FR3077167A1

FR3077167A1 - Connecteur électrique

Info

Publication number: FR3077167A1
Application number: FR1900605A
Authority: FR
Inventors: Rolf Wittmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2019-07-26
Anticipated expiration: 2039-01-24
Also published as: FR3077167B1; US10784628B2; JP7302976B2; DE102018201178B3; JP2019129155A; US20190229469A1

Abstract

TITRE : Connecteur électrique Connecteur électrique pour un contre-connecteur comprenant : un boîtier (1) recevant un câble électrique (30) s’étendant le long d’une direction axiale A, un blindage (2) entourant complètement le boîtier (1) dans la direction périphérique U autour de la direction axiale A. Le boîtier (1) comporte dans sa surface extérieure (1a), un élément (5) pour limiter le jeu lorsqu’il est assemblé à un contre-connecteur. L’écran (2) a un évidement (4a). L’élément limitant le jeu (5) est en saillie du boîtier de connecteur (1) et traverse l’évidement (4a) du blindage (2) et/ou il est sous la forme d’un évidement du boîtier de connecteur (1) et est adjacent à l’évidement (4a).

Description

Titre de l'invention : « Connecteur électrique »

Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à un connecteur électrique

Technique antérieure [0002] Selon l’état de la technique, on connaît de façon générale des connecteurs électriques pour être réunis par enfichage à des contre-connecteurs. A titre d’exemple, dans le domaine de l’automobile, la complexité croissante des réseaux et le nombre de capteurs, par exemple pour des applications à des véhicules autonomes, fait que les connecteurs pour les câbles informatiques par exemples les connections Ethernet deviennent de plus en plus importantes. On utilise également de plus en plus des connecteurs pour des courants électriques d’une intensité d’au moins 10A.

[0003] Ainsi à titre d’exemple pour des débits élevés de transmissions de données et des courants forts ou pour des connecteurs qui sont à proximité de tels câbles ou conducteurs, il est nécessaire qu’en plus des câbles blindés, les connexions qui assurent la suite de la transmission et les boîtiers de connecteur, doivent être entourés par un élément en tôle c’est-à-dire un blindage. Cela permet d’améliorer la compatibilité électromagnétique (CEM). En d’autres termes, il faut que les signaux passant dans un câble n’influencent pas d’autres éléments électriques ou électroniques et réciproquement les signaux dans un câble ne sont pas influencés par le rayonnement électromagnétique émis par d’autres composants. Cela s’applique également à des formes de réalisation selon lesquelles, par exemple dans le cas de connecteurs Ethernet, les différentes liaisons Ethemets dans des parties de boîtiers blindés sont placées dans un boîtier plus grand ou dans des systèmes utilisés pour des courants forts.

[0004] Le document DE 199 35 994 Al décrit un connecteur électrique pour réaliser des connexions de câbles de transmission de données et ayant un blindage.

[0005] BUT DE L’INVENTION [0006] L’invention part de la réflexion selon laquelle pour arriver à des exigences élevées relatives aux vibrations, il était avantageux de limiter ou de régler de manière définie ou de supprimer complètement, par exemple par un ajustage pressé, le jeu entre le boîtier de connecteur et une barrette de couteaux ou un connecteur simple, d’un contreconnecteur correspondant destiné à être relié au connecteur. Il peut alors arriver que selon l’application, la même connexion s’utilise par exemple pour des débits forts ou faibles de transmissions de données ou pour des courants forts ou faibles. La suppression du blindage pour les applications ne devant respecter que de faibles conditions de compatibilité électromagnétique (CEM), est avantageuse économiquement. Cette suppression du blindage influence toutefois le contour extérieur du boîtier du connecteur en réduisant ses dimensions extérieures et en influençant ainsi le comportement au niveau de l’interface.

