Brevet FR2356290A1 — publié le 19780120

La présente invention concerne des perfectionnements ap portés aulx connecteurs électriques, notamment à grand nombre de contacts, comportant des douilles portées par un corps isolant faisant partie d'un élément femelle de connecteur et destinées à coopérer avec des broches correspondantes faisant partie d'un élément mâle de connecteur, lesdites douilles étant agencées de façon à exercer un effort de pincement variable pour permettre l'introduction ou le retrait desdites broches avec un effort de pression faible ou nul entre douilles et broches, la pression de contact des douilles sur les broches étant obtenue en fin d'introduction des broches dans les douilles, ledit effort de pincement variable étant assuré par des moyens de commande. Ces perfectionnements s'ajoutent à ceux décrits dans la demande de brevet français nO 76 19275 déposée le 24 juin 1976 au nom de la demanderesse, en vue de permettre l'application de la pression de contact des douilles sur les broches sans avoir recours au déplacement de tout ou partie du corps isolant portant les douilles. Lesdits perfectionnements décrits dans la demande de brevet nO 76 19275 consistaient essentiellement en ce qu'une partie longitudinale de la paroi de chaque douille était constituée par une pièce mobile radialement qui pouvait occuper, sous l'action des susdits moyens de commande, d'une part, une position écartée pour laquelle l'introduction ou le retrait de la broche correspondante s'effectuait avec un effort de pression faible ou nul et, d'autre part, une position pincée pour laquelle ladite pièce mobile était pressée sur la susdite broche, ladite pièce mobile présentant une partie centrale accessible de 1'extérieur dé la douille pour coopérer avec les moyens de commande. Suivant le mode de réalisationqdécrit dans la demande de brevet nO 76 19275,les moyens de commande etaient actionnés par un déplacement axial du corps isolant. Des connecteurs de ce type donnent entière satisfaction eh ce qui concerne le fonctionnement des douilles à la connexion-et i la ddconnexion,mais présentent cependant une longueur accrue du fait de la course nécessaire aux déplacements du corps isolant portant les douilles. Cette augmentation de longueur est un inconvénient pour èer- taines applications,lorsque les connecteurs doivent être mis en place dans des endroits peu accessibles et/ou lorsque la place disponible est limitée. L'invention a donc pour but de concevoir des moyens de commande de la pièce mobile radialement qui n'entrainent pas une longueur excessive du connecteur. Selon une première disposition de l'inventionssles moyens de commande comprennent un élément transversal mobile perpendiculairement à l'axe général des douilles, ledit élément transversal mobile étant muni d'au moins autant de butées que le connecteur comporte de douilles, chaque bucée étant disposée de manière à coopérer avec la partie centrale de la pièce mobile de la douille considérée lorsque l'élément transversal mobile est déplacé. Dans un mode de réalisation préféré, on a en outre recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions qui suivent, ou à toute combinaison techniquement possible desdites dispositions - l'élément transversal mobile est une plaque plane, - la plaque plane présente des trous, chaque trou entourant la douille correspondante au niveau de sa partie centrale, le bord dechaque trou situé en regard de la partie centrale de la douille correspondante constituant la butée, - les parties centrales des pièces mobiles des douilles présentent un bossage dépassant extérieurement desdites douilles, les butées correspondantes sont lisses, - le corps isolant est réalisé en deux parties non accolées l'une à l'autre, la plaque plane étant mobile entre lesdites parties du corps isolant, - le déplacement de l'élément transversal mobile dans le sens l'amenant au contact des pièces mobiles des douilles est commandé par le déplacement axial d'un organe extérieur du connecteur, notamment d'une bague de verrouillage mécanique, - l'élément transversal mobile est rappelé dans sa position initiale non active par des moyens élastiques, notamment un ressort de rappel. Selon une seconde disposition de l'invention, la douille dépasse partiellement de la face frontale du corps isolant de l'élément femelle du connecteur, la partie centrale de la pièce mobile radialement présentant la forme d'un bossage situé à