FR2908238A1

FR2908238A1 - Electrical connector for motor vehicle, has base with boss forming piston that penetrates in cavity during assembling of connector to push gel outside cavity, so that gel fills volume surrounding wires, tabs and clips for forming protection

Info

Publication number: FR2908238A1
Application number: FR0654729A
Authority: FR
Inventors: Philippe Burguburu
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2008-05-09
Anticipated expiration: 2026-11-06
Also published as: FR2908238B1

Abstract

The connector has a base (2) and a clip carrier (4) maintaining tabs (6) and clips (8) in position, where the tabs and clips are assembled between each other by a movement along a longitudinal axis. The carrier includes electrical wires (10) which include a longitudinal cavity (30) having fluid and an insulating gel (32) with silicone base. The base (2) includes a boss forming a piston (34) that penetrates in the cavity during assembling of the connector to push the gel outside the cavity, so that the gel fills the volume surrounding the wires, tabs and clips for forming a protection.

Description

1 CONNECTEUR ELECTRIQUE AVEC GEL D'ISOLATION La présente invention1 ELECTRICAL CONNECTOR WITH ISOLATION GEL The present invention

concerne un connecteur électrique étanche réalisant une connexion entre un certain nombre de conducteurs électriques. Pour relier entre eux deux séries de conducteurs électriques dans un milieu pouvant contenir de l'humidité, par exemple sur un véhicule automobile, on utilise des connecteurs étanches qui cherchent à préserver les zones contenant les connexions de toute humidité. En effet, si une humidité pénètre dans des volumes d'air internes du connecteur, elle peut en se déposant sur les parois abaisser la résistance d'isolation entre différents conducteurs ou dégrader la qualité du contact électrique entre deux parties connectées, ce qui risque d'entraîner des perturbations sur les signaux électriques. relates to a sealed electrical connector making a connection between a number of electrical conductors. To interconnect two sets of electrical conductors in a medium that may contain moisture, for example on a motor vehicle, waterproof connectors are used that seek to preserve the areas containing the connections of any moisture. Indeed, if moisture penetrates into internal air volumes of the connector, it can be deposited on the walls lowering the insulation resistance between different conductors or degrade the quality of the electrical contact between two connected parts, which risks cause disturbances on the electrical signals.

Pour la protection contre la corrosion, les conducteurs sont généralement revêtus d'étain qui assure une couche protectrice du métal support. L'utilisation d'un revêtement en argent permet de réduire encore la corrosion, mais le problème de l'isolation entre les phases reste posé. Pour améliorer l'étanchéité des volumes intérieurs, il est connu d'utiliser un joint qui s'intercale entre les deux éléments du connecteur quand ils viennent en contact l'un avec l'autre lors de l'assemblage, dans une partie traversée par les différents conducteurs électriques. Une étanchéité de ce type est décrite dans le document US6979225, elle est constituée d'un gel isolant traversé par des pointes formées sur les conducteurs, lors du raccordement. L'étanchéité ainsi réalisée n'est que partielle. Il est connu aussi d'utiliser des joints réalisant une étanchéité entre une partie arrière du connecteur et les fils sortant. Le document US6095859 décrit un gel fermant la partie arrière d'un élément du connecteur, les broches formant les contacts électriques en bout des fils transpercent lors de leur mise en place le gel qui se resserre ensuite sur le fil pour fermer le passage. For protection against corrosion, the conductors are generally coated with tin which provides a protective layer of the support metal. The use of a silver coating can further reduce corrosion, but the problem of insulation between phases remains. To improve the tightness of the interior volumes, it is known to use a seal which is inserted between the two elements of the connector when they come into contact with each other during assembly, in a part traversed by the different electrical conductors. A seal of this type is described in US6979225, it consists of an insulating gel crossed by points formed on the conductors, during connection. The seal thus produced is only partial. It is also known to use seals sealing between a rear portion of the connector and the outgoing son. The document US6095859 describes a gel closing the rear part of a connector element, the pins forming the electrical contacts at the ends of the wires piercing when they are placed in the gel which then tightens on the wire to close the passage.

2908238 2 Un inconvénient principal de ce dispositif est qu'il requiert des formes particulières pour les broches permettant leur mise en place au travers du gel. De plus, il nécessite des composants supplémentaires et impose un procédé de montage spécifique de l'ensemble, ce qui augmente le coût.A major disadvantage of this device is that it requires special shapes for the pins allowing their introduction through the gel. In addition, it requires additional components and imposes a specific assembly method of the assembly, which increases the cost.