[0007] Ainsi le but de l’invention est de fournir un connecteur électrique pour être assemblé par enfichage un contre-connecteur complémentaire, et dont le connecteur comporte un blindage qui peut s’utiliser en option également dans le cas de faibles conditions de compatibilités électromagnétiques sont exigées, sans le blindage et qui puisse s’assembler à un contre-connecteur correspondant pour former un système de connexion. A l’état assemblé par enfichage du connecteur et du contre-connecteur, le jeu ou le serrage du boîtier du connecteur au niveau de l’interface ou du boîtier du contre-connecteur doivent être indépendants de l’utilisation du blindage du connecteur.

[0008] EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION [0009] A cet effet, l’invention a pour objet un connecteur électrique pour être enfiché avec un contre-connecteur complémentaire, le connecteur comprenant :

[0010] un boîtier de connecteur recevant au moins un câble électrique s’étendant le long d’une direction axiale, [0011] un blindage entourant complètement le boîtier de connecteur dans la direction périphérique autour de la direction axiale, ce connecteur électrique étant caractérisé en ce que [0012] le boîtier de connecteur comporte dans sa surface extérieure un élément limitant le jeu lorsqu’il est assemblé à un contre-connecteur, [0013] l’écran a un évidement, [0014] l’élément limitant le jeu est en saillie du boîtier de connecteur et traverse l’évidement du blindage, et/ou [0015] l’élément limitant le jeu est réalisé sous la forme d’un évidement du boîtier de connecteur et il est adjacent à l’évidement.

[0016] Comme l’élément limitant le jeu du boîtier de connecteur est accessible malgré la présence du blindage, cela permet avantageusement de régler de façon ciblé ou de minimiser, le jeu ou le serrage entre le boîtier de connecteur à l’état enfiché avec un contre-connecteur (c’est-à-dire lors de la réalisation d’un système de connexion composé du connecteur et du contre-connecteur), et cela indépendamment de l’utilisation d’un blindage. Si le connecteur est utilisé avec le blindage, comme il y a un évidement dans le blindage, cela ne réduit pas de façon significative l’effet du blindage.

[0017] La possibilité d’utiliser le connecteur sans le blindage et ainsi, malgré les sollicitations mécaniques élevées (par exemple les vibrations ou les variations de température) à l’état assemblé avec le contre-connecteur, cela permet de réaliser le connecteur avantageusement comme un système utilisable de façon modulaire, économique et simple à réaliser. Le connecteur avec le blindage présente un faible jeu défini à l’état assemblé avec le contre-connecteur.

[0018] A titre d’exemple, l’évidement du blindage peut représenter une surface au plus de 10mm² ou au plus de 2mm² ou au maximum de 1mm² ou encore de 0,5mm² ou au plus de 0,2mm². L’évidement dans le blindage peut avoir une forme rectangulaire ou carrée. Il peut s’agir par exemple d’une sorte d’encoche dans le blindage. L’évidement peut avoir une rampe d’engagement ou une zone allant en diminuant de façon qu’au montage du blindage sur le boîtier de connecteur, par exemple par enfichage sur le boîtier de connecteur, l’évidement s’applique simplement de façon autocentrée et ajustée autour. A titre d’exemple l’élément limitant le jeu peut se présenter sous la forme d’un goujon. Celui-ci pourra coopérer par exemple avec un évidement correspondant ou une rainure du boîtier d’un contre-connecteur, par exemple par une liaison par la force ou par frottement dans cet évidement ou cette rainure. La coopération avec une surface (à tolérance précise) du boîtier du contre-connecteur est également possible. Cela permet de limiter avantageusement le jeu dans la direction axiale et dans la direction radiale ainsi que dans la direction périphérique entre le connecteur et le contre-connecteur lorsque ces deux éléments sont assemblés.

[0019] En variante ou en plus, la réalisation de l’élément limitant le jeu sous la forme d’un évidement du boîtier de connecteur permet à cet évidement de coopérer avec un élément limitant le jeu du contre-connecteur, par exemple, sous la forme d’un goujon en saillie du boîtier du contre-connecteur.

[0020] En principe, l’élément limitant le jeu peut être sous la forme d’une partie en saillie, par exemple un goujon et aussi sous la forme d’un évidement de boîtier de connecteur, la partie en saillie et l’évidement étant par exemple, juxtaposés selon la direction périphérique et se trouver au niveau du même évidement du blindage. Cela permet, grâce à la combinaison évidement/partie en saillie correspondante d’un boîtier de contreconnecteur, d’assurer une limitation particulièrement stable et garantie du jeu à l’état assemblé.

