Brevet FR2335967A1 — publié le 19770715

Lwinvention concerne les connecteurs électriques, plus particulièrement ceux qui comprennent un grand nombre de contacts et qui sont munis de moyens propres à permettre, vers la fin du processus de verrouillage mécanique, d'augmenter la pression de contact entre broches et douilles. L'invention concerne plus spécialement des connecteurs électriques du type précité de format parallélépipédique, par exemple du type de ceux montés à l'arrière de tiroirs enfichables dans des armoires ou des appareils électriques. On connais déjà un connecteur du genre précité dans lequel les douilles, agencées de façon å tendre à se déformer, au repos, élastiquement vers une position de pression minimum, voire nulle, sont combinées chacune avec un manchon de verrouillage ou analogue propre, vers la fin de l'enfoncement relatif des broches, à tendre à refermer lesdites douilles pour augmenter leur pression de contact, le mouvement relatif dudit manchon de verrouillage étant obtenu automatiquement à la fin de la course de verrouillage mécanique susvisée. Mais ce connecteurçest un connecteur de forme cylindrique, et les opérations précédentes sont obtenues à partir d'une bague dè mise en pression de contact, entraînée par la bague de verrouillarge mécanique. L'invention vise à faire bénéficier, des perfectionnements susindiqués, les connecteurs de formes différentes, notamment parallélépipédique, qui, bien évidemment, ne comportent pas de bague de verrouillage mécanique, les déformatbns élastiques des douilles devant être commandées par le mouvement de translation axial de l'élément mobile de connecteur soit au cours de la connexion, soit au cours de la déconnexion. I1 est entendu cependant que rien n'empêcherait d'appliquer ces perfectionnements à des connecteurs de forme cylindrique. Un connecteur électrique conforme à l'invention se carac térise en ce que chaque partie de connecteur comporte des systèmes mécaniques situés à proximité de l'avant et au voisinage de deux portions de parois en regard du bottier de la partie de connecteur considérée, ces systemes mécaniques étant aptes a' coopérer avec ceux de l'autre partie de connecteur, au cours des déplacements linéaires axiaux dtenfichage ou de séparation mécanique desdites parties de connecteur, pour commander, par l'intermédiaire d'un ensemble de transmission mécanique a' mouvement linéaire axial, le relâchement de l'effort de pincement exercé par les douilles en début d'enfichage ou de séparation mécanique ou, au contraire, le pincement des broches par les douilles en fin d'enfichage. On peut en outre avoir recours a' l'une ou l'autre des dispositions qui suivent ou à toutes combinaison techniquement possible desdites dispositions - les systèmes mécaniques de la partie de connecteur portant les douilles comportent chacun une pièce mobile axialement, liée rigidement au corps isolant portant les douilles; - les pièces mobiles axialement sont liées au corps isolant par l'intermédiaire d'un ergot; - les pièces mobiles axialement sont liées au corps isolant par l'intermédiaire d'une barrette traversant ledit corps isolant de part en part et dont les extrémité#tont solidaires desdites pièces; - les systèmes mécaniques comportent en outre chacun deux pièces déplaçables en rotation et articulées sur la pièce mobile axialement;; - les pièces déplaçables en rotation sont en forme de L et sont montées pivotantes au niveau du coude du L, dans le plan formé par les bras du L; - les pièces mobiles axialement sont fixées par des articulations aux bras, dirigés l'un vers l'autre, desdeux pièces en forme de L, les autres bras desdites pièces en forme de L étant sensiblement parallèles l'un à l'autre et dirigés vers l'avant de la partie de connecteur, grâce à quoi l'écartement l'un de l'autre desdits bras entrain le déplacement linéaire axial requis de la pièce mobile;; - les systèmes mécaniques de la partie de connecteur portant les broches comportent deux pièces rigidement liées à ladite partie de connecteur, ces pièces ayant sensiblement la forme d'un U dont les branches sont dirigées vers l'avant et séparées l'une de l'autre d'une distance légèrement inférieure à la distance séparant les bras des pièces en L; - les extrémités des bras des pièces en L et des branches des pièces en U sont munies, sur leurs côtés qui sont en regard lors de l'engagement des deux parties de connecteurs, de rampes de guidage se terminant par des