l'extérieur dudit corps isolant et au voisinage de sa face frontale; la broche correspondante est logée dans une cavité axiale d'un corps isolant de l'élément mâle de connecteur; les moyens de commande du mouvement radial de la pièce mobile sont constitués par une zone d'appui ménagée sur la partie de la surface interne de la cavité axiale du corps isolande l'élément mâle de connecteur. Mises à part ces dispositions principales, l'invention en comprend certaines autres qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question dans la description qui suit, prise en considération avec les dessins annexés sur lesquels - les figures 1 et 2 représentent, à grande échelle, et dans deux positions opératoires différentes,un ensemble dodille-bro- che conforme à la première disposition de l'invention, et - les figures 3 et 4 représentent, à grande échelle, et dans deu: positions opératoires différentes, un ensemble douille-broche conforme à la seconde disposition de l'invention. Dans la suite de la description, par partie avant" d'une pince d'un élément de connecteur, on entend la partie de cette pièce qui est tournée vers l'autre élément de connecteur accouplable avec ledit élément, lorsque les deux éléments sont présentés l'un en regard de l'autre pour l'accouplement (côté AV sur les figures). De même, par "partie arrière" d'une pièce, on entend la partie de cette pièce qui est tournée vers les conducteurs électriques fixés à l'élément de connecteur (côté AR sur les figures). On va tout d'abord décrire la première disposition de l'invention en se référant aux figures 1 et 2 sur lesquelles une partie seulement d'un élément femelleA de connecteur est représenté une douille 1 dudit élément A coopérant avec une broche 2 faisan partie d'un élément mâle B de connecteur (dont seule une plaque avant 5 apparait sur la figure 2). Pour des raisons de standardisation et de réduction des coûts de fabrication, il est intéressant que la liaison entre conducteurs électriques (non représentés) et douilles 1 se fasse de façon connuepar l'intermédiaire de broches 8 identiques aux broches 1 et portées par un premier corps isolant 7 (se présentant à l'arrière de l'élément A), de telle manière que l'arrière de l'élément femelle A soit identique à l'élément mâle B. On notera que les différentes parties de l'élément femelle j (notamment les corps isolants 7 et 9 - les broches 8 et les doui] les 1) sont assemblées une fois pour toutes au cours du montage de l'élément A et que, en ce qui concerne son utilisation, l'élément A est identique à un élément muni de douilles à queue de type conventionnel. L'élément A comporte en outre un second corps isolant 9 portant les douilles 1 agencées pour coopérer, dans leurs parties arrière, avec les broches -8 correspondantes et pour coopérer, dans leurs parties avant, avec les broches 2 de l'élément mâle B en position connectée, l'élément femelle A étant muni également d'une plaque avant 10 traversée par les broches 2 en position connectée. Chaque douille 1 est constituée essentiellement de trois pièces, savoir - une pièce allongée ou berceau 11, métallique, destinée à guider les broches 2 et 8 lors de leur introduction ou de leur retrait et apte à assurer éventuellement une liai son électrique entre lesdites broches - une pièce mobile radialement, se présentant de préférence sous la forme d'une lame allongée élastique 12, assurant la liaison électrique entre les broches 2 et 8 en position connectée - et une enveloppemétallique cylindrique 13 ayant essentiel lement pour rôle de maintenir assemblés le berceau Il et la lame 12. La lame élastique 1? présente, de l'arrière vers l'avant zune branche flexible 19 appuyée en permanence surlabroche 8 - une partie plate 20 reposant sur un méplat 17 prévu sur un arceau 15 faisant-partie du berceau 11,deux pattes la térales 23 de la lame étant engagées dans une gorge 18 prévue sur le pourtour de l'arceau 15,cet agencement so- lidarisant la lame 12 au berceau Il - un bossage 21 saillant hors de l'enveloppe 13 par une ou verture 25 de celle-ci - et enfin une autre branche flexible 22, destinée d coopé rer avec la broche 2, cette branche 22 constituant l'élé- ment mobile de la douille 1 dont le déplacement radial permet l'insertion ou le retrait de la broche 2 avec un effort de pression nul entre douille et broche. Dans la demande de brevet n 76 19275,la commande de la lame 12 était obtenue par l'action,surle bossage 21,d'une rampe