FR2476373A1 - Isolant moule pour connecteur electrique a insertion et extraction des contacts par l'arriere et methode de fabrication - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET MATERIEL DE FABRICATION D'UN ISOLANT DE CONNECTEUR ELECTRIQUE APPROPRIE A L'INSERTION DE CONTACTS PAR L'ARRIERE DANS DES CAVITES DE L'ISOLANT ET AU VERROUILLAGE DE CHAQUE CONTACT DANS UNE CAVITE PAR UN CONE FENDU FORMANT PLUSIEURS LAMES ELASTIQUES QUI SE REFERMENT DERRIERE UNE COLLERETTE DU CONTACT QUAND CE DERNIER EST POUSSE JUSQU'A CE QUE SA COLLERETTE SOIT EN BUTEE CONTRE LA PAROI AVANT DE LA CAVITE. SELON L'INVENTION, LE CONE DE RETENUE DE CONTACT EST MOULE D'UNE SEULE PIECE AVEC LE CORPS DE L'ISOLANT 80 AU MOYEN D'UN NOYAU CYLINDRIQUE 86 SERRE ENTRE DEUX BROCHES COAXIALES 82, 84 MONTEES RESPECTIVEMENT DANS CHAQUE MOITIE 132, 134 D'UN MOULE 87. DES PARTIES CYLINDRIQUES RESPECTIVES 90, 100 DE CES BROCHES DETERMINENT UNE CAVITE DE CONTACT ET L'ORIFICE DE PASSAGE DE LA PARTIE DU CONTACT ANTERIEURE A LA COLLERETTE DE BUTEE. LA PREMIERE BROCHE 82 COMPORTE UNE SECTION CONIQUE 94 COOPERANT AVEC UNE CAVITE DE MEME FORME 122 DU NOYAU 86 POUR DEFINIR LE CONE DE RETENUE. LES FENTES DE CE CONE SONT PRODUITES PAR DES NERVURES LONGITUDINALES DE LA CAVITE DU NOYAU. LE NOYAU 86 EST EN METAL FACILEMENT ATTAQUABLE DANS UNE SOLUTION CHIMIQUE ET IL EST AINSI ELIMINE APRES DURCISSEMENT DE L'ISOLANT MOULE.

Description

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La présente invention concerne un connecteur électrique dans lequel les éléments de contact sont introduits et retires par l'arrière de l'isolant du connecteur et, plus particulièrement, un isulant pour un tel connecteur intégrant des cônes de retenue de contacts et sa méthode de fabrication. Il est souhaitable que l'isolant du connecteur électrique dans lequel sont montés les éléments de contact soit constitué d'une seule pièce en matériau diélectrique homogène. Le brevet américain n0 4 114 976 décrit des méthodes de montage de clips de verrouillage de contacts métalliques dans des isolants constitués d'une seule pièce. Dans une de ces méthodes, décrites en relation avec les figuresl et 2 du brevet, l'isolant est moulé autour d'une seule broche pour chaque cavité de contact, la broche étant recouverte d'un manchon d'aluminium. Une fois que la broche a été retirée de l'isolant moulé, le manchon est éliminé par attaque au moyen d'une solution chimique. Il est ainsi constitué dans

la paroi de chaque cavité de contact une gorge annulaire pourvue d'épau-

lements à ses extrémités opposées qui retiennent efficacement un clip de retenue de contact qui est glissé dans la gorge par l'arrière de la cavité de contact. La broche a une extrémité antérieure de faible diamètre qui permet la formation d'une "entrée fermée" (bouchée) à

l'avant de la cavité lorsque l'isolant est moulé autour de la broche.

Cette "entrée fermée" crée une collerette à l'avant de la cavité de

contact qui limite le déplacement en avant de l'élément de contact.

En outre, si l'élément de contact est une douille ayant des lames élas-

tiques, cette collerette empêche les lames d'être détériorées lorsqu'une broche qui lui est associée ou une sonde électrique est introduite dans

la cavité de contact par l'avant de l'isolant.

