Brevet FR2269805A1 — publié le 19751128

La pressente invention concerne un connecteur électrique en deux éldments du type généralement appelé connecteur måle-femelle. Un connecteur selon l'invention comprend un premier et un deux me éléments pouvant s'accoupler, chacun comprenant un corps isolant qui porte plusieurs bornes, le premier élément de connecteur compre nant des bornes femelles et le deuxième élément de connecteur comprenant des bornes mâles qui peuvent s'accoupler aux bornes femelles respectives du deuxième élément, une surface de guidage , associée à chaque borne femelle, dépassant en avant de la borne et étant située d'un côté de l'axe de la borne femelle, les surfaces de guidage étant susceptibles de guider une borne mâle quand elle pénètre dans la borne femelle respective, au moins un des premier et deuxième éléments de connecteur comprenant des moyens de guidage, de sorte que pendant l'accouplement des deux éléments, les éléments sont initialement dans une position relative où les axes des bornes mâles sont espacés des axes des bornes femelles, du coté opposé aux surfaces de guidage relativement à ces bornes femelles, et que pen dant le mouvement des éléments de connecteur l'un vers l'autre, ces moyens de guidage obligent les éléments de connecteur b se mouvoir aussi dans le sens voulu pour déplacer les axes des bornes mâles en direction des surfaces de guidage. Avantageusement, les surfaces de guidage sont définies par des parties faisant corps avec les bornes femelles. De préférence, les bornes femelles sont du type aplati. Avantageusement, les bornes sont des bornes hermaphrodites, chaque borne comprenant ainsi,à la fois une partie mgle et une partie femelle. Avantageusement, lorsque les bornes sont des bornes hermaphrodites aplaties, les surfaces de guidage des parties femelles sont définies par la partie mâle associée. De préférence, le corps des premier et deuxième éléments de connecteur comprend des jupes complémentaires qui, lorsqu'on accouple les éléments de connecteur, se chevauchent et s'appliquent par dessus les faces adjacentes des deux corps, les moyens de guidage étant définis par des surfaces de butée de forme appropriée des jupes. Un exemple de réalisation de l'invention est illustré par les dessins snnes ur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un connecteur électrique ; les figures 2 et 3 sont des vues axiales montrant respectivement des dispositions pratiques des deux éléments de connecteur représentés schématiquement par la figure 1 les figures 4 et 5 sont des vues latérales schématiques montrant respectivement les éléments de connecteur représentés à la figure 1, à deux stades de leur accouplement, et La figure 6 est une vue en plan à plus grande échelle d'une borne hermaphrodite destinée à servir dans les éléments de connecteur représentés par les autres figures. Comme le montrent les dessins, le connecteur électrique comr prend un premier et un deuxième éléments identiques 11, 12, dont chacun porte plusieurs bornes électriques reliées à des conducteurs électriques respectifs, les deux éléments il, 12, pouvant s'accoupler, de sorte que chaque borne de l'élément Il s'accouple à une borne correspondante de ltelément 12, de manière à relier électri- quement leurs conducteurs respectifs. les borne de chaque élément peuvent prendre plusieurs formes, par exemples les bornes de 1'é1é- ment 11 peuvent être des bornes maies et les bornes de l'élément 12 des bornes femelles.Ou encore, l'élément Il peut porter à la fois des bornes mâles et femelles, tandis que l'élément 12 porte une disposition opposée de bornes mules et femelles. Toutefois, dans l'exemple représenté, les bornes sont des bornes hermaphrodites 13 (figure 6), c'est-i-dire que chacune de ces bornes comprend une partie femelle 14 et une partie maie 15, de sorte que,lorsque deux bornes sont accouplées, la partie male 15 de la première borne s'engage dans la partie femelle 14 de la deuxième borne, tandis que la partie maie 15 de la deuxième borne s' engage dans la partie femelle 14 de la première borne. lorsqu'on utilise ces bornes, on comprend que l'élément de connecteur 17 est véritablement identique à 