becs de blocage;; - le corps isolant dans lequel sont fixées les douilles est monté de façon mobile par rapport au boitier de la partie de connecteur, des ressorts étant interposés entre ledit corps et ledit boîtier, grâce à quoi les douilles sont ramenées en position de pincement une fois achevés l'enfichage ou la séparation des parties de connecteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, relative à un mode de réalisation donné à titre purement illustratif et nullement limitatif, description dans laquelle on se refère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 montre en coupe axiale, dans la position enclenchée, un connecteur à contacts femelles i position variable concerné par l'invention, les parties femelles de deux contacts étant représentées respectivement dans deux positions opératoires différentes; - la figure 2 représente,à échelle agrandie, une partie de la figure!S, les contacts étant représentés de part et d'autre de l'axe, dans les deux positions opératoires différentes de la figure 1; et - la figure 3 représente un système d'assemblage et de verrouillage conforme à l'invention. Bien que sa conception n'entre pas dans le cadre de la présente invention, il est cependant utile de rappeler la structure et le principe du fonctionnement du connecteur électrique que vise à perfectionner l'invention. En ce qui concerne l'ensemble du connecteur, à ltexclu- sion des moyens pour faire varier la pression de serrage entre les contacts, dont il sera question plus loin, on peut ltétablir de toute manière appropriée usuelle, les parties femelle A et mâle B pouvant donc comporter des boîtiers extérieurs 1 et 2 propres à pénétrer l'un dans l'autre, ces boîtiers étant de forme parallélépipédique. Pour simplifier les dessins, on n'a représenté que deux broches et deux douilles sur la figure 1 et une seule broche et une seule douille sur la figure 2. Selon ce mode de réalisation, on voit que - pour ce qui est d'abord de la partie B, elle comporte essentiellement son boîtier 2, à l'intérieur duquel est monté un isolant 3, les broches males 4 étant portées par ledit isolant 3 et traversant une plaque avant 5, - et, pour ce qui est de la partie A, elle comporte, montée dans le boîtier 1 et de la façon qui sera indiquée ci-après, un corps isolant 6 portant des douilles femelles 7 destinées à venir en contact à l'avant avec les broches mâles 4 de la partie B et munies à ltarrière de tous moyens appropriés pour le raccordement avec les conducteurs électriques. En ce qui concerne maintenant, plus spécialement, les douilles femelles 7 coopérant, à l'avant, avec les broches 4 de la partie mâle B - on agence la partie avant de ces douilles de façon qu'elle tende élastiquement à s'écarter vers une position de pression nulle, cette partie avant étant donc avantageusement constituée par des éléments flexibles 8 séparés par des fentes 9 et tendant à s'écarter les uns des autres, - on combine avec ces douilles extensibles des moyens tendant à les refermer pour obtenir la pression désirée, moyens constitués par exemple, pour chacune d'elles, par un manchon extérieur 10 engagé sur la douille extensible et propre, lorsque sollicitée dans un certain sens f (figure 2), à venir fermer la douille 7 en agissant sur des évasements terminaux 11 que comporte celle-ci, - et, pour assurer la fonction opératoire de ces manchons 11, on prévoit un déplacement relatif du corps isolant 6 par rapport au boîtier extérieur 1, à la fin du mouvement d'enclenchement des parties A et B. Selon ce mode de réalisation (étant entendu que tous autres moyens pourraient être prévus, dans le cadre de l'invention, pour assurer ladite fonction), on voit, d'après le dessin, que le corps isolant 6 au lieu d'être fixé dans le boîtier 1, est fixé dans un support intermédiaire 12 qui peut glisser axialement à l'intérieur du boîtier 1. Des ressorts 12a sont interposés entre le corps isolant 6 et le boîtier 1, de façon que, dans la position normale de repos, le corps isolant 6 soit maintenu écarté d'une plaque avant isolante 13 (douilles 8 fermées), une pièce rapportée 12b, fixée à l'arrière du boîtier 1, servant de butée. Le corps isolant 6, qui supporte les douilles 7, 8 et les manchons 10, peut donc subir de légers déplacements axiaux par rapport au boîtier 1. Dans la position normale de repos, dès avant la venue en prise des parties A, B, le corps isolant 6 vient buter contre la paroi avant isolante 13 solidaire du