prévue dans la face interne du logement 26 traversant le corps iso lant 9, le corps isolant étant déplacé axialement soit en fin d'enfichage pour appliquer la lame 21 contre la broche 2, soit en début de retrait pour écarter la lame 21 de la broche 2. La course nécessaire au déplacement axial de l'isolant 9 allongeait d'autant l'élément femelle A du connecteur. Pour obtenir un élément plus compact, conformément à l'invention, la commande de la lame 12 ne s'effectue plus par déplacement du corps isolant, mais à l'aide d'un élément transversal mobile radialement. A cette fin, le corps isolant 9 est réalisé en deux parties 9a et 9b situées axialement de part et d'autre des bossages 21 des lames 12 et entre lesquelles parties est disposé, de manière à pouvoir coulisser radialemeùt, l'élément transversal précité qui se présente de préférence sous la forme d'une plaque plane 30 en matériau isolant. Cette plaque est percée de trous 31, en nombre égal à celui des douillesqui entourent celles-ci, ces trous étant soit circulaires avec un diamétre supérieur à celui des douilles, soit allongés dans le sens du déplacement de la plaque. La partie 31 a de chaque trou 31 qui est située en regard du bossage 21 de la douille 12 correspondante sert alors de butée pour entraîner la lame 12 et amener sa partie flexible en contact avec la broche 2, en fin d'accouplement des deux éléments A et B. A titre d'exemple, dans le cas d'un connecteur de type cylindrique muni d'une bague extérieure 32 servant au verrouillage de l'assemblage mécanique des deux éléments A et B, la face interne de cette bague peut être munie d'une rampe 33 apte à coagir avec une surface 34 de l'extrémité en regard de la plaque 30, cette extrémité faisant alors saillie hors de l'enveloppe extérieure (non représentée) de l'élément femelle A. Dans la position non connectée de l'élément femelle A, les parties 31a des trous 31 de la plaque 30 sont maintenues écartées des bossages 21 des lames 12 grâce à l'action de moyensélastiques, par exemple un ressort de rappel (non représenté sur les figures)disposé à l'extrémité de la plaque 12 opposée à la surface 34 et agissant dans le sens de la flèche F. Ce sont alors les douilles 1 elles-mêmes qui peuvent servir de butées pour bloquer la plaque 30. Le fonctionnement d'un connecteur ainsi agencé est le suivant Au début de l'assemblage de l'élément femelle A avec l'élément male B, les butées 31 a des trous 31 ne coopérant pas avec les bossages 21 des lames 12, les branches flexibles 22 sont dégagées de l'espace intérieur des douilles 1, et les broches 2 pénètrent librement dans les douilles correspondantes En fin d'enfichage, pour verrouiller l'assemblage mécanique des deux éléments de connecteur, la baque de verrouillage 32 est actionnée de façon appropriée pour coopérer avec des organes complémentaires (filets de vis - rampes) prévus à l'avant de l'enveloppe extérieure (non représentée) de l'élément mâle B de connecteur.Quel que soit son mode de fonctionnement, cet actionnement de la bague 32 s'accompagne d'un déplacement axial de celle-ci; de ce fait la rampe 33 prévue sur sa surface intérieure entre en contact, à un instant donné, avec la surface 34 de la plaque 30, et repousse celle-ci transversalement, à l'encontre de la force F exercée par le ressort de rappel. Au cours de ce déplacement de la plaque 30, les parties 31a des trous 31 de la plaque entrent en contact avec les bossages 21 et repoussent les branches flexibles 22 des lames 12 contre les broches 2 (figure 2), de préférence en les écrasant légèrement contre lesdites broches afin d'établir des contacts francs malgré les jeux nécessaires à un fonctionnement correct du connecteur. Inversement, à la déconnexion, l'actionnement de la bague de verrouillage provoque son déplacement axial vers l'arrière de l'élément femelle A. La plaque 30, libérée et repoussée sous l'action de la force F exercée par le ressort de rappel, retourne à sa position initiale en butée contre les douilles 1. Les butées 31a ayant été écartées des bossages 21, les branches flexibles 22 s'écartent des broches 2, et le retrait de l'élément mâle B de connecteur peut s'effectuer sans frottement entre les branches 22 des lames 12 et les broches 2. Bien entendu, l'exemple qui précède n'est donné qu'à titre illustratif et n'a rien de limitatif puisque l'invention peut être appliquée à des connecteurs de différents types autres que le type cylindrique. L'actionnement