5 L'invention a notamment pour but d'éviter les inconvénients de la technique antérieure et d'apporter à la réalisation d'un connecteur électrique étanche une solution simple, efficace et économique, permettant de garantir une bonne étanchéité. Elle propose à cet effet un connecteur électrique comprenant deux 10 supports maintenant en position chacun un ensemble de contacts électriques, assemblés entre eux par un mouvement suivant un axe longitudinal pour relier les contacts d'un support avec ceux de l'autre support, au moins l'un des supports comprenant des fils électriques sortant reliés aux contacts, caractérisé en ce que le support comprenant les fils électriques 15 possède au moins une cavité longitudinale contenant un gel isolant et fluide, l'autre support comprenant un bossage formant un piston, et en ce que lors de l'assemblage du connecteur le piston pénètre dans la cavité longitudinale pour pousser le gel hors de cette cavité de manière à ce qu'il vienne remplir des volumes entourant les fils et les contacts pour réaliser une protection.The invention aims in particular to avoid the disadvantages of the prior art and to provide the realization of a waterproof electrical connector a simple solution, effective and economical, to ensure a good seal. It proposes for this purpose an electrical connector comprising two supports now in position each a set of electrical contacts, assembled together by a movement along a longitudinal axis to connect the contacts of a support with those of the other support, at least one of the supports comprising outgoing electrical wires connected to the contacts, characterized in that the support comprising the electrical wires has at least one longitudinal cavity containing an insulating and fluid gel, the other support comprising a boss forming a piston, and in that during assembly of the connector the piston enters the longitudinal cavity to push the gel out of this cavity so that it comes fill volumes surrounding the son and the contacts to achieve protection.

20 Un avantage essentiel du connecteur suivant l'invention est que l'utilisation d'un gel fluide permet lors de la poussée par le piston pendant l'assemblage du connecteur, un fluage de la matière pour atteindre toutes les cavités entourant les fils ce qui assure un remplissage et garantit une bonne isolation.An essential advantage of the connector according to the invention is that the use of a fluid gel allows during the thrust by the piston during assembly of the connector, a creep of the material to reach all the cavities surrounding the wires which ensures a filling and guarantees good insulation.

25 De préférence, la cavité longitudinale se trouve disposée entre des contacts électriques. En variante, une membrane de fermeture est déposée à l'entrée de la cavité longitudinale après remplissage du gel. Suivant un mode de réalisation, les contacts électriques reliés aux fils 30 sont des clips maintenus en position par une clé de verrouillage à l'intérieur 2908238 3 du support formant un porte clips, et l'autre support est une embase maintenant en position des languettes qui viennent s'emboîter dans les clips. Avantageusement, le gel vient remplir les passages subsistant autour de la clé de verrouillage.Preferably, the longitudinal cavity is disposed between electrical contacts. Alternatively, a closure membrane is deposited at the entrance of the longitudinal cavity after filling the gel. According to one embodiment, the electrical contacts connected to the wires 30 are clips held in position by a locking key inside the support forming a clip holder, and the other support is a base holding in position of the tabs. that come to fit in the clips. Advantageously, the gel comes to fill the passages remaining around the locking key.

5 La clé de verrouillage peut comporter un perçage situé sensiblement dans l'axe de la cavité longitudinale. Suivant une variante, des joints d'étanchéité entourent chaque fil au niveau de la sortie du support, et le gel vient remplir tous les volumes situés entre la cavité longitudinale et ces joints.The locking key may comprise a bore located substantially in the axis of the longitudinal cavity. According to a variant, seals surround each wire at the outlet of the support, and the gel fills all the volumes located between the longitudinal cavity and these joints.