Les brevets américains n0 3 165 369 et 3 727 172 décrivent des connecteurs électriques utilisant des isolants dans lesquels sont intégrés des cônes de retenue de contacts dans la cavité de contact. Chaque cavité de contact et chaque cône sont formés en utilisant deux éléments

de contact dans un moule dont les extrémités sont telles qu'elles définis-

sent le cône de retenue de contact lorsqu'un matériau diélectrique est moulé autour des éléments de contact. Une fois que le matériau a durci, on sépare les éléments de contact afin de constituer un passage direct avec un cône de retenue de contact dirigé vers l'avant de l'isolant ainsi réalisé. Afin d'obtenir une'entrée fermée" pour la cavité de contact, un second isolant doit être monté en avant du premier déjà mentionné. Ce

second isolant est fixé au premier au moyen de colle ou de ciment.

L'isolant en deux parties qui en résulte a l'inconvénient de présenter une ? liqne de jonction entre ses dit.' j, Pltrn eótLrandrit (les fuites de poteUntitel électriqu que i peiu leut pr-n,'uez un court-circuit entre des

contacts adjacents (LiIs I islmt.

A notre Cornllaissillct-, jusqlil'a present, il i' existe padS de procédé pour fabriquer un isolait de connecteur électrique homogène en tune seule pièce intécjrant des ctnes de retenue de contacts dans des cavités de contacts ayant des "entrées fermées". La présente invention concerne

un isolant de ce type et sa méthode de fabrication.

La présente invention concerne un isolant de connecteur électri-

que homogène en une seule pièce intégrant des cônes de retenue de contacts dans des cavités de contacts ad>ant des "entrées fermées" obtenu au moyen d'un moule en deux pdrties dans lesquelles sont montées deux

broches séparées par un manchon pour former chaque cavité de contact.

Les dimensions d'une des broches sont telles qu'elles définissent l'ou-

verture dans "l'entrée fermée" de la cavité de contact alors que la forme de l'autre broche et de la surface adjacente du manchon définissent

le cône de retenue de contact. Le moule est rempli d'un matériau diélec-

trique qu'on laisse durcir pour former l'isolant. Les deux parties du moule sont ensuite séparées pour retirer les broches de l'isolant 2( ainsi formé. On élimine ensuite le manchon, par exemple, par attaque dans

une solution chimique.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description

qui va suivre, donnée à tire d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe longitudinale partielle de

l'isolant d'un connecteur électrique de type connu; cet isolant est cons-

titué par deux parties, la partie arrière comportant un cône de retenue de contact dans la cavité de contact; - la figure 2, une vue en coupe longitudinale partielle montrant les broches utiliseespour constituer la cavité de contact dans la partie arrière de l'isolant de type connu représenté dans la figure 1; - la figure 3, une vue en bout de la broche représentée dans la figure 2; - la figure 4, une vue en coupe longitudinale de l'isolant d'une pièce tblaprésente invention; - la figure 5, une vue en perspective des éléments de contact mâle et femelle et du manchon utilisés pour le moulage de l'isolant, illustré par la figure 4, une partie du manchon étant enlevée pour montrer sa configuration interne; - la figure 6, une vue en coupe longitudinale partielle d'un moule permettant de fabriquer l'isolant représente dans la figure 4,

comportant les éléments mâle et femelle et le manchon de la figure 5.

La figure 1 représente un isolant (Je connecteur électrique de

type connu 10 comportar.t une partie avant 12 et une partie arrière 14.

La partie arrière englobe un cone de retenue de contact solidaire 16 dans la cavité de contact 18. Cette dernière est constituée d'une ouverture cylindrique 20 dont la partie avant 22 débouche sur Id face avant 24 de la partie 14 de l'isolant, d'une partie 26 de plus faible diamètre située derrière la partie 22 et d'une partie arrière de plus

grand diamètre 28 débouchant sur la face arrière 30 de l'isolant J4.

