector, a socket (6) arranged in a male insulating body (3), the second connector having a front surface (7) suitable for pushing back and holding the shutter (19) in the contact position when the male body (9) is in the process of be fitted into the female body (3) while the pin (11) engages in the socket (6).