10 Suivant une autre variante, des joints d'étanchéité viennent fermer le volume subsistant entre les deux supports après l'assemblage du connecteur. Avantageusement, le gel isolant est à base de silicone. Sur un véhicule automobile, le connecteur suivant l'invention est bien 15 adapté dans le cas ou au moins un contact électrique est soumis à une tension électrique permanente. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 est une vue en coupe d'un connecteur suivant l'invention, pendant l'assemblage des deux supports ; - la figure 2 est une vue en coupe du connecteur après assemblage des deux supports. La figure 1 représente en coupe suivant un plan passant par l'axe 25 longitudinal, un support inférieur 2 recevant dans un logement 20 un support supérieur 4 partiellement introduit. Le support inférieur ou embase 2 comprend des languettes 6 maintenues verticalement dont les parties inférieures non représentées sont connectées à des liaisons électriques, les parties supérieures sont alignés 30 avec des clips 8 maintenues dans le support supérieur ou porte clips 4. Les clips 4 disposent d'une forme en creux pour recevoir la languette 6 et la 2908238 4 serrer de manière permanente en assurant un contact électrique. Ces pièces de connexion, languettes 6 et clips 8, sont réalisées dans un matériau conducteur qui peut recevoir un revêtement comme de l'étain ou de l'argent pour améliorer le contact et éviter la corrosion.According to another variant, seals close the volume remaining between the two supports after assembly of the connector. Advantageously, the insulating gel is based on silicone. In a motor vehicle, the connector according to the invention is well suited in the case where at least one electrical contact is subjected to a permanent electrical voltage. The invention will be better understood and other features and advantages will emerge more clearly on reading the following description given by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view of FIG. a connector according to the invention, during the assembly of the two supports; - Figure 2 is a sectional view of the connector after assembly of the two supports. Figure 1 shows in section along a plane passing through the longitudinal axis, a lower support 2 receiving in a housing 20 an upper support 4 partially introduced. The lower support or base 2 comprises tongues 6 held vertically, the lower portions of which are not shown are connected to electrical connections, the upper parts are aligned with clips 8 held in the upper support or door clips 4. The clips 4 have a recessed shape for receiving the tongue 6 and permanently clamping by providing electrical contact. These connecting pieces, tongues 6 and clips 8, are made of a conductive material that can receive a coating such as tin or silver to improve contact and prevent corrosion.

5 Chaque clip 8 est lié à un fil 10 par un sertissage assurant une tenue mécanique ainsi qu'une connexion électrique. Une pièce de maintien ou clé de verrouillage 12 est introduite dans des ouvertures latérales du porte clips 4 pour exercer un maintient arrière des clips 8 après leur introduction dans le porte clips.Each clip 8 is connected to a wire 10 by a crimping ensuring a mechanical strength and an electrical connection. A holding piece or locking key 12 is inserted into lateral openings of the clip holder 4 to exert a rear hold of the clips 8 after their introduction into the clip holder.

10 Sur la figure 2 représentant le connecteur 1 complètement assemblé, l'ensemble des logements où se trouvent les pièces de connexion, languettes 6 et clips 8, constituent un volume intérieur. Pour le préserver des échanges avec le milieu extérieur, différents joints d'étanchéités sont disposés entre les deux supports.In Figure 2 showing the fully assembled connector 1, all of the housings where the connection pieces, tabs 6 and clips 8, are located, constitute an interior volume. To preserve the exchange with the external environment, different seals are arranged between the two supports.

15 Un joint de fond d'embase 14 se trouvant au fond du logement 20 de l'embase 2 enserre successivement chaque languette 6. Il est pressé par la face avant transversale 16 du porte clips 4 pour fermer les communications entre le volume intérieur et les passages recevant les languettes 6 au travers de la partie inférieure de l'embase 2.A base bottom gasket 14 located at the bottom of the housing 20 of the base 2 sandwiches successively each tongue 6. It is pressed by the transverse front face 16 of the clip holder 4 to close the communications between the interior volume and the passages receiving the tabs 6 through the lower part of the base 2.