1'élément 12 car,non seulement les corps en résine synthétique des d ments 11, 12 sont identiques,mais les bornes sont identiques aussi. les bornes hermaphrodites du genre représenté, où la partie mâle 15 est sous la forme d'une lame plate et la partie femelle sous la forme d'une douille plate correspondante, ont l'avantage d'avoir une surface de contact relativement grande tout en présentant une pression de contact relativement faible. Cela signifie que l'on peut facilement accoupler et désaccoupler une paire de bornes, mais qu'en même temps elles peuvent conduire un courant relativement intense gracie à leur surface de contact relativement grande. Comme on l'expliquera plus en détail ci-après, la lame 15 de chaque borne définit une surface de guidage pour la douille respective 14, de sorte que, pendant ltaccouplement des deux bornes, la lame 15 de la deuxième des deux bornes peut être guidée vers l'intérieur de la douille 14 de la première par la lame 15 de la première borne. Lorsqu'on utilise des formes différentes de bornes males et femelles, la borne femelle présente dans chaque cas une surface de guidage dirigée vers l'avant qui lui est associée et qui est capable de guider la borne mâle complémentairé lorsqu'elle pénètre dans la douille. Pour plus de commodité, la surface de guidage est définie sur un prolongement solidaire de la borne femelle, mais il est entendu que,si on le désire, la surface de guidage peut être définie par une région de surface du corps moulé en résine synthétique qui supporte la borne femelle. Entant donné que les éléments de connecteur 11, 12 sont identiques, on décrira seulement en détail l'élément 11. L'élément de connecteur Il comprend trois supports de contacts moulés en résine synthétique 16, 17, 18 (figure 2) et un corps moulé en résine synthétique 19. Chacun des supports 16, 17, 18 est muni de plusieurs gorges longitudinales parallèles et chaque gorge reçoit avec ajustement à déclic une borne 13, la lame 15 de chaque borne dépassant à une extrémité ouverte de sa gorge respective. La paroi de chaque gorge est munie de deux saillies élastiques dirigées l'une vers l'autre et que l'on écarte par flexion pour permettre l'insertion de la borne à travers le côté ouvert de la gorge respective.Ainsi, on engage la borne dans le côté ouvert de la gorge respective et on la pousse vers la base de 19 gorge, les saillies fléchissant de manière à permettre à la borne de passer entre elles. Quand la borne bute contre la base de la gorge, ou contre des surfaces spécialement prévues et parallèles à la base de la gorge, les saillies font ressort dans des ouvertures 14a de la paroi de la partie femelle 14, de manière à maintenir la borne relativement à la gorge dans une direction perpendiculaire à la longueur de celle-ci. On comprend donc que chaque borne est ajustée par déclic dans sa gorge respective. Chaque gorge est, en outre, munie de surfaces de butée auxquelles s'appliquent des surfaces correspondantes de la borne et qui mettent en place la borne dans la alrection de la longueur de la gorge. es surfaces peuvent être définies, dans certaines applications, par des surfaces prévues sur les saillies et qui assurent la mise en place des bornes perpendiculairement à la gorge, les surfaces correspondantes de la borne étant les bords des ouvertures 14a dans lesquelles les saillies s' engagent par déclic. Comme on le voit clairement sur les dessins, les supports 16, 18 sont munis de trois gorges relativement étroites, tandis que le support 17 est muni de deux gorges plus larges. Ainsi, les bornes adaptées au support 17 sont de plus grandes dimensions que les bornes adaptées aux supports 16, 18. Toutefois, les trois supports ont des dimensions extérieures pratiquement identiques et ainsi, on peut les empiler pour former un assemblage dans lequel le côté ouvert des gorges d'un support est fermé par la base du support immédiatement adjacent. Bien entendu, il reste ainsi,à l'extrémité de la pile, un support dont les c8tés ouverts sont dégagés, et ces côtés ouverts sont fermés par le corps 19 quand les supports y sont engagés.Chaque support est muni de deux ailes dirigées vers l'extérieur 21, de sorte que