Généralement, le cane de retenue 16 comporte des fentes longitudinales

telles que celles référencées 34 afin d'obtenir des languettes de verrouil-

lage élastiques 36. On prévoit quatre fentes dans le cane pour obtenir ainsi quatre languettes. Comme on l'a vu précédemment, la partie avant de l'isolant 12 est scellée à la partie arrière 14 au moyen de ciment ou de colle. Une ouverture 38 coaxiale avec l'ouverture 20 s'étend de la face avant 40 à la face arrière 42 de la partie avant de l'isolant 12. Le diamètre de l'ouverture 38 est inférieur à celui de la partie intermédiaire 26 de l'ouverture 20. Un évidement cylindrique 44 est constitué dans la surface 42, coaxial avec l'ouverture 38, constituant ainsi un épaulement annulaire 46. La partie avant de l'isolant fournit donc une "entrée

fermée" pour le passage des contacts.

La figure montre une broche 48 placée dans la cavité de contact.

Cette broche présente une partie élargie 50 en avant du cône de retenue de contact 16 qui définit un épaulement annulaire 52 qui bute contre les extrémités des languettes 36. Le déplacement vers l'arrière de l'élément de contact dans la cavité est ainsi limité. Son déplacement vers l'avant l'est également du fait de la butée de l'épaulement avant 54 défini également par la partie élargie 50 contre l'épaulement annulaire 46 de la partie avant de l'isolant. Comme il est bien connu de l'homme de l'art, l'élément de contact peut être retiré à partir de l'arrière de l'isolant en introduisant un outil approprié dans l'ouverture 20 pour écarter les languettes de verrouillage 36 de l'épaulement 52. Cet isolant, en deux

parties, de type connu, a un coût de fabrication et de montage particu-

lièrement élevé et le joint existant entre les parties avant et arrière

de l'isolant donne lieu à des fuites de potentiel électrique.

Les figures 2 et 3 représentent des éléments de contact du type de ceux utilisés pour former l'ouverture 20 dans la partie arrière de l'isolant 14 (figure 1). Plus précisément, il s'agit d'une broche 60 et d'une douille 62. La broche 60 comporte unetige cylindrique 63 dont

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la partie dntérieure conique o4 se trmine padr lune extremfite drrondie de

faible dianimtre 66. Ld doui llt- 62 culuporte Junet tige cylindrique 6b repré-

sentant une cdvité 70 se terminand!t par ui evidemeuit conique 72 débouchant a l'avdant 74 d(le la tige. Quatre ldnguettes 75 sont formees sur ld partie conique 64 de la broche 60. Lorsque la partie 64 de ld broche est ifntrodui- te dans la partie avant de la douille, comme oni peut le voir dans la figure 2, une cdvité conique existe entre la pdroi de l'évidement 72 et la surface externe de ld partie conique 64 de la broche. Cette cavité est divisée en quatre par les languettes 75. Lorsqu'on moule un matériau diélectrique autour des élements de contact mâle et femelle, la cavité conique est remplie afin de constituer le cÈne de retenue de contact 16 représenté dans la figure 1. Une fois le matériau diélectrique consolidé, les deux parties du moule (non représenté).sur lequel sont montées la broche 60 et la douille 62 sont séparées et l'on obtient la partie 14

de l'isolant représentée dans la figure 1.

On va maintenant se reporter aux figures 4 et 6 qui représentent l'isolant 80 de la présente invention. On peut voir qu'il est constitué d'une seule pièce homogène obtenue par moulage. Les référencesutilisées dans la figure 4 correspondent à celles de la figure 1 mais avec la lettre

"a" en plus.