boitier 1. Cette paroi est percée de trous 14 pour le passage des broches 4 (figure 2) de la partie mâle B, trous débouchant, du côté de la partie femelle A, dans des dégagements 15 se trouvant à l'aplomb des douilles 7, 8. En outre, ces dégagements 15 sont délimités par des collets en saillie 16 contre lesquels viennent buter les manchons 10, dépla çables contre l'action de ressorts 17. On voit donc que, dans la position de repos susvisée, avec contact du corps isolant 6 contre la paroi avant 13, chaque manchon 10 est repoussé vers l'arrière, par son contact avec le collet 16, contre l'action de son ressort 17, de sorte qu'il libère les évasements 11 et qu'ainsi la douille 8 prend sa position d'expansion maximum (position représentée sur la moitié supérieure de la figure 2). Cette position est maintenue pendant la majorité de la course de verrouillage mécanique, de sorte que la pénétration des broches 4 sewfait sans effort. Le ressort 17 s'appuie, à l'arrière, sur un épaulement 18 solidaire des douilles 7, 8, lequel épaulement est lui-même positionné par une entretoise 19. Partant de cette position de repos, si maintenant, par les moyens qui vont être décrits, on imprime au corps isolant 6 un léger déplacement axial dans le sens fl tendant à l'écarter de la paroi 13 (position représentée sur la moitié supérieure de la figure 1 ou sur la moitié inférieure de la figure 2), chaque manchon 10 est libéré du collet 16 et vient donc, sous l'action de son ressort 17, agir dans le sens f sur les évasements Il pour resserrer la douille 8 contre la broche 4, la pression de contact désirée étant ainsi obtenue. On va maintenant décrire les moyens permettant d'effectuer les déplacements fl et f au cours de la connexionou de la déconnexion des deux parties A et B du connecteur, moyens qui constituent l'objet de la présente invention. Ces moyens sont constitués de deux dispositifs identiques dont chacun comporte, comme représenté sur la figure 3 - un système mécanique articulé 20 faisant partie de la partie A du connecteur, et - une pièce fixe 21 solidaire de la partie B du connecteur, chacun des systèmes mécaniques 20 et des pièces 21 étant disposé au voisinage des faces avant des boîtiers 1 et 2 des parties A et B de connecteur, parallèlement au plan de coupe de la figure 1. La figure 3 représente un seul dispositif, la partie mâle B étant présentée devant la partie femelle B pour la connexion. Chaque Chaque système0 20 comprend essentiellement deux pièces 22 en forme de L servant de levier d'actionnement et une pièce 23 qui peut, d'une façon avantageuse, avoir une forme en T. Les pièces 22 en L sont montées pivotantes, sensiblement au niveau du coude du L, sur des axes 24 solidaires du corps de connecteur A. Deux bras 25 des pièces 22 sont respectivement parallèles à l'axe longitudinal du connecteur alors que les deux autres bras 26 sont dirigés l'un vers l'autre, perpendiculairement à l'axe du connecteur. Chaque bras 25 comporte, à son extrémité avant, un côté incliné formant une rampe 27 et un redans 28 délimitant avec la rampe 27 un bec 29, les deux becs 29 étant dirigés l'un vers l'autre. Chaque bras 25 est, en outre, muni d'une lumière 30 dans laquelle est engagé un ergot 31 solidaire du corps isolant 6. L'axe moyen de la lumière 30 est un arc d'un cercle centré sur l'axe 24. Les extrémités libres des branches 26 sont articulées par des axes 32 à la pièce en T 23. La tige 33 de la pièce 23 est en outre munie d'une lumière 34 de contour carré ou rectangulaire. Le corps isolant 6 est percé d'un canal transversal 35 (voir figure 1) dans lequel est emboîté, sans jeu dans le sens axial, une barrette d'entraînement 36 dont les extrémités sont engagées dans les lumières 34 des pièces en T 23. La pièce 21 située dans la partie mâle B de connecteur a sensiblement la forme d'un U dont chaque extrémité des branches 37 comporte un côté incliné formant rampe 38 et un redans 39 délimitant avec la rampe 38 un bec 40, les deux becs 40 étant dirigés en sens opposé, vers les parois du boîtier 2 de la partie B de connecteur. L'écartement des branches 37 est légèrement inférieur à l'écartement des bras 25 et choisi tel que les rampes 38 puissent coopérer, de la façon indiquée plus loin, avec les rampes 27 des pièces en L 25, lors de l'accouplement des deux parties A et B de connecteur. On va maintenant décrire le fonctionnement du connecteur lors de l'accouplement des parties A et B de connecteur, en supposant