Brevet FR2497609A1 — publié le 19820709

- 1- 2497609 La présente invention concerne un dispositif de connexion du type à "pousser-tirer", comprenant un premier et un second élément de con- necteur accouplables, ledit premier élément de connecteur comportant des moyens mécaniques agencés pour permettre l'accouplement du premier et du second élé- ment de connecteur et leur blocage en position accouplée, ces moyens mécaniques comprenant une bague cylindrique extérieure mobile axialement entre une position centrale de verrouillage et deux positions de déverrouillage disposées de part et d'autre de la position centrale, une bague intérieure de forme cylindrique coaxiale à la bague extérieure et pourvue d'une série de languettes élastiques s'étendant axialement en direction de l'extrémité d'accouplement dudit premier élément de connecteur, chacune de ces languettes comportant des organes de cou- plage agencés pour coopérer avec des éléments de couplage complémentaires adap- tés sur le second élément de connecteur, lorsque les deux éléments de connecteur sont amenés en position d'accouplement, et un renflement radial extérieur pour coopérer avec une surface de came ménagée à l'intérieur de la bague extérieure, afin d'assurer le blocage et permettre le déblocage du second élément de con- necteur par rapport au premier élément de connecteur, la bague extérieure com- portant également des moyens pour la ramener automatiquement dans sa position centrale de verrouillage. On connaît déjà des dispositifs de connexion de ce type, notamment des connecteurs électriques dits connecteurs "push-pull", couramment utilisés pour raccorder des câbles co-axiaux. Le brevet américain No 4 017 139, décrit en particulier un élément de connecteur femelle comportant une bague extérieure mobile, coulis- sable co-axialement sur un corps cylindrique, logeant au moins un organe de con- tact électrique, ainsi que des moyens ressorts adaptés pour ramener automa- tiquement ladite bague dans une position centrale de verrouillage, qui corres- pond à la position d'accouplement du connecteur femelle avec un connecteur mâle complémentaire. Les moyens ressorts comprennent un ressort spirale, disposé co- axialement entre ledit corps cylindrique et la bague extérieure mobile. Ce dispositif connu nécessite la fabrication et la mise en place d'un ressort spirale, qui risque de perdre au moins une partie de son élasticité, lorsqu'il est sollicité à de nombreuses reprises. La présente invention se propose de réaliser un dispositif de construction simple et économique, ne comportant pas de ressort spirale pour ramener la bague extérieure dans sa position de verrouillage. A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérise en ce que les moyens pour ramener la bague extérieure dans sa position cen- trale de verrouillage comprennent une gorge en V très ouvert, cette gorge étant disposée pour créer deux rampes inclinées constituées par les deux parois de -2 - 2497609 cette gorge, la largeur de la gorge étant au moins égaie à la course ce la ba- gue extérieure mobile, et des moyens ressorts formant une couronne ento'rant au moins partiellement la bague intérieure et étant sollicités par leur élas- ticité vers leur position de repos, o ils sont logés au fond de la gorge en V, ces moyens ressorts étant montés entre la bague intérieure et la bague exté- rieure de telle manière que leur position coïncide avec la position de verrouil- lage de la bague extérieure. Selon une forme de réalisation préférée, le dispositif se- lon l'invention comporte une gorge en V ménagée à la périphérie de la bague cylindrique intérieure, et les moyens ressorts sont solidaires de la oag. e cy- lindrique extérieure. Toutefois, selon une autre variante, la gorge en V peut être ménagée à la surface intérieure de la bague cyiindri-ue extérieure. et ies moyens ressorts sont alors, dans ce cas, solidaires de la bague cylindrique in- térieure. Une forme de réalisation particilibrerent intéressante du dispositif selon l'invention, présente des moyens ressorts comportant un anneau fendu, contraint par son élasticité b adopter une position o son diamètre est minimal, cet anneau étant logé dans une gorge en U disposée en regard de la gorge en V, cet anneau étant dimensionné de telle manière que, dans sa position de repos, il soit partiellement logé dans la