20 Un autre joint 18 vient fermer le volume intérieure dans sa partie supérieure, il s'intercale entre les deux supports en fin de connexion, assurant un serrage transversal entre le contour extérieur du porte clips 4 et le logement 20 de l'embase 2 le recevant. Des joints unitaires 22 sont disposés autour de chaque fil 10 entrant 25 dans le connecteur 1, ils réalisent une étanchéité par un serrage transversal entre ces fils et le porte clips 4. Toutefois malgré ces précautions, en cas d'humidité des échanges avec le milieu extérieur peuvent se produire en passant par exemple par les interstices présents entre les multiples brins constituants les fils, ou par une 30 défectuosité du dispositif d'étanchéité. Cette humidité se déposant sur les parois internes du connecteur peut provoquer des courants de fuite entre les 2908238 5 différentes connexions, ou par oxydation dégrader la qualité des contacts électriques et entraîner des perturbations des signaux, notamment dans le cas de courants de faible intensité. Le porte clips 4 comporte une cavité longitudinale 30 disposée entre les 5 connecteurs, qui s'étend sensiblement suivant la hauteur des clips 8. Cette cavité 30 comporte une ouverture inférieure se trouvant en face d'un bossage constituant un piston 34 formé dans la matière de l'embase 2. La section transversale du piston 34 est légèrement inférieure à celle de la cavité 32, l'extrémité supérieure de ce piston dépasse la hauteur des 10 languettes 6. Par ailleurs, la cavité 30 est emplie d'un gel 32 isolant et fluide présenté par des hachures sur la figure, d'une viscosité suffisante pour ne pas couler et rester en place après sa dépose. Quand le connecteur est en cours d'assemblage, dans la position présentée figure 1, le piston 34 vient au 15 contact du gel 32 et commence à le pousser vers le haut au travers d'une orifice supérieure de la cavité 30. Le gel 32 soumis alors à une pression flue et vient remplir toutes les cavités disponibles à l'intérieur du porte clips 4, jusqu'à la clef de verrouillage 12 et les joints unitaires 22 des fils 10, comme présenté figure 2.Another seal 18 closes the inner volume in its upper part, it is inserted between the two supports at the end of connection, ensuring a transverse clamping between the outer contour of the clip holder 4 and the housing 20 of the base 2 the receiving. Unit joints 22 are arranged around each wire 10 entering the connector 1, they provide a seal by a transverse clamping between these son and the door clips 4. However, despite these precautions, in case of moisture exchanges with the medium The exterior may occur, for example, through the interstices present between the multiple strands constituting the wires, or by a defect in the sealing device. This moisture being deposited on the internal walls of the connector may cause leakage currents between different connections, or by oxidation degrade the quality of the electrical contacts and cause signal disturbances, especially in the case of low intensity currents. The clip holder 4 comprises a longitudinal cavity 30 disposed between the connectors, which extends substantially along the height of the clips 8. This cavity 30 has a lower opening located in front of a boss constituting a piston 34 formed in the material The cross-section of the piston 34 is slightly smaller than that of the cavity 32, the upper end of this piston exceeds the height of the tongues 6. Moreover, the cavity 30 is filled with a gel 32 insulation and fluid presented by hatching in the figure, a viscosity sufficient to not flow and remain in place after removal. When the connector is being assembled, in the position shown in FIG. 1, the piston 34 comes into contact with the gel 32 and begins to push it up through an upper orifice of the cavity 30. The gel 32 then subjected to a pressure flue and fills all the cavities available inside the clip holder 4, to the locking key 12 and the unitary joints 22 of the son 10, as shown in Figure 2.

20 On notera qu'une ouverture 36 sur la clé de verrouillage a été pratiquée en face de la cavité 30, pour faciliter un écoulement du gel 32 tout droit vers les volumes supérieurs situés au dessus de cette clé. On réalise ainsi un enrobage complet de tous les composants internes du porte clips, en particulier l'extrémité des fils 10, leur sertissage sur les 25 clips 8 et la clé de verrouillage 12, ce qui ferme tous les interstices qui pouvaient rester et par lesquels de l'humidité pouvait s'introduire, en particulier entre les brins constituant les fils. De plus, les parois entre les clips 8 sont couvertes ce qui empêche des courants de surface. L'extrusion d'un produit d'étanchéité à partir d'une cavité 30 du porte 30 clips 4 remplace avantageusement un autre procédé qui consiste à déposer un gel dans le logement 20 de l'embase 2 du connecteur, avant assemblage 2908238 6 de la partie complémentaire qui vient presser le produit pour le faire remonter dans cette dernière partie. En effet ce procédé est peu industrialisable nécessitant une opération de dépose d'un produit avant le branchement du connecteur, et il subsiste un risque que le gel remonte mal jusqu'à la zone 5 supérieure où se trouve la clé de verrouillage 12. De préférence le gel 32 est dosé et mis en place en automatique dans une cavité 30 spécifique du porte clips 4, avant de recevoir les connecteurs et les fils ce qui permet de ne pas modifier les composants, principalement les clips 8, et les procédés d'assemblage mis en oeuvre ensuite, notamment 10 l'insertion dans le porte clips 4. De plus, le gel 32 étant disposé dans la cavité 30 jusqu'à l'assemblage final du connecteur 1, sa partie supérieure est protégée à l'intérieur du porte clips 4 et reste propre ce qui permet d'assurer ensuite un bon écoulement. Pour sa partie inférieure dans le cas où on veut aussi la protéger des 15 poussières, on peut déposer alors dessus en phase finale après le remplissage de la cavité 30 une pellicule d'un produit qui polymérise pour réaliser une membrane de fermeture. D'une manière générale, le gel 32 peut être constitué d'une graisse ou d'un produit à base de silicone possédant une forte résistivité, ne séchant 20 pratiquement pas et restant souple pour maintenir dans le temps le remplissage des volumes sans risque de décollage des parois, et empêcher la formation d'un film humide. On peut prévoir plusieurs cavités recevant le gel, disposées entre des contacts ou à l'extérieur de ceux-ci, la répartition étant prévue de manière à 25 ce que lors du fluage du gel isolant, ce produit vienne enrober uniformément la clé de verrouillage et les volumes supérieures du connecteur. Le connecteur suivant l'invention permet de garantir une bonne isolation entre les phases, avec une tension de claquage élevée. Il est particulièrement intéressant pour un connecteur contenant des phases 30 restant en permanence sous tension, ce qui se rencontre fréquemment dans l'automobile ou de plus le milieu ambiant peut être fort humide. Il remplace 2908238 7 avantageusement un connecteur comportant des clés de verrouillage individuelles pour chaque phase permettant de mieux les isoler les unes des autres, mais présentant un encombrement plus important et un coût plus élevé.It will be noted that an opening 36 on the locking key has been made opposite the cavity 30, to facilitate a flow of the gel 32 straight to the upper volumes located above this key. Thus, a complete coating of all the internal components of the clip holder, in particular the end of the wires 10, their crimping on the clips 8 and the locking key 12, which closes all the interstices that could remain and by which moisture could be introduced, especially between the strands constituting the son. In addition, the walls between the clips 8 are covered which prevents surface currents. The extrusion of a sealant from a cavity 30 of the clip holder 4 advantageously replaces another method which consists of depositing a gel in the housing 20 of the base 2 of the connector, before assembly. the complementary part which comes to press the product to make it go up in this last part. Indeed this process is not industrializable requiring a product removal operation before the connection of the connector, and there is a risk that the gel back up to the upper area where the locking key 12 is located. the gel 32 is dosed and set up automatically in a specific cavity 30 of the clip holder 4, before receiving the connectors and the wires which makes it possible not to modify the components, mainly the clips 8, and the assembly processes implemented further, including the insertion into the clip holder 4. In addition, the gel 32 being disposed in the cavity 30 until the final assembly of the connector 1, its upper part is protected inside the door 4 clips and remains clean which ensures a good flow. For its lower part, in the case where it is also desired to protect it from dust, it is then possible to deposit on it in the final phase after filling of the cavity 30 a film of a product which polymerises to produce a closure membrane. In general, the gel 32 may consist of a grease or a silicone-based product having a high resistivity, practically not drying and remaining flexible in order to maintain the filling of the volumes without risk of overdriving. take off from the walls, and prevent the formation of a wet film. It is possible to provide a plurality of cavities receiving the gel, arranged between contacts or outside thereof, the distribution being provided so that, during the creep of the insulating gel, this product comes to uniformly coat the locking key and the upper volumes of the connector. The connector according to the invention makes it possible to guarantee good insulation between the phases, with a high breakdown voltage. It is particularly interesting for a connector containing phases 30 remaining permanently under tension, which is frequently found in the automobile or moreover the ambient environment can be very wet. It preferably replaces a connector having individual locking keys for each phase to better isolate them from each other, but having a larger footprint and a higher cost.