que la partie A est fixe (par exemple solidaire d'une ar moire électrique 41)eut et que la partie B est amovible (par exemple solidaire d'un tiroir amovible). Pour l'accouplement, les parties A et B de connecteur sont présentées l'une en regard de l'autre, le système mécanique articulé 20 étant dans la position représentée sur la figure 3, les douilles 8 étant ressérées, le corps isolant 6 et la paroi isolante 13 étant écartés l'un de l'autre d'une distance prédéterminée e. En introduisant l'extrémité du boîtier 2 de la partie B dans le boîtier 1 de la partie A, les rampes 27 et 38 glissent l'une sur l'autre, et écartent l'une de l'autre les branches 25 des pièces en L 22. Celles-ci pivotant autour des axes 24, les pièces en T 23 sont repoussées vers l'avant de la partie A en entraînant dans ce mouvement la barrette 36 et, par conséquent, le corps isolant 6 dans le sens de la flèche f, contre la force exercée par les ressorts 12a. Le corps 6 butte contre la plaque 13 lorsque les pièces en L 25 sont écartées l'une de l'autre au maximum. Au cours de ce mouvement, comme expliqué précédemment, les manchons 10 sont repoussés, dans le sens de la flèche fl, par les collets 16 contre la poussée des ressorts 17, et les douilles 8 ainsi libérées s'ouvrent, les broches 4 pouvant alors pénétrer dans les douilles sans force de frottement importante. Lorsque la partie B de connecteur parvient en fin d'enfoncement dans la partie A, au moment où les becs 40 de la pièce 21 dépassent les becs 29 des bras 25, les rampes 38 et 27 ne sont plus en appui et, sous l'action du ressort 12a, le corps isolant 6 est brusquement écarté de la paroi isolante 13. Simultanément, les manchons 10 écrasent les évasements Il des douilles 8 et celles-ci sont appliquées fermement contre les broches 4, assurant ainsi la continuité électrique des contacts, la barette 36 ramenée vers l'arrière entraîne les pièces 23, et les pièces en L 22 reprennent leur position initiale en enserrant les pièces 21 sol i- daires de la partie B de connecteur. Pour déconnecter la partie B de la partie A, il suffit d'exercer une traction sur le boîtier 2 de la partie B. En raison du grand nombre de contacts logés dans le connecteur et de l'effort de pincement exercé par les douilles 8 sur les broches 4, le corps isolant 6, monté flottant dans le sens axial à l'intérieur du boîtier 1, est rendu solidaire de la partie B par l'intermédiaire des douilles 8 et des broches 7 et est entraîné vers l'avant par le recul de la partie B de connecteur. Au cours de ce mouvement, les ergots 31, solidaires du corps isolant 6, se déplacent dans les lumières allongées 30 et, en raison de la position inclinée de celles-ci, écartent les uns des autres les bras 25 des pièces en L 22. Celles-ci pivotant autour des axes 24, la pièce en T est repoussée vers l'avant et accompagne le déplacement de la barrette 36 également entraînée par le corps isolant 6. En même temps que le corps 6 vient buter contre la paroi isolante 13, les pièces en L 22 sont complètement écartées : les branches 37 de la pièce en U sont donc libérées et les douilles 8 n'enserrent plus les broches 4. La partie B de connecteur se dégage alors facilement de la partie A, et les parties mobilesde la partie A reviennent alors, sous l'action des ressorts 12a, dans leur position initiale (douilles 8 fermées? pièces en L 22 rapprochées). Grâce au système de connexion qui vient hêtre décrit, l'opérateur réalise et la connexion électrique et le verrouillage mécanique des deux parties de connecteur au cours de la seule introduction linéaire axiale de la partie B dans la partie A. De mode, simplement en exerçant une traction sur la partie B, l'opérateur réalise à la fois le déverrouillage mécanique et la déconnexion électrique des deux parties A et B. f Du fait qu'aucune opération auxiliaire n'est à effectuer avant et/ou après l'introduction axiale ou le retrait axial de la partie A, le maniement d'un connecteur conforme à l'invention est remarquablement simple et convient bien en particulier à l'équi- pement d'armoires électriques comportant des tiroirs amovibles. On comprendra aisément d'après ce qui précède que, bien que l'on ait envisagé plus particulièrement le cas dun connecteur parallélépipédique (type de connecteur couramment utilisé pour l'application citée plus haut), l'invention peut s'appliquer à des connecteurs électriques de n'importe quel type et n'importe quelle forme, y compris à des connecteurs cylindriques. Dans ce dernier cas, il serait judicieux que les corps isolants intérieurs des deux parties de connecteur soit munies de méplats diamétralement opposés servant à la fixation des ensembles 20 et 21. 