les supports sont correctement placés à l'intérieur du corps 19. les parois intérieures opposées du corps sont munies de gorges destinées à recevoir les ailes 21, les supports étant ainsi engagés avec ajustement coulissant dans le corps. Toutefois, chaque aile de chaque support est muni d'une griffe solidaire, dirigée vers l'extérieur, qui s'applique à une surface de butée correspondante formée dans la paroi intérieure du corps, de sorte que les griffes mettent en place les supports dans un sens à l'intérieur du corps. Afin de mettre en place les supports dans le sens opposé, le corps est muni d'un rebord périphérique dirigé vers l'intérieur, contre lequel butent les supports.Le rebord est prévu à l'extrémité postérieure du corps, de manière à absorber des forces appliquées aux bornes et donc aux supports pendant l'accouplement de deux éléments de connecteur. On peut assembler les supports dans le corps de plusieurs façons : on peut, par exemple, insérer les bornes déjà fixées à leurs conducteurs respectifs à travers l'extrémité à rebord du corps avant de les engager dans leurs supports respectifs, puis monter les bornes dans leurs supports respectifs et ensuite, adapter par coulissement les supports au corps, par l'extrémité antérieure de celui-ci.Ou encore, les supports peuvent être disposés de façon telle que l'on puisse les insérer à travers ltex- trémité à rebord du corps et ensuite les manipuler par l'extrémité antérieure du corps afin de mettre en place les ailes dans leurs gorges respectives. On comprend donc que chaque élément de connecteur comprend une carcasse définie par les supports et le corps, les supports définissant la partie de la carcasse qui porte les bornes. Comme on l'a dit plus haut, les lames 15 des bornes font saillie relativement aux supports, et,ainsi, lorsqu'on accouple deux éléments de connecteur 11, 12, les lames de l'un des éléments entrent dans les douilles t4 de l'autre élément et les faces adjacentes des parties porteuses de bornes des deux carcasses butent l'une contre l'autre. Afin de réduire au minimum le risque de pénétration d'humidité ou de corps étrangers, par exemple de particules de souillures, entre les deux éléments de connecteur 11, 12 en service, chaque élément est muni d'une enveloppe. L'enveloppe de l'élément il est indiquéepar la référence 23 et l'enveloppe de ltélément 12 est indiquée par la référence 24* Les enveloppes 23, 24 sont identiques et chaque enveloppe dépasse à l'avant de sa partie respective de carcasse porteuse de bornes. Chaque enveloppe est en deux parties, chaque partie définissant la moitié de l'enveloppe. La première moitié de chaque enveloppe est indiquée sur les dessins par l'indice a et la deuxième moitié par l'indice b. Butant donné que les enveloppes 23, 24 sont identiques, on décrira seulement l'enveloppe 23. Une moitié d'enveloppe 23a a une section rectangulaire en U et est solidaire du corps 19 à son extrémité postérieure. Toutefois, la moitié d'enveloppe 23a est espacée, vers l'extérieur, de la partie porteuse de bornes de la carcasse de l'élément de connecteur 11, de sorte qu'un espacement 25 est défini entre la surface extérieure de la partie porteuse de bornes et la surface intérieure de la moitié d'enveloppe 23a. La moitié 23b est aussi de forme rectangulaire en U, mais a de plus petites dimensions extérieures que la moitié 23a. Les dimensions extérieures de la moitié d'enveloppe 23b sont pratiquement égales aux dimensions intérieures de la moitié 23a. Les bords libres, dirigés axialement, des moitiés d'enveloppe 23a et 23b ne sont pas reliés entre eux, mais sont,au moins sur une partie de leur longueur, pratiquement dans un même plan. Les bords libres de la moitié 23a sont tournés en sens opposé aux bords libres de la moitie 23b. Comme on l'a indiqué plus haut, les éléments de connecteur 11, 12 sont identiques, et,lorsqu'on désire accoupler les deux éléments, on présente l'élément 12 à l'élément 11 après l'avoir fait tourner de 1800 autour de son axe longitudinal, de sorte que la moitié d'enveloppe 24b est présentée devant la moitié d'enveloppe 23a et que, de même, la moitié d'enveloppe 23b est présentée devant la moitié 24a. La