Brevet FR2003198A1 — publié le 19691107

La présente invention concerne un dispositif de verrouillage d'accouplement mécanique et, plus particulièrement, un tel dispositif utilisé sur un connecteur électriqueo Bien que, dans la description, le dispositif de verrouillage est appliqué a' un connecteur électrique, il est bien entendu qu'il peut s'appliquer à d'autres types d'organes tubulaires tels que, par exemple, des conduits permettant le transport de fluides. Des méthodes permettant le verrouillage positif des pièces de raccorde- ment des connecteurs ont été très demandées dans l'industrie pendant de nombreuses années. L'augmentation continuelle de l'intensité des vibrations du milieu ambiant dans lequel les connecteurs doivent rester assemblés a donné lieu à une demande régulièrement croissante de dispositifs à la fois perfectionnés et simplifiés assurant un verrouillage positif des pièces de raccordement des connecteurs. De nombreuses méthodes permettant d'effectuer cette opération positive de verrouillage des pièces de raccordement, notamment de pièces filetées, sont actuellement utilisées. La technique probablement la plus largement répandue, permettant de verrouiller ltécrou de raccordement d'un connecteur avec un des éléments inlie ou femelle de ce connecteur, est la technique du fil de sEreté selon laquelle un fil est introduit dans une série d'ouvertures pratiquées dans ltécrou de raccordement et 1' ltélément associé du connecteur. Cette technique présente 1 'in- convénient de prendre trop de temps et d'être d'une réalisation difficile dans des espaces resserrés, tels que ceux situés derrière des panneaux d'instruments et dans des zones à grande densité, et très peu pratique lorsque les pièces sont hors de la vue du technicien. D'autres moyens permettant de verrouiller les écrous de raccordement consistent en des détentes à billes, des clavettes et des dents d'engrenage. Cependant, ces dispositifs sont très complexes, coûteux et trop encombrants pour être dune utilisation pratique pour les petits connecteurs. Des écrous de verrouillage en nylon et en teflon ont également été utilises mais ils ont une durée de vie limitée, étant donné que les mises rapportées en nylon ou en teflon deviennent inefficaces après seulement quelques filets de l'écrou de raccordement. C'est pourquoi, on a besoin d'un dispositif de verrouillage de construction simple, peu coûteux, d'un fonctionnement rapide et, de préférence, susceptible d'hêtre miniaturisé comme cela s'avère nécessaire lorsqutil est appliqué à des connecteurs électriques miniatures. Selon la présente invention, il est prévu un dispositif de verrouillage destiné à une pièce de raccordement angulaire rotative adaptée pour être associée à un élément d'accouplement complémentaire. Une extrémité de la pièce de raccordement est munie d'une couronne dentée. Un élément d'encliquetage de forme annulaire, axialement elastique et monté coaxialement à la pièce de raccordement, s'engage entre les dents de la couronne de façon que la pièce de raccordement puisse tourner dans une direction seulement, à savoir, dans la direction nécessaire pour permettre l'association de la pièce de raccordement avec l'élément d'accouplement complémen taisre0 Il est prévu un dispositif rotatif à came que l'on peut faire tourner pour dégager l'élément d'encliquetage de la couronne dentée et permettre ainsi la séparation ultérieure de la pièce de raccordement et de l'élément d'accouplement complé mentaire. L'élément d'encliquetage a, de préférence, la forme d'une rondelle concave comportant sur les parties antérieures des saillies St engageant entre les dents de la couronne. Le dispositif de verrouillage de l'invention est d'une construction simple, ne nécessite que deux parties en plus de celle utilisée dans un accouplement conventionnel et fournit un verrouillage sûr pour la pièce de raccordement après que cette dernière ait été complètement associée à son élément d'accouplement complémentaire. De plus, le dispositif de verrouillage peut & tre facilement et rapidement libéré afin de permettre à la pièce de raccordement entre rapidement séparée de son élément complémentaire. En outre, l'invention présente l'avantage d'offrir, en raison de sa simplicité, une utilité particulière dans le domaine de la miniaturisation telle que celle des connecteurs électriques. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent : - la figure 1, une vue longitudinsie en coupe partielle d'un connecteur électrique comprenant le dispositif de verrouillage de la présente invention, 1 'élément femelle et 1' élément 7nD1e du connecteur n'étant pas assemblés ; - la figure 2, une vue en coupe prise selon la ligne 2-2 de la figure 1, les parties intérieures du connecteur ayant été enlevées pour des raisons de clarté; - la figure 3, une vue de côté de l'élément d'encliquetage de l'invention; - la figure 4, une vue de face de l'élément de la figure 3 ; - la figure 5, une vue par l'arrière de l'écrou de raccordement utilisé sur l'élément femelle de la figure 1, sur laquelle la couronne dentée est particulièrement visible ; - la figure 6, une vue en perspective de 1 'élément femelle de la figure 1, légèrement éclatée pour montrer la position relative des pièces du dispositif de verrouillage lorsque l'élément d'encliquetage est engagé dans la couronne dentée du dispositif; - la figure 7, une vue en perspective semblable à la figure 6 mais représentant la position relative des pièces du dispositif de verrouillage lorsque I 'élé- ment d' encliquetage est dégagé de la couronne dentée. Si l'on se reporte maintenant aux figures sur lesquelles les mêmes refé- rences désignent des pièces correspondantes dans les différentes vues, on peut voir sur la figure 1, le dispositif de verrouillage de l'invention appliqué à un connec teur électrique coaxial, portant globalement la référence 10 et comprenant un élément femelle 12 et un élément måle 14. L'élément femelle comprend un écrou de raccordement annulaire 16 fileté intérieurement et monté de manière à pouvoir tourner sur l'extrémité antérieure d'un corps principal cylindrique 18. Une bague d'arrêt 20, disposée dans des gorges annulaires 22 et 24 formées respectivement sur l'écrou de raccordement et le corps principal du connecteur, maintient dans une position axiale déterminée l'écrou de raccordement 16 sur le corps principal 18. Un cåblage 26 passe dans le corps 18 et traverse un manchon 28 disposé entre les extrémités du corps du connecteur. Le conducteur central 30 du câble 26 est connecté à une fiche de contact 32. La fiche de contact est entourée par un isolateur cylindrique 34 comprenant une ouverture 36 à son extrémité antérieure dans laquelle s'engage cette fiche de contact 32. Une pièce cylindrique de contact extérieure 38 entoure l'isolateur 34. Un joint d'herméticité 40 est retenu dans un évidement annulaire 42 pratiqué à l'extrémité antérieure du corps 18. Le câble 26 comprend en plus du conducteur central un noyau isolant 46, un guipage de fils métalliques 48 et une gaine isolante 50. L'intérieur de la partie postérieure du corps 18 est fileté comme l'indique la référence 52, afin de recevoir un boulon 54 de fixation du câble, fileté extérieurement. Ce boulon 54 entrain une rondelle 56, un joint d'herméticité 58 et une bride 60 vers le manchon 28, afin de serrer le guipage 48 entre la bride 60 et la surface postérieure du manchon 28. Ltélément mâle 14 du connecteur comprend un corps principal 62 fileté extérieurement et une collerette 63 pour permettre le montage du connecteur sur un panneau ou quelque chose de semblable. Un évidement 64 pratiqué dans le corps 62 s'ouvre à son extrémité antérieure. Un contact femelle 66 est disposé coaxialement dans le corps 62 et séparé de celui-ci par un isolateur cylindrique 68. Le contact 66 et l'isolateur 68 sont disposés dans l'évidement 64, de sorte que, lorsque l'écrou de raccordement 16 est vissé sur le corps 62 de l'élément mâle 14, la fiche de contact 32 s'engage à l'intérieur du contact 66. La