[0021] Le positionnement ciblé et les caractéristiques de réalisation (par exemple longueur, largeur, épaisseur, forme) de l’élément limitant le jeu du boîtier de connecteur peuvent en outre former avantageusement un détrompeur qui interdit toute mauvaise connexion entre le connecteur et le contre-connecteur ou encore interdire l’assemblage du connecteur à un contre-connecteur qui ne lui correspond pas.

[0022] Comme le connecteur comporte au moins un câble électrique blindé dans le boîtier, on obtient un connecteur qui convient particulièrement aux fortes puissances ; il est particulièrement robuste vis-à-vis des contraintes mécaniques (par exemple les vibrations) et il garantit le contact et protège particulièrement bien contre les effets de la compatibilité électromagnétique.

[0023] Le connecteur peut être réalisé par exemple pour les applications servant la transmission de données selon des débits d’au moins lOOMbit/s et d’au moins lGbit/s et d’au moins lOOGbit/s.

[0024] En variante ou en plus, le connecteur peut être réalisé pour des applications dans le domaine des courants forts, pour des courants électriques d’une intensité d’au moins 10A ou d’au moins 50A, voire d’au moins 100A.

[0025] Un développement prévoit que le boîtier de connecteur présente sur sa surface extérieure, un autre élément limitant le jeu lorsqu’il est assemblé au contre-connecteur, le blindage ayant un autre évidement et cet autre élément limitant le jeu, vient en saillie du boîtier du connecteur et traverse l’autre évidement du blindage.

[0026] En variante ou en plus, l’autre élément limitant le jeu est réalisé sous la forme d’un autre évidement du boîtier de connecteur et venant étroitement contre l’autre évidement.

[0027] Cela réduit avantageusement le jeu. Grâce à deux éléments limitant le jeu, on limite d’une manière particulièrement efficace le jeu entre le connecteur et le contreconnecteur qui se présenterait sous la forme d’un pivotement autour de la direction axiale c’est-à-dire dans la direction périphérique. Il importe peu que le connecteur soit alors utilisé avec ou sans blindage car le jeu est réglé, c’est-à-dire limité par les éléments limitant le jeu.

[0028] Comme le boîtier de connecteur peut être réalisé en matière plastique ou en matière plastique non électro conductrice, cela permet une fabrication particulièrement simple et économique du connecteur.

[0029] Par exemple le boîtier du connecteur peut être réalisé en une matière plastique notamment comporter principalement une matière plastique choisie dans le groupe polyamide, polypropylène, polyéthylène.

[0030] Comme l’élément limitant le jeu, considéré dans la direction axiale, se trouve à une première extrémité distale du boîtier de connecteur, un autre élément limitant le jeu étant par exemple prévu à une autre extrémité distale, il en résulte avantageusement que l’effet de blindage assuré par le blindage n’est concerné que très peu. Par exemple le blindage peut également être réalisé par un autre blindage du contre-connecteur et couvrir le ou les évidements. En même temps cela permet de constater de manière haptique si le connecteur et le contre-connecteur s’adaptent l’un à l’autre (détrompeur) lorsqu’on assemble le connecteur au contre-connecteur.

[0031] Comme cet autre élément limitant le jeu, considéré dans la direction périphérique, est décalé de 160°-200° par rapport à l’élément limitant le jeu sur le boîtier de connecteur, même pour des dimensions géométriques faibles des deux éléments limitant le jeu, on obtient avantageusement un bon effet de limitation de jeu, par exemple pour une rotation autour de la direction axiale ou transversalement la direction axiale.

[0032] Comme l’évidement du blindage entoure étroitement l’élément limitant le jeu, par exemple un autre évidement du blindage entourant à son tour étroitement l’autre élément limitant le jeu, l’effet du blindage sera particulièrement peu concerné.