de la plaque 30 peut être commandé par tout autre moyen qu'une bague de verrouillage et l'on pourrait tout aussi bien obtenir le même résultat en faisant coopérer la surface intérieure de la partie avant de l'enveloppe extérieure 36 de l'élément mâle B ou en prévoyant une tirette manoeuvrable par lwopérateur en fin d'assemblage mécanique des deux éléments de connecteur, ou à l'aide d'autres moyens plus complexes. De même, il est possible de s'affranchir de l'emploi d'un ressort de rappel, à condition de lier mécaniquement la plaque 3C à la bague de verrouillage 32, par exemple à l'aide d'un ergot prisonnier, solidaire de la plaque, coulissant dans un guide incliné prévu à la place de la rampe 33. On notera aussi que, pour la mise en oeuvre de cette première disposition de l'invention, il n'est pas indispensable d'avoir recours à une douille double telle que celle décrite précédemment ; on peut utiliser une douille simple coopérant à l'avant avec la broche 2, et terminée à sa partie arrière par une queue de forme quelconque pour une liaison appropriée avec le conducteur électrique correspondant (soudure, sertissage, enroulement ou "wrapping"). I1 est également possible de prévoir, à la place des trous 31, des évidements allongés dont les fonds constitueraient les butées d'actionnement des lames élastiques 12, la plaque 30 munie de ses évidements présentant alors l'aspect d'un peigne. En outre, bien que les lames élastiques 12 munies de bossages 21 constituent le mode de réalisation préféré des pièces de contact mobiles radialement des douilles, il est également possible d'envisager que les lames élastiques ne possèdent pas de bossages et soient sensiblement droites, les lames ne présentant alors aucune saillie dépassant hors des enveloppes 13 des douilles 1. Il convient alors que les butées (partie 31a des trous 31 dans le cas d'une plaque perforée ou fonds des évidements dans le cas d'une plaque en forme de peigne) nécessaires à l'actionnement des lames élastiques présentent, en regard des parties centrales desdites lames, des proéminences saillant en direction desdites parties centrales des lames et aptes à pénètrer à travers les ouvertures 25 des enveloppes 13, lors du déplacement transversal de la plaque 30. De toute manière, quelle que soit la variante envisagée, grâce à la plaque 30 mobile transversalement entre les deux parties 9a et 9b du corps isolant 9, il est possible de réaliser un connecteur plus compact que ceux connus jusqu'à présent tout en conservant l'avantage des douilles à effort de pincement variable. On va maintenant décrire, en se référant aux figures 3 et 4, une deuxième disposition de l'invention qui, de même que la précédente, permet de raccourcir notablement la longueur de l'élément femelle A et, de ce fait, de rendre le connecteur plus compact. Selon la figure 3, on voit que - pour ce qui est de l'élément femelle A, il comporte essentiellement un corps isolant 40 avec culasse arrière 41, les douilles 1 étant disposées dans des logements axiaux 42 percés dans ledit corps isolant 40 et y étant fixées de toute manière comme en soi, une plaque avant (non représentée) pouvant être mise en place contre la face avant du corps isolant 40, - et, pour ce qui est de l'élément mâle B, il comporte l'association d'un corps isolant 43 portant des broches 2 qui y sont fixées de toute manière connue et d'un corps isolant 44, situé devant le corps isolant 43 et percé de cavités axiales 45 dans lesquelles sont engagées les parties avant des broches, une culasse arrière (non représentée) étant en outre prévue à l'arrière du corps isolant 43. En ce qui concerne maintenant plus spécialement les douilles 1, elles sont ici du type simple, c'est-à-dire agencées pour coopérer avec les seules broches 2, bien que des douilles double telles que celles mentionnées plus haut dans la description de la première disposition de l'invention puissent tout aussi bien convenir. De ce fait, la constitution de chaque douille est sensiblement la même que précèdemment, savoir - un berceau Il destiné à guider la broche 2 correspondante lors de son introduction ou de son retrait, - une lame élastique allongée 12, comportant une partie plate 20, un bossage 21 et une. branche flexible de contact 22, - et une enveloppe cylindrique 13 ayant essentiellement pour rôle de maintenir l'assemblage du berceau 11 et de la lame 12, cette enveloppe étant munie d'une ouverture 25 par laquelle