réalisation des éléments 12 et 14 décrits jusqu'à présent est généralement conventionnelle et zest donnée qu'à titre d'exemple, étant bien entendu que le dispositif de verrouillage de la présente invention pourrait s'appliquer à n'importe quel type de connecteur, dans lequel un élément de verrouillage rotatif tel que l'écrou de raccordement 16 pourrait s'associer à un élément d'accouplement. Le dispositif de verrouillage de la présente invention, portant d'une manière générale la référence 70, comprend un élément d'encliquetage 72, des dents d'encliquetage 74 et un mécanisme de libération par came désigné globalement par la référence 76.. Les dents 74 sont formées à l'arrière de leécrou de raccordement 16. ) Comme on peut mieux le voir sur la figure 5 les dents ont une configuration rectangulaire de façon à pourvoir fonctionner avec un cliquet parmettant la rotation de l'écrou de raccordement dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens inverse de celles-ci. Le corps principal 18 de 1 'élément femelle 12 est réalisé de façon à fournir une saillie annulaire 78 située à une certaine distance de l'arrière de lrécrou de raccordement et comportant un épaulement 8Q sur sa face antérieure. Comme on peut le voir sur les figures 1, 3 et 4, l'élément d'encliquetage 72 a, de préférence, la forme d'une rondelle ou d'un anneau courbée autour d'un de ses diamètres de façon à constituer une paire de parties antérieures 82 adjacentes aux dents 74 et une paire de parties postérieures 84 s'engageant contre ltépaulement 80 leur faisant face0 La rondelle 72 est suffisamment fine pour être élastique dans la direction de 1 'axe. Deux cliquets 86, formés à partir des parties antérieures de la rondelle, sont engagés entre les dents 74s comme le montre mieux la figure 6, et sont profilés de manière à ne permettre que la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de l'écrou de raccordement 16. Le mécanisme de libération à came 76 comprend un manchon 88 entourant la saillie annulaire 78 et la rondelle 72. Deux broches 90 sont fixées dans le manchon 88 sur les cotés diamétralement opposés de ce dernier, omme on peut le voir sur la figure 1, et pénètrent à partir du manchon dans ltespace existant entre la surface antérieure 92 de la rondelle 72 et les dents 74O Deux gorges 94 en forme d'arc sont formées sur 900 dans les cotés diamétralement oposés de la saillie annulaire 78. Le manchon 88 porte une seconde paire de broches 96 disposées sur les côtés diamétralement opposés à l'arrière des broches 90. Les broches 96 pénètrent dans les gorges 94 de façon à fixer axialement la position du manchon 88 sur le corps 18 et contrôler l'importance de la rotation du manchon sur le corps0 Deux fentes axiales 98, adjacentes à une extremité des gorges annulaires 94, sont formées dans la saillie 78 afin de fournir des rainures de clavetage dans lesquelles stengagent des ergots 100 constituant des parties intégrantes de la rondelle 72. Les ergots 100 stengageant dans les rainures 98 servent de dispositif de blocage en rotation de l'anneau 72. On peut voir qu'en faisant croiser les rainures 98 avec les gorges 94 pratiquées dans la saillie 78, le manchon 88, portant les paires de broches 90 et 96, peut être facilement assemblé au corps principal 18 du connecteur en alignant simplement les broches avec les rainures en face de l'épaulement 80 et en déplaçant le manchon vers l'arrière. Lorsque le manchon est disposé avec les broches de guidage 96 alignées axialement avec les gorges 94, le manchon est tourné pour engager les broches dans les gorges et ce dans la position désirée. Lorsque les broches de guidage sont adjacentes aus extrémités opposées 102 des gorges 94 en forme d'arc, les broches 90 sont disposées (figures 1 et 6) de façon à être adjacentes aux parties postérieures 84 de la rondelle et de manière que les cliquets 86 soient engagés entre les dents 74. Dans cette position des broches, ltécrou de raccordement 16 peut tourner dans le sens des aiguilles d'une