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. En particulier, les pièces 23 peuvent avoir une forme autre que celle d'un T; de même, la barrette 36 et le canal trans versal 35 peuvent--être remplacés par des ergots solidaires des pièces 23 coopérant avec des logements appropriés pratiqués dans le corps isolant 6. REVENDICATIONS le Connecteur électrique, notamment de forme parallélépipédique, notamment aussi à grand nombre de contacts, comportant des douilles à effort de pincement variable pour permettre d'assurer l'enfichage ou mise en prise des contacts avec un effort de pression faible ou nul entre douilles et broches, la pression de contact étant assurée en fin d'enfichage pour réaliser à ce moment un verrouillage de connexion électrique, caractérisé en ce que chaque partie (A,B) de connecteur comporte des systèmes mécaniques (20,21) situés à proximité de l'avant et au voisinage de deux portions de parois en regard du boîtier de la partie de connecteur considérée, ces systèmes mécaniques étant aptes à coopérer avec ceux de l'autre partie de connecteur, au cours des déplacements linéaires axiaux d'enfichage ou de séparation mécanique desdites parties d connecteur, pour commander, par l'intermédiaire d'un ensemble de transmission mécanique (33, 36) à mouvement linéaire axial, le relâchement de l'effort de pincement exercé par les douilles en début d'enfichage ou de séparation mécanique ou, au contraire, le pincement des broches par les douilles en fin d'enfichage. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les systèmes mécaniques (20) de la partie (A) de connecteur portant les douilles (7,8) comportent chacun une pièce (33) mobile axialement, liée rigidement au corps isolant (6) portant les douilles. 3. Connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces (33) mobiles axialement sont liées au corps isolant (6) par l'intermédiaire d'un ergot. 4. Connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces (33) mobiles axialement sont liées au corps isolant 5. Connecteur électrique, selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les systèmes mécaniques (20) comportent en outre chacun deux pièces (22) dépla çables en rotation et articulés sur la pièce (33) mobile axialement. 6. Connecteur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pièces (22) déplaçables en rotation sont en forme de L et sont montées pivotantes (en 24), au niveau du coude du L, dans le plan formé par les bras (25,26) du L. 7. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les pièces (33) mobiles axialement sont fixées par des articulations (32) aux bras (26), dirigés l'un vers l'autre, de deux pièces (27) en forme de L, les autres bras (25) desdites pièces (27) en forme de L étant sensiblement parallèles l'un à l'autre et dirigés vers l'avant de la partie (A) de connecteur, grâce à quoi l'écartement l'un de l'autre desdits bras (25) entraîne le déplacement linéaire axial requis de la pièce mobile (33). 8. Connecteur électrique selon l'ensemble des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les systèmes mécaniques de la partie (B) de connecteur portant les broches (4) comportent deux pièces (21) rigidement liées à ladite partie (B) de connecteur, ces pièces (21) ayant sensiblement la forme d'un U dont les branches (37) sont dirigées vers l'avant et séparées l'une de l'autre d'une distance légèrement inférieure à la distance séparant les bras (25) des pièces en L (22). 9. Connecteur électrique selon l'ensemble des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les extrémités des bras (25) des pièces en L (22) et des branches (37) des pièces en U (21) sont munies, sur leurs côtés qui sont en regard lors de l'engagement des deux parties de connecteurs, de rampes de guidage (27,38) se terminant par des becs de blocage (29,40). 10. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps isolant (6) dans lequel sont fixées les douilles (7,8) est monté de façon mobile par rapport au boîtier (1) de la partie (A) de connecteur, des ressorts (12a) étant interposés entre ledit corps (6) et ledit boîtier (1) gradue à quoi les douilles (8) sont ramenées en position de pince- ment une fois achevés l'enfichage ou la séparation des parties (A, B) de connecteur.