La figure 5 représente deux broches 82 et 84 et un manchon métallique 86 attaquable dans un bain d'acide utilisés pour fabriquer l'isolant d'une seule pièce homogène 80 et la figure 6 représente un moule 87 constitué de deux parties séparables dans lequel sont placés les

broches et le manchon de la figure 5 pour frmer l'isolant.

La broche 82 présente une partie arrière cylindrique 8b, une partie cylindrique de plus faible diamètre 90 en avant de la partie 88 et une partie cylindrique de diamètre inférieur à la précédente 92 et reliée à la partie 90 par une partie tronconique 94 et un epaulement annulaire 95. La broche se termine par une partie effilée 96. La broche 84

comporte une partie arrière cylindrique 98, une seconde partie cylindri-

que de plus faible diamètre 100 en avant de la partie 9& et une partie avant cylindrique 102 de diamètre encore plus petit aue la precédente se terminant par une partie effilée 104. Un épaulement annulaire 106

réunit les parties cylindriques 100 et 102.

Le manchon 86 peut être en aluminium, zinc ou tout autre métal pouvant être facilement attaqué dans une solution chimique. Ce manchon peut être réalisé par moulage sous pression, refoulement à froid ou par tout procédé similaire. Ce manchon comporte un corps cylindrique 108 présentant un bossage circulaire 110 du côté 112 du corps cylindrique

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et un évidement eéneralemeist conique 114 debouchdnlt sur l-exLremite opposée 116 du corps cylindrique. Uie caVit6 c>lifdrique Il, s'étend de ld surfdCe plate 120 du bO;Sdae 110 jisqtit'i un épdulomeriL adnrulaire 121 constituant le fond de l'évidement 114. Cet evidenent:st égdlument défini par une surface tronconique 122 et une surface interne cylindrique

124 adjacente à l'extrémité 116 du manCthon.

Quatre nervures 126 sont formées à l'intérieur de 1'Jvidernent 114, ce nombre correspondant au nombre désiré de fentes dans le cône de retenue de contact de l'isolant qui doit être formé. Chaque nervure définit une surface avant longitudinale 128 et une surface conique 130 se terminant

à l'épaulement 121.

Le diamètre de la partie arrière cylindrique 88 de la broche 82

correspond au diamètre 28a de l'ouverture 20a dans l'isolant 50.

Le diamètre de la partie cylindrique 90 de la broche 82 correspond au diamètre 26a de l'ouverture 20a. La partie tronconique 94 de la broche 82 a une forme prévue pour définir la surface interne du cône de retenue de contact 16a de l'isolant 80 alors que la surface tronconique 122 de l'évidement 114 du manchon 86 a une forme définissant la surface externe du cône. La partie avant cylindrique 92 de la broche 82 a des

dimensions telles qu'elles permettent un assemblage glissant a l'inté-

rieur de la cavité 118 du manchon 86.

Le diamètre de la partie cylindrique 100 de la broche 84 correspond au diamètre de l'ouverture 38a de "l'entrée fermée" de l'isolant et sa partie avant 102 a des dimensions telles qu'elles permettent un montage glissant dans la cavité 118 du manchon 86. Le bossage 110 du côté de l'extrémité 112 du manchon a un diamètre correspondant à celui

de l'évidement cylindrique 44a dans la cavité de contact de l'isolant 80.

Le diamètre externe du corps cylindrique 108 du manchon 86 correspond au diamètre de la partie cylindrique 22a dans la cavité de contact de

l'isolant.

En se reportant a nouveau à la figure 6, on peut voir que la partie arrière 88 de la broche 82 est fixée dans une partie 132 du moule 87 alors que la partie arrière 98 de la broche 84 est fixée ddns l'autre partie 134 du moule. Les broches sont alignées coaxialement, chaque

extrémité étant introduite dans le manchon 86 placé entre elles.