montre afin de permettre l'engagement de l'élément mâle 14. Cependant, les cliquets 86 sont formés de façon à empêcher la rotation inverse de ltécrou de raccordement 16, ce qui verrouille l'écrou de manière sûre dans une position déterminée. Lorsque l'on souhaite dévisser l'écrou 16 de l'élément mâle 14, on tourne le manchon 88 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour prendre la position représentée sur la figure 2, dans laquelle les broches de guidage 96 se placent dans les positions représentées par des traits mixtes, adjacentes aux extrémités opposées 104 des gorges de guidage 94. Lorsque les broches de guidage se trouvent dans cette position, les broches 90 sont dans la position représentée sur la figure 7 dans laquelle elles dévient les parties antérieures 82 de la rondelle 72 vers l'arrière, retirant ainsi les cliquets 86 des dents 74. En conséquence, l'écrou de raccordement 16 est alors libre de tourner dans le sens opposé des aiguilles d'une montre, de façon à pouvoir être dévissé de l'élément mâle 14. On peut ainsi constater que la présente invention prévoit un simple mécanisme de verrouillage ne nécessitant à la base que trois parties : la couronne dentée 74, le mécanisme de libération à came 76 et la rondelle d'encliquetage 72. La rondelle présente un avantage sensible par rapport aux dispositifs d'arrêt plus complexes utilisés actuellement en raison de sa construction extrêmement simple; elle ne se compose en effet que d'une simple structure pouvant être facilement obtenue par estampage. Bien qu'il soit préférable que la rondelle ait une configuration généralement concave, comme on peut mieux le voir sur la figure 3, il est évident qu'elle pourrait prendre d'autres formes; par exemple, elle pourrait être formée de façon à ne fournir qu 'une partie antérieure avec un cliquet, ou trois ou plusieurs de ces cliquets. La présente invention n > est pas seulement de fabrication peu dispendieuse en raison de sa construction simple et du petit nombre de pièces,mais présente également l'avantage de pouvoir être miniaturisée pour être utilisée, par exemple, sur des connecteurs électriques miniatures. Le dispositif de verrouillage 76 peut être rapidement déplacé entre ses deux positions de travail, ce qui évite la grande perte de temps entraînée par l'utilisation d'écrous de raccordement à fil de sûreté et peut facilement fonctionner dans des espaces resserrés, aussi bien que dans des zones sans visibilité où le fil de surjeté est virtuellement impossible à installer. il est bien évident que la description qui précède n'a été 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. REVENDI APIONS 10 Dispositif de verrouillage d'accouplement mécanique comprenant une pièce de raccordement cylindrique tournante dont la partie antérieure est adaptée pour être connectée à un élément d'accouplement complémentaire, caractérisé par le fait que ladite pièce de raccordement comporte sur sa surface postérieure une couronne dentée avec laquelle peuvent s'engager des moyens d'encliquetage de manière à ne permettre la rotation de ladite pièce de raccordement que dans le sens qui entraîne sa connexion audit élément d'accouplement, lesdits moyens d'encliquetage dont la forme générale est annulaire étant élastiques dans le sens axial, bloqués en rotation et montés coaxialement avec ladite pièce de raccordement, et un manchon tournant monté coaxialement avec les moyens d'encliquetage comportant un système à came qui, lorsqu'on tourne ledit manchon, agit sur lesdits moyens d'encliquetage pour les dégager de ladite couronne dentée, permettant ainsi la rotation de ladite pièce de raccordement dans le sens opposé, 2. Dispositif de verrouillage conforme à la première revendication, dans lequel un corps cylindrique pénètre dans lesdits moyens d'encliquetage et ledit manchon, ce corps comprenant un épaulement annulaire faisant face à ladite couronne dentée à une certaine distance de cette dernière, lesdits moyens d'encliquetage étant situés entre l'épaulement et les dents et constitués par un anneau courbé de façon à présenter une partie postérieure venant en butée contre l'épaulement et une partie antérieure qui comporte une saillie pouvant s'engager entre lesdites dents, et ledit système à came étant tel que, lorsqu'on tourne ledit manchon, il agit sur la face avant de la partie antérieure dudit anneau afin de dévier ladite partie antérieure vers l'arrière d'une distance suffisante pour dégager ladite saillie des dents. 