[0033] Par rapport aux dimensions de l’élément limitant le jeu, l’évidement du blindage aura au maximum 1mm ou au maximum 0,5 mm ou au plus 0,1 mm de plus en largeur (direction radiale) et/ou en hauteur (direction axiale). Cela s’applique de façon analogue à l’autre évidement vis-à-vis des dimensions de l’autre élément limitant le jeu.

[0034] Comme l’écran comporte à la seconde extrémité distale à l’opposé de la première extrémité distale, au moins un troisième évidement pour recevoir un élément limitant le jeu du contre-connecteur qui est destiné à être relié au connecteur, on aura une limitation particulièrement bonne du jeu et une grande robustesse vis-à-vis des vibrations.

[0035] En particulier cela permet de réduire avantageusement le jeu vis-à-vis des mouvements de basculement lorsque l’ensemble est assemblé. Cela s’applique à la fois dans le cas d’un blindage et celui sans blindage.

[0036] En principe il est également possible que le blindage comporte un quatrième évidement à sa seconde extrémité distale pour recevoir un autre élément limitant le jeu d’un contre-connecteur destiné à être relié au connecteur. Ce quatrième évidement et l’autre élément limitant le jeu du contre-connecteur peuvent être décalés dans la direction périphérique par exemple de 160°-200° par rapport au troisième évidement et à son élément limitant le jeu pour le contre-connecteur.

Brève description des dessins [0037] Un connecteur électrique selon l’invention est représenté schématiquement dans le dessin dans lequel :

[0038] [fig.l] est une vue schématique en perspective du connecteur électrique.

[0039] DESCRIPTION D’UN MODE DE REALISATION [0040] La figure 1 montre à titre d’exemple, un connecteur électrique 10 pour réaliser des câbles informatiques enfichables. Le connecteur 10 a un boîtier de connecteur 1 qui est ici un boîtier bipolaire. Le boîtier de connecteur 1 a une section pratiquement rectangulaire (uniquement à titre d’exemple). On peut toutefois envisager également des sections rondes, elliptiques, hexagonales ou autres formes de section.

[0041] Le connecteur 10 est réalisé de façon à pouvoir être assemblé ou installé avec un contre-connecteur non représenté pour former un système de connexion.

[0042] La direction de montage selon laquelle le connecteur 10 est assemblé par enfichage à un contre-connecteur non représenté, pour former un système de connexion, est figuré par la flèche orientée dans la direction axiale A. Ainsi le contre-connecteur selon la figure, se trouverait sous le connecteur 10 et comportent par exemple des broches ou des couteaux de contact du contre-connecteur qui s’engagent par en dessous (selon l’orientation de la figure) dans les ouvertures de contact non représentées du connecteur 10 ou du boîtier de connecteur 1.

[0043] La direction périphérique U entoure la direction axiale A. La direction radiale R est perpendiculaire à la direction axiale A.

[0044] Le boîtier de connecteur 1 comporte deux câbles électriques 30 qui sont orientés vers le haut selon la figure en partant du boîtier de connecteur 1. Chacun des deux câbles 30 a un brin conducteur 31, un isolant 32 et en option, un blindage 33 entourant l’isolant 31 (brin simple) comme cela se trouve sur les connecteurs Ethernet usuels avec un câble Ethernet raccordé. La figure montre le câble 30 (brin simple) avec le blindage 33. Le blindage est lui-même entouré d’un isolant extérieur 34.

[0045] Le connecteur 10 a en outre un blindage 2 qui entoure complètement le boîtier de connecteur 1 dans la direction périphérique U ; cela signifie que le blindage est périphérique. Le blindage 33 (blindage d’un brin simple) est relié électriquement au blindage 2 ; cela n’est pas détaillé dans la figure.

[0046] La première extrémité distale 7 (en haut selon l’orientation de la figure) du boîtier de connecteur 1 comporte sur une surface extérieure la, un élément limitant le jeu 5 ainsi qu’un autre élément 6 pour limiter le jeu lorsque le connecteur est à l’état assemblé avec un contre-connecteur (celui-ci n’est pas représenté). Les deux éléments limitant le jeu 5, 6 sont constitués ici par un goujon 5a et un autre goujon 6a. Ces goujons sont décalés l’un par rapport à l’autre sur la surface extérieure la du boîtier de connecteur 1 dans la direction périphérique U sensiblement de 180°.