fait saillie le bossage 21 de la lame 12. Mais, à la différence de la douille précèdemment décrite, en raison de l'absence de la broche arrière, la partie arrière de la douille a une forme simplifiée - la partie flexible arrière de la lame 12 n'existe plus, - la partie du berceau située en arrière du bossage est massive et est prolongée par une tige cylindrique ou queue 46 dont l'extrémité libre (non représentée) est agencée pour être solidarisée au conducteur électrique correspondant (non représenté) de toute façon approprié (soudure, sertissage, enroulement ou 1,wrapping1,). Conformément à lXinvention, les douilles 1 ne sont pas totalement enfoncées dans les logements axiaux 42, et toute la partie avant des douilles située au-delà des bossages 21 (et y compris ces bossages) dépassent de la face avant du corps isolant 40. En ce qui concerne maintenant les broches 2, on a indiqué plus haut quelles étaient logées dans des cavités axiales 45 du corps isolant avant 44. Le diamétre de ces cavités est légèrement supérieur au diamétre extérieur des douilles 1, de manière que lors de l'assemblage des éléments A et B de connecteur, les parties des douilles qui dépassent de la face avant du corps isolant 40 puissent pénétrer dans les cavités 45. Les moyens de commande du déplacement radial des lames 12 sont constitués, de manière fort simple, par les zônes 45a des cavités 45 qui sont situées, en position connectée, en regard des bossages 21 correspondants. Autrement dit, c'est le corps isolant 44 lui-même qui, par l'intermédiaire des zônes avant des cavités 45, sert à commander le déplacement radial des lames 12. Il est donc important que les conditions suivantes soient respectées pour obtenir un fonctionnement satisfaisant du connecteur - le diamétre des cavités doit être supérieur au diamétre extérieur des douilles, mais ne doit pas être trop important pour que les bossages 21 et les branches flexibles 22 soient repoussés radialement vers l'intérieur des douilles, lorsque les surfaces des cavités 45 parviennent au niveau des bossages 21 - les bossages 21 doivent être situés en avant de la face frontale du corps isolant 40 sans en être cependant trop éloignés, afin que les bossages ne soient contactés par les surfaces des cavités 45 qu'en fin d'enfichage des deux éléments A et B de connecteur. Afin de faciliter la pénétration des bossages 21 dans les cavités 45, il est souhaitable que la zône avant- desdites cavités soit inclinée pour former des rampes 46. De préférence, dans un but de simplification de la fabrication du corps isolant 44, il est avantageux que la partie avant des cavités 45 soit tronconique. Comme on l'a indiqué plus haut, il est possible d'équiper le connecteur qui vient d'entre décrit avec des douilles double coopérant à l'arrière avec des broches. Il n'est pas indispensable non plus que l'élément mâle soit muni de deux corps isolants 43 et 44 : un corps isolant monobloc comportant les cavités 45 requises, pourrait tout aussi bien convenir. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique, notamment à grand nombre de con tacts, comportant des douilles portées par un corps isolant d'un élément femelle de connecteur et destinées à coopérer avec des broches correspondantes d'un élément mâle de connecteur, lesdites douilles étant agencées de façon à exercer un effort de pincement variable sous l'action de moyens de commande pour permettre l'introduction ou le retrait desdites broches avec un effort de pression faible ou nul entre douilles et broches, la pression de contact des douilles sur les broches étant obtenue en fin d'introduc tion des broches dans les douilles, une partie longitudinale de la paroi de chaque douille étant constituée par une pièce mobile radialement qui peut occuper, sous l'action des susdits moyens de commande, d'une part, une position écartée pour laquelle l'introduction ou le retrait de la broche correspondante s'effectue avec un effort de pression faible ou nul et, d'autre part, une position pincée pour laquelle ladite pièce mobile est pressée sur la susdite broche, ladite pièce mobile présentant une partie centrale accessible de l'extérieur de la douille pour coopérer avec les moyens de commande, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un élément transversal mobile perpendiculairement à l'axe général des douilles, ledit élément transversal mobile étant muni d'au moins autant de butées que le connecteur comporte de-douilles, chaque butée étant disposée de manière à coopérer avec la partie centrale de la pièce mobile de la douille considérée lorsque l'élément transversal mobile est déplacé. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément transversal mobile est une plaque plane. 3. Connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque plane présente des évidements dont les fonds constituent les butées. 4. Connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque plane présente des trous, chaque trou entourant la douille correspondante au niveau de sa partie cen trale, le bord de chaque trou situé en regard de la partie cen trale de la douille correspondante constituant la butée. 5. Connecteur électrique selon l'une quelconque des reven dications 1 à 4, caractérisé en ce que les parties centrales des pièces mobiles des douilles présentent un bossage dépassant extérieurement desdites douilles, et en ce que les butées cor respondantes sont lisses. 6. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, les parties centrales des pièces mobiles des douilles ne dépassent pas extérieurement desdites douilles, et en ce que les butées correspondantes présentent une proéminence saillant en direction desdites parties centrales. 7. Connecteur é-tectrique selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le corps isolant est réalisé en deux parties non accolées l'une à l'autre, la plaque plane étant mobile entre lesdites parties du corps isolant. 8. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le déplacement de l'élément transversal mobile dans le sens l'amenant au contact des pièces mobiles des douilles est commandé par le déplacement axial d'un organe extérieur du connecteur, notamment d'une bague de verrouillage mécanique. 9. Connecteur électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface interne de la baque de verrouillage mécanique est munie d'une rampe apte à coopérer avec une surface en regard prévue sur l'élément transversàl mobile. 10. Connecteur électrique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'élément transversal mobile est rappelé dans sa position initiale non active par des moyens élastiques, notamment un ressort de rappel. 11. Connecteur électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les douilles elles-mêmes servent de butées à l'élément transversal lors du rappel de celui-ci dans sa position initiale nonactive. 12. Connecteur électrique, notamment à grand nombre de contacts,comportant des douilles portées par un corps isolant faisant partie d'un élément femelle de connecteur et destinées à coopérer avec des broches correspondantes faisant partie d'un élément mâle de connecteur, lesdites douilles étant agencées de façon à exercer un effort de pincement variable pour permettre l'introduction ou le retrait desdites broches avec un effort de pression faible ou nul entre douilles et broches, la pression de contact des douilles sur les broches étant obtenue en fin d'introduction des broches dans les douilles, ledit effort de pincement variable étant assuré par des moyens de commande, une partie longitudinale des la paroi de chaque douille étant constituée par une pièce mobile radialement qui peut occuper, sous l'action des susdits moyens de commande, d'une part, une position écartée pour laquelle l'introduction ou le retrait de la broche correspondante s'effectue avec un effort de pression faible ou nul et, d'autre part, une position pincée pour laquelle ladite pièce mobile estpressée sur la susdite broche, ladite pièce mobile présentant une partie centrale accessible de llex- térieur de la douille pour coopérer avec les moyens de commande, caractérisé en ce que la douille dépasse partiellement de la face frontale du corps isolant de l'élément femelle de connecteur, la partie centrale de la pièce mobile radialement présentant la forme d'un bossage situé à l'extérieur dudit corps isolant et au voisinage de sa face frontale, en ce que la broche correspondante est logée dans une cavité axiale dtun corps isolant de laélément mâle de connecteur et en ce que les moyens de commande du mouvement radial de la pièce mobile sont constitués par une zône d'appui ménagée sur la partie de la surface interne de la cavité axiale du corps isolant de l'élément mâle de connecteur. 13. Connecteur électrique selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'orifice de la cavité est muni d'une partie de guidage de forme tronconique.