Lorsque le moule est fermé, l'épaulement 106 de la broche 64 bute contre la surface plate 120 du bossage 110 du manchon 86 et l'épaulement 95 de la broche 82 vienten.butée contre le fond 121 de l'éviduenet 114 du manchon. La partie tronconique 94 de la broche 82 vient au contact des 4O surfaces coniques 130 des nervures 126 et l'dvrant de Id pdrLie

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c lindriqutie 90 du ld broche 2? I isse sbur les surfdc(-s irt crres 128 des nervures. Poui former l 'isolant ioU, 'ri injecte un d' ifjtet i diélectrique tel que du plastique dains le noulu. Oni rumplit dinbi tous leb vides y compris lad cavité conique entre les surfaces 94 et 122 potur uuuîstituer le

cune de retenue de coritdat 16. Le remplibsdge total du moule en pdrticu-

lier, dans les zones cites précédemment est facilité par -n évent J36 prevu dans la broche b2 de la surface cylindrique 92 a I 'arriere lJ8 pour évacuer l'air ou les gaz emprisonnés pendant l'injection du plastique dans le moule. Unre fois que le matériau a durci, on sépdre les deux parties

du moule 132 et 134 et on enlève de ce fait les broches 82 et b4 de l'iso-

lant ainsi formé 80. Une fois que l'isolant plastique est complètement durci, on enlève le manchon 86 par attaque dans un bain chimique et l'on

obtient la configuration représentée dans la figure 4.

Dans la pratique,Ilest appréciable que le moule 87 comporte un grand nombre de broches 82, 84 et de manchons 86 afin de former un grand nombre de cavités de contact dans l'isolant. On notera également que le système et la méthode de 1'invention permettent la fabrication d'isolants de connecteurs électriqueshomogènes et en une seule pièce comportant des canes de retenue de contact solidaires dans les cavités de contacts limitant le déplacement en arrière des éléments de contact ainsi que des "entrées fermées" définissant des épaulements qui limitent le déplacement veisl'avant de tels éléments de contact. En consequence, l'invention réduit le nombre de parties nécessaires à l'élaboration de l'isolant et donc les coûts de fabrication et de montage. En outre, elle élimine les fuites de potentiel électrique existant dans les réalisations

connues et citées plus haut.

Le terme "isolant homogène en une seule pièce" utilisé dans la

description et dans les revendications concerne un isolant en plastique

dur dans lequel les contacts sont montés et exclut toute rondelle de scellement en élastomère fréquemment montée sur la face avant ou arrière

de 1 ' isolant.

Il est évident que la description qui précède n'a éte donnée qu'à

titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. En particulier, les nervures 126 pourraient être prévues sur la broche 82 plutôt que sur le manchon 86, la forme des surfaces 94 et 122 pourrait être modifiée pour obtenir une configuration différentes du cane de retenue de contact 16a et le bossage 110 sur le manchon pourrait ne pas

exister.

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REVUNDICATIONS

1. Isolant de connecteur électrique con'portauit unr corps ayant au moins une cavité de contact, des moyens pour constituer unie -en'tree fermée" à une extrémité de ladite cavité de contact, des languettes de verrouillage élastiques adjacentes à l'autre extrémité de la cavite de contact, caractérisé par le fait que ledit corps est homoqène et

constitué d'une seule pièce.

2. Isolant de connecteur électrique comportant un corps ayant au moins une cavité de contact pouvant recevoir un élément de contact électrique, ladite cavité présentant à l'arrière un épaulement limitant le déplacement en avant de l'élément de contact par une butée contre une

surface de ce dernier, ledit corps présentant des languettes de verrouil-

lage élastiques placées derrière ledit épaulement limitant le déplacement vers l'arrière de l'élément de contact par engagement avec une surface de ce dernier, caractérisé par le fait que ledit corps est constitué

d'une seule pièce moulée homogène.