Claims

1 - Electrical connector comprising two supports (2, 4) holding each position a set of electrical contacts (6, 8), assembled together by a movement along a longitudinal axis to connect the contacts of a support with those of the other support, at least one of the supports (4) comprising outgoing electrical wires (10) connected to the contacts (8), characterized in that the support (4) comprising the electrical wires (10) has at least one longitudinal cavity (30) containing a gel (32) insulating and fluid, the other support (2) comprising a boss forming a piston (34), and in that during assembly of the connector the piston (34) enters the cavity longitudinally (30) for pushing the gel (32) out of this cavity so that it fills volumes surrounding the wires (10) and the contacts (8) to provide protection.

Electrical connector according to claim 1, characterized in that the longitudinal cavity (30) is disposed between electrical contacts (8).

3 - Electrical connector according to claim 1, characterized in that a closure membrane is deposited at the entrance of the longitudinal cavity (30) after filling the gel (32).

4 - electrical connector according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical contacts connected to the wires (10) are clips (8) held in position by a locking key (12) inside the support forming a door clips (4), and in that the other support is a base (2) now in position tabs (6) which fit into the clips.

5 - Electrical connector according to claim 4, characterized in that after assembly of the connector (1), the gel (32) fills the remaining passages around the locking key (12). The electrical connector according to claim 4, characterized in that the locking key (12) has a bore (36) located substantially in the axis of the longitudinal cavity (30). Electrical connector according to one of the preceding claims, characterized in that seals (22) surround each wire (10) at the outlet of the carrier (4), and in that the gel (32) ) fills all the volumes located between the longitudinal cavity (30) and these seals (22). 8. Electrical connector according to one of the preceding claims, characterized in that seals (14, 18) close the volume remaining between the two supports (2, 4) after assembly of the connector. Electrical connector according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating gel (32) is based on silicone. Electric connector according to one of the preceding claims, characterized in that it is used on a motor vehicle and that it comprises at least one electrical contact subjected to a permanent electrical voltage.