moitié d'enveloppe 24b pénètre dans la moitié 23a et, de façon similaire, la moitié 23b pénètre dans la moitié 24a.On déplace alors axialement les deux élément de connecteur l'un vers l'autre pour accoupler les bornes hermaphrodites, ce mouvement étant permis par le fait que la moitié d'enveloppe 24b pénètre dans l'espacement 25 de l'élément du connecteur il et que la moitié d'enveloppe 23b pénètre dans un espacement similaire de l'élément de connecteur 12. Afin d'éviter le plus possible que la lame 15 des bornes de l'un des éléments de connecteur ne passe sous la lame de la borne correspondante de l'autre élément de connecteur, au lieu de passer par-dessus la lame et de pénétrer dans la douille respective, ainsi que cela peut arriver par suite d'un défaut d'alignement des diverses parties, les bords libres longitudinaux des moitiés d'enveloppe 23a, 24a sont chanfreinés auprès de l'extrémité ouverte de l'enveloppe de manière à définir des rampes 31, 32 et 33, 34. Quand on présente les deux éléments de connecteur 11, 12 l'un à l'autre pour les accoupler, le bord antérieur de la rampe 31 s'applique sur le bord antérieur de la rampe 33 et, de façon similsire, le bord antérieur de la rampe 32 s'applique sur le bord antérieur de la rampe 34.Ainsi, initialement, les axes des parties de carcasse porteuses de bornes ne sont pas alignés, en ce sens qu'ils sont parallèles, et espacés d'une distance x (indiquée sur la figure 4). Il s'ensuit que les lames des bornes de chaque élément de connecteur sont hors d'alignement, de façon similaire, avec les douilles complémentaires. La disposition des bornes à l'intérieur des éléments de connecteur 11, 12 est telle que l'axe de chaque lame est espacé de l'axe de la lame de la borne complémentaire de l'autre élément, et qu'elle est espacée du côté opposé à la lame respective de la douille complémentaire, relativement à l'axe de la douille complémentaire. Ainsi, dans la position initiale, il est évident que les lames doivent être considérablement hors d'alignement relativement à l'axe de la partie respective de carcasse porteuse de bornes,si l'on veut que la lame passe sous la lame de la borne complémentaire de l'autre élément de connecteur. La fabrication de chaque élément de connecteur est réglée avec assez de précision pour assurer qu'il ne puisse pas se produire un tel degré d'écart d'alignement. Toutefois, ce degré de précision est inférieur au degré de précision qui serait nécessaire pour assurer que chaque lame s'adopte à la douille complémentaire, si les deux éléments de connecteur étaient initialement alignés axialement. Après le positionnement initial des deux éléments de connecteur 11, 12, les bords antérieurs des surfaces de rampes 31, 33 et 32, 34 butant l'un contre l'autre, on rapproche l'un de l'autre les deux éléments 11, 12. Afin d'assurer que les moitiés d'enveloppe 23b, 24b puissent encore pénétrer dans les moitiés d'enveloppe 24a, 23a, les moitiés 23a, 24a sont chanfreinées comme indiqué respectivement en 35 et 36 sur les dessins. Bien entendu, le défaut d'alignement des axes des deux éléments 11, 12 est très faibleuet ainsi, on peut en tenir compte en chanfreinant l'épaisseur des éléments d'enveloppe 23a, 24a. A mesure que l'on déplace les éléments tt, 12 l'un vers l'au- tre, les surfaces de rampes 31, 33 et 32, 34 glissent l'une sur I'autre,et ainsi, déplacent latéralement les élements 11, 12 l'un par rapport à l'autre, réduisant le défaut d'alignement. A mesure que le défaut d'alignement diminue, les lames des bornes se meuvent, bien entendu, en direction des lames des bornes complémentaires, et les lames des bornes complémentaires se chevauchent avant que l'écart d'alignement ne soit réduit à zéro. Ainsi, à mesure que l'on déplace les éléments 11, 12 l'un vers l'autre, les lames pénètrent dans les douilles complémentaires de l'autre élément de connecteur.Si l'une des lames n'est pas alignée, elle s'applique à la lame correspondante de la borne complémentaire et est guidée par celle-ci vers la douille correspondante de la borne. A un point où la coopération complète entre les borne est réalisée, les surfaces de rampe 31, 33 et 32, 34 se sont dépassées