3. Méthode de fabrication d'un isolant de connecteur électrique homogène en une seule pièce pouvu d'une cavité de contact avec une "entrée fermée" adjacente à une extrémité de ladite cavité et un cône de retenue de contact à l'autre extrémité comportant plusieurs étapes, la première consistant à produire un moule en deux parties dans lequel sont montées deux broches séparées par un manchon, les dimensions d'une desdites broches étant telles qu'elles définissent l'ouverture dans ladite "entrée fermée" alors que la forme de l'autre broche et de la surface adjacente dudit manchon définissent ledit cône de retenue de contact, la seconde à remplir ledit moule de plastique et à le laisser durcir pour former l'isolant, la troisième à séparer les deux parties du moule pour retirer les broches dudit isolant et la dernière à

éliminer ledit manchon.

4. Méthode de fabrication, conforme à la troisième revendication, dans laquelle ledit manchon est éliminé par attaque dans une solution chimique. 5. Méthode de fabrication d'un isolant de connecteur électrique homogène, en une seule pièce ayant une cavité de contact avec une "entrée fermée" adjacente à une extrémité de ladite cavité et des languettes de verrouillage élastiques adjacentes à l'autre extrémité comportant plusieurs étapes, la première consistant à prévoir deux broches et un manchon, ledit manchon présentant un évidement conique à une de ses extrémités définissant la surface externe desdits moyens de verrouillage,

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ladite première broche ayant une extre;mité effilée définissdnt ld surface interne (lesdits moyens de uerrouildqe et ladit& seconde broche dyant une pdrtie cylindrique dle diametre inférieur au d(ianletre externe dudit manchon définissant l'ouverture dans ladite "entret- fermée", la secondé, consistant à introduire ladite première broche dans I'eviOement dudit manchon dans une position telle que son extrémité effilée se trouve toute proche de la paroi conique dudit évidement sans le toucher, la troisième consistant à positionner ladite seconde broche selon le même axe que ledit manchon avec sa partie cylindrique adjacente a l'autre extrémité du manchon, la quatrième consistant à mouler un isolant autour dudit manchon et desdites broches puis à retirer ces dernières en ne

laissant que ledit manchon et finalement la cinquième consistant à élimi-

ner ledit manchon de l'isOldnt.

6. Méthode de fabrication, conforme à la cinquième revendication, dans laquelle le manchon est métallique et est éliminé par attaque dans

une solution chimique.

7. Moule pour fabriquer un isolant de connecteur électrique homogène, en une seule pièce ayant une cavité de contact avec une "entrée fermée" adjacente a une extrémité de ladite cavité et un cône de retenue de contact adjacent à l'autre extrémité comportant un moule en deux parties séparées dans lesquelles sont montées deux broches en vis-a-vis séparées par un manchon, l'une des deux broches ayant des dimensions qui définissent l'ouverture dans ladite "entrée fermée", l'autre broche et la surface adjacente dudit manchon définissant ledit cône de retenue de contact, la séparation ultérieure des deux parties du moule après avoir rempli ce dernier avec un isolant permettant de retirer lesdites broches

de l'isolant, le manchon restant en place.

8. Moule, conforme à la revendication 7, dans lequel ledit manchon

comporte une surface plate adjacente à ladite première broche pour défi-

nir la paroi interne de ladite "entrée fermée", une surface tronconique adjacente à ladite seconde broche pour définir la surface externe dudit câne de retenue de contact et une caité s'étendant entre les deux surfaces. 9. Moule, conforme à la revendication 8, dans lequel-ladite seconde broche présente une surface tronconique distante de la surface tronconique

dudit manchon pour définir la surface interne dudit cone.

10. Moule, conforme à la revendication 9, dans lequel une desdites

surfaces tronconiques comporte un grand nombre de nervures longitudinales-

régulièrement réparties sur la circonférence pour former des fentes

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(Jdans ledit cône de reterioede conitcet.

11. Moule, cunforme.i I.d revendicti l e. dddfs t-,( It I,iteb broches se termirnent pdr une extrt.mitt e(ffiliet puuvdltt q4lis-,, - olls les

extrémités opposéees de lddite ouverture.