[0047] Sur la surface frontale 3a ou la surface extérieure la du boîtier de connecteur 1, le blindage 2 présente un évidement 4a et un autre évidement 4b au niveau de la première extrémité distale 7 (en haut selon l’orientation de la figure).

[0048] L’élément limitant le jeu 5 et l’autre élément limitant le jeu 6 sont en saillie du boîtier de connecteur 1 et ils passent dans l’évidement 4a et dans l’autre évidement 4b du blindage 2.

[0049] Les deux éléments limitant le jeu 5, 6 qui traversent l’évidement 4a et l’autre évidement 4b, permettent de régler le jeu ou le serrage entre le boîtier de connecteur 1 et un boîtier de contre-connecteur correspondant (non représenté), indépendamment de l’existence du blindage 2. En d’autres termes dans le cas du connecteur 10 représenté, si les exigences concernant la compatibilité électromagnétique CEM sont moindres on pourrait supprimer le blindage 2 autour du boîtier de connecteur 1. Mais cela réduirait les dimensions extérieures du connecteur de sorte que sans les éléments limitant le jeu 5,6, pour l’état assemblé avec le contre-connecteur, il y aurait éventuellement un jeu trop important. Le connecteur 10 tel que représenté ne présent toutefois qu’un faible jeu à l’état assemblé et peut ainsi s’utiliser de façon modulaire avec ou sans blindage 2. [0050] En application de ce principe, le boîtier de connecteur 1 peut également comporter des éléments limitant le jeu, à la seconde extrémité distale 8 qui est à l’opposé de la première extrémité distale 7, pour limiter le jeu ou le serrage perpendiculairement à la direction axiale A, dans cette direction axiale A et dans la direction périphérique U. Ainsi on pourrait réaliser tous les éléments limitant le jeu en saillie du boîtier de connecteur 1 (par exemple sous la forme de goujon) et/ou comme des évidements du boîtier de connecteur recevant chacun un élément en saillie du boîtier de contreconnecteur.

[0051] La seconde extrémité distale 8 comporte un troisième évidement 4c dans le blindage 2 ; derrière cet évidement, il y a un troisième élément limitant le jeu (cet élément ne porte pas de référence) orienté dans la direction radiale R et qui est réalisé sous la forme d’un évidement de boîtier de connecteur. De la même manière, le blindage 2 comporte à la seconde extrémité distale 8, un quatrième évidement 4d décalé de 180° dans la direction périphérique U par rapport au troisième évidement 4c. De façon correspondante, dans la direction radiale R, derrière cet évidement, un quatrième élément limitant le jeu (il ne porte pas de référence) est sous la forme d’un évidement de boîtier de connecteur.

[0052] Les évidements 4a, 4b, 4c, 4d du blindage 2 de l’exemple de réalisation sont pratiquement rectangulaires ou carrés. Uniquement à titre d’exemple, ils sont réalisés au niveau des extrémités distales 7, 8 sous la forme d’encoche dans le blindage 2. C’est pourquoi ces évidements ont chacun une surface au plus de 10mm² ou plus de 2mm² de préférence au plus de 1mm² et d’une manière particulièrement préférentielle, au plus de 0,5mm² voire au plus 0,2mm² de façon à ne pas réduire l’effet du blindage 2. Le connecteur 10 est par exemple réalisé pour être appliqué à la transmission non parasitée, de débits de données de lGBit/s d’au moins lOOMbit/s, de préférence d’au moins lOOGbit/s.

[0053] En variante ou en plus, le connecteur 10 peut par exemple être utilisé dans des applications à courants forts, pour des intensités d’au moins 10A, d’au moins 50A ou d’au moins 100A. Dans une telle application, le brin électro conducteur 31 du câble électrique 30 a par exemple une section d’au moins 1mm², ou d’au moins 10mm², ou d’au moins 50mm².