3. Dispositif de verrouillage conforme à la deuxième revendication, dans lequel ledit corps comprend une rainure adjacente audit anneau, ce dernier comportant un élément de clavetage engagé dans la rainure afin d'empêcher une rotation relative entre l'anneau et le corps. 4. Dispositif de verrouillage conforme à la deuxième revendication, comprenant des moyens de guidage maintenant le manchon tournant sur le corps dans une position axiale prédéterminéeo 5. Dispositif de verrouillage conforme à la quatrième revendication, dans lequel lesdits moyens de guidage contrôlent également la position angulaire du manchon sur le corps du connecteur. 6. Dispositif de verrouillage conforme à la troisième revendication,dans lequel ladite rainure s'étend dans la direction de l'axe et s'suivre sur 1 'épaulement dudit corps, une gorge de guidage annulaire pratiquée sur le corps communiquant avec la rainure, et une broche de guidage dirigée vers l'intérieur du manchon étant suffisamment petite pour traverser la rainure afin de s'engager dans la gorge de guidage. 7. Dispositif de verrouillage conforme à la deuxième revendication, dans lequel le système à came comprend au moins une broche fixée à l'intérieur dudit manchon. 8. Dispositif de verrouillage conforme à la deuxième revendication, dans lequel ledit anneau est courbé autour d'une ligne passant approximativement par un diamètre de l'anneau de façon à présenter deux parties antérieures et deux parties postérieures, une saillie étant prévue sur chacune des parties antérieures et chaque saillie ayant une forme qui permet la rotation de ladite pièce de raccordement dans ledit sens de connexion, et les parties antérieures étant déformables dans le sens de l1axe vers ledit épaulement par ledit système à came lors de la rotation du manchon. 9. Dispositif de verrouillage conforme à la huitième revendication, dans lequel le système à came comprend une paire de broches diamétralement opposées dirigées vers l'intérieur du manchon, ces broches étant disposées de façon à se dégager desdites parties antérieures de l'anneau, lorsque le manchon se trouve dans une position de rotation, et à s ' engager contre la face avant desdites surfaces antérieures de manière à les dévier vers l'arrière dans une seconde position de rotation du manchon. 10. Dispositif de verrouillage conforme à la huitième revendication, dans lequel lesdites saillies sont des parties intégrantes de l'anneaux 11. Dispositif de verrouillage conforme à la neuvième revendication, comprenant une paire de gorges de guidage en forme d'arc situées sur le corps principal à l'arrière dudit épaulement, deux broches de guidage diamétralement opposées et engagées à l'intérieur du manchon dans les gorges de guidage, ces dernières étant telles que, lorsque les broches de guidage sont adjacentes à une extrémité des gorges de guidage respectives, les broches de déviation des parties antérieures de l'anneau sont adjacentes aux parties postérieures dudit anneau et, lorsque les broches de guidage sont adjacentes à l'autre extrémité des gorges de guidage respectives, lesdites broches de déviation sont adjacentes aux parties antérieures de 1 'anneau, ce qui permet de retirer les saillies des dents. 12. Dispositif de verrouillage conforme à la première revendication, adapté à un connecteur électrique dans lequel au moins une borne de contact électrique pénètre dans ladite pièce de raccordement pour etre connectée à une borne de contact complémentaire montée dans ledit élément d'accouplement complémentaire.