mutuellement, de sorte que les régions véritablement longitudinales des surfaces marginales des éléments d'enveloppe courent l'une sur l'autre,et que les deux éléments de connecteur se dirigent l'un vers l'autre, les axes de leurs parties de carcasse porteuses de bornes étant confondus. Ainsi, à ce stade, l'écart d'alignement est réduit à zéro. On comprend que dans un coruleeteul oi lton utilise des bornes classiques males et femelles, les surfaces de guidage définies, soit par des prolongements des bornes femelles, soit par des par ties de la carcasse supportant les bornes femelles, jouent exactement le même rôle que les lames 15 des bornes décrites plus haut. Immédiatement avant que la coopération complète ne soit atteinte, les bords libres,dirigés axialement,de la moitié d'enveloppe 2 > butent et glissent le long des bords correspondants de la -moitié d'enveloppe 24b et,de façon similaire, les régions terminales libres dirigées axialement de la moitié d'enveloppe 24a butent et glissent le long des régions marginales correspondantes de la moitié d'enveloppe 23a. On comprend que l'on peut incorporer tous moyens appropriés à l'un des éléments de connecteur 11, 12 ou à tous les deux, pour maintenir les éléments dans leur position accouplée. Le fait que les deux éléments de connecteur comportent des enveloppes identiques facilite la fabrication des éléments, car on peut utiliser le même outil de moulage pour fabriquer les deux ensembles d'enveloppe. Bien entendu, la disposition a un avantage particulier lorsque le reste du corps des deux éléments est aussi identique , car il suffit alors de fabriquer une seule pièce moulée. Dans la disposition décrite ci-dessus, les deux éléments de connecteur 11, 12 peuvent être construits à partir de composants communs et en outre, grâce à l'utilisation de supports de bornes de dimensions extérieures similaires, on peut fabriquer une gamme de connecteurs à partir du nombre minimal de composants de base. R E V E N I C A T I 0 N S 1.- Connecteur caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un deuxième élémentspouvent s'accoupler, chacun comprenant un corps isolant qui porte plusieurs bornes, le premier éliment de connecteur comprenant des bornes femelles et le deuxième élément de connecteur comprenant des bornes miles qui peuvent staccoupler aux bornes femelles respectbres du deuxième élément, une surface de guidage, associée à chaque borne femelle, dépassant en avant de la borne et étant située d'un costé de l'axe de la borne femelle, les surfaces de guidage étant susceptibles de guider une borne mtle quand elle pénètre dans la borne femelle respective, au moins un des premier et deuxième éléments de connecteur comprenant des moyens de guidage, de sorte que pendant l'accouplement des deux éléments, les éléments sont initialement dans une position relative où les axes des bornes maIes sont espacés des axes des bornes femelles,du cEté opposé aux surfaces de guidage relativement à ces bornes femelles, et que pendant le mouvement des éléments de connecteur l'un vers l'autre, ces moyens de guidage obligent les éléments de connecteur à se mouvoir aussi dans le sens voulu pour déplacer les axes des bornes mâles en direction des surfaces de guidage. 2.- Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de guidage sont définies par des parties solidaires des bornes femelles. 3.- Connecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bornes sont du type aplati. 4.- Connecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bornes sont des bornes hermaphrodites comprenant chacune une partie mtle et une partie femelle. 5.- Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes sont des bornes hermaphrodites plates, les surfaces de guidage des parties femelles étant définies par la partie mâle associée. 6.- Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les carcasses des premier et deuxième éléments comprennent des enveloppes complémentaires qui, lorsque les éléments de connecteur sont accouplés, se chevauchent et s'appliquent pardessus les faces adjacentes des deux corps, les moyens de guidage étant définis par des surfaces de butée de forme appropriée prévue sur les enveloppes.