[0054] NOMENCLA TURE DES ELEMENTS PRINCIPA UX [0055] 1 Boîtier de connecteur [0056] 30 Câble électrique [0057] 31 Brin conducteur [0058] 32 Isolant [0059] 33 Isolant [0060] 34 Isolant extérieur [0061 ] 5 Elément limitant le jeu [0062] 7 Première extrémité distale [0063] 6 Autre élément limitant le jeu [0064] 5a Goujon [0065] 6a Autre goujon [0066] 3 Surface frontale [0067] la Surface extérieure du boîtier de connecteur [0068] 2 Blindage [0069] 4a Evidement [0070] 4b Autre évidement [0071] 4c Troisième évidement [0072] 4d Quatrième évidement

Claims

[Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]

Revendications

Connecteur électrique pour être relié par enfichage avec un contreconnecteur complémentaire, le connecteur comprenant :

un boîtier de connecteur (1) recevant au moins un câble électrique (30) s’étendant le long d’une direction axiale A, un blindage (2) entourant complètement le boîtier de connecteur (1) dans la direction périphérique U autour de la direction axiale A, connecteur électrique caractérisé en ce que le boîtier (1) comporte dans sa surface extérieure (la) un élément limitant le jeu (5) pour limiter le jeu lorsqu’il est assemblé à un contreconnecteur, l’écran (2) a un évidement (4a), l’élément limitant le jeu (5) est en saillie du boîtier de connecteur (1) et traverse l’évidement (4a) du blindage (2), et/ou l’élément limitant le jeu (5) est réalisé sous la forme d’un évidement du boîtier de connecteur (1) et il est adjacent à l’évidement (4a).

Connecteur électrique selon la revendication 1, dans lequel le connecteur (10) comporte au moins un câble électrique blindé (30) installé dans le boîtier de connecteur (1), le connecteur (10) est notamment destiné à des applications pour la transmission de débits de données d’au moins lOOMbit/s, d’au moins lGbit/s ou d’au moins lOOGbit/s et/ou le connecteur (10) est notamment destiné à des applications à des courants forts pour des courants électriques d’intensité d’au moins 10A ou d’au moins 50A.

Connecteur électrique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au niveau de sa surface extérieure (la) le boîtier de connecteur (1) a un autre élément limitant le jeu (6) pour limiter le jeu avec un contreconnecteur à l’état assemblé, l’écran (2) ayant un autre évidement (4b), l’autre élément limitant le jeu (6) étant en saillie du boîtier de connecteur (1) et traversant l’autre évidement (4b) du blindage (2), et/ou l’autre élément limitant le jeu (6) étant réalisé sous la forme d’un autre évidement de boîtier de connecteur dans le boîtier de connecteur (1) et adjacent à l’autre évidement (4b).

Connecteur électrique selon l’une des revendications précédentes, [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] dans lequel le boîtier de connecteur (1) est en matière plastique ou en une matière plastique non électro conductrice.

Connecteur électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément limitant le jeu (5) a une première extrémité axiale (7) du boîtier de connecteur (1) selon la direction axiale A, notamment l’autre élément limitant le jeu (6) est prévu à la première extrémité distale (7).

Connecteur électrique selon l’une des revendications 2 à 4, selon lequel l’autre élément limitant le jeu est décalé sur le boîtier de connecteur (1) dans la direction périphérique U, de 160° à 200° par rapport à l’élément limitant le jeu.

Connecteur électrique selon l’une des revendications précédentes, selon lequel l’évidement (4a) du blindage (2) entoure étroitement l’élément limitant le jeu (5), en particulier l’autre évidement (4b) du blindage (2) entoure étroitement l’autre élément limitant le jeu (6).

Connecteur électrique selon l’une des revendications 4 à 6, selon lequel le blindage (2) comporte au niveau de sa seconde extrémité distale (8), à l’opposé de la première extrémité distale (7), au moins un troisième élément (4c) pour recevoir un élément limitant le jeu du contre-connecteur pouvant être relié au connecteur (10).