gorge en V, en appui contre le fond de cette dernière, et partiellement logé dans la gorge en U, guidé par ses parois latérales. De cette manière, lorsque la bague est poussée vers la face d'accou- plement du premier élément de connecteur, ou tirée dans la direction opposée, l'anneau, en appui respectivement sur l'une ou l'autre des rampes latérales de la gorge en V, s'ouvre en augmentant de diamètre et pénètre davantage dans la gorge en U. Cette gorge en U a une profondeur au moins égale à i'épais- seur de l'anneau selon une direction radiale. D:autre part, pour faciliter le glissement doux de cet anneau sur les rampes formées par les parois de la gorge en V, il présente une surface arrondie sur son côté en regard de la gorge en V, c'est-à-dire sur son côté destiné à prendre appui sur les parois laté- rales de cette gorge. - Selon une forme de réalisation particulière, l'anneau a une forme torique. Dans le cas o la gorge en V est ménagée à la surface in- térieure de la bague cylindrique extérieure, l'anneau fendu sera du type pré- contraint en extension, c'est-à-direqu'ilauratendance à adopter une positio.n o son diamètre est maximal. Selon une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, les moyens ressorts comportent une série de languettes axiales 3 2 497609 élastiques, solidaires de l'extrémité de la bague extérieure opposée à la face d'accouplement du premier élément de connecteur, ces languettes étant disposées tout autour de la périphérie de la bague intérieure, comportant à leur extrémité libre une protubérance arrondie agencée pour prendre appui sur les parois de la gorge en V, et étant précontraintes de telle manière qu'elles aient tendance à adopter une position de repos, dans laquelle la couronne constituée par ces protubérances a un diamètre minimal, cette position de repos de la couronne de protubérances coïncidant avec la position de verrouillage de la bague extérieure. Ces languettes ont tendance à revenir dans cette position de repos lorsque la bague est poussée hors de sa position de verrouillage en direction de la face d'accouplement du premier élément de connecteur ou lorsqu'elle est tirée dans la direction opposée, de telle manière que la couronne de protubérances, en ap- pui sur les rampes latérales de la gorge en V, augmente de diamètre en armant les ressorts constitués par lesdites languettes axiales élastiques. Ces languettes peuvent être soit usinées d'une pièce avec la bague extérieure cylindrique, soit rapportées à cette bague par un procédé quelconque connu en soi. Une application particulièrement avantageuse du dispositif de connexion selon l'invention consiste à réaliser un connecteur électrique, dont l'un des deux éléments de connecteur, mâle ou femelle, comporte les moyens pour ramener la bague extérieure dans sa position centrale de verrouillage, tel que décrit précédemment. Une autre application avantageuse consiste à utiliser le dispositif selon l'invention pour raccorder au moins deux tronçons de câbles optiques. La gorge en V coopérant avec les moyens ressorts, peut être adaptée au choix à l'élément de connecteur mâle ou à l'élément de connecteur femelle. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'exemples de réalisation et du dessin annexé dans lequel: la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'une forme de réalisation d'un élément de connecteur mêle d'un dispositif de connexion selon l'invention, la figure 2 représente une vue en élévation partiellement coupée d'une autre forme de réalisation d'un élément de connecteur mâle d'un dispositif selon l'invention, et la figure 3 représente une vue en élévation, partiellement coupée, d'une autre forme de réalisation d'un élément de connecteur femelle d'un dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, l'élément de connecteur mâle 1 représenté, comporte un corps annulaire 2, appelé par la suite bague cylindrique intérieure, et une bague cylindrique extérieure 3, mobile axialement par rap- - 4 - port à la bague 2. A l'intérieur de la bague intérieure 2, est monté un bloc isolant 4, dont la surface périphérique est sensiblement cylindrique, et qui porte un organe de contact électrique 5, logé dans un alésage axial approprié. L'organe de contact central 5 comporte une fiche d'extrémité 6, prévue pour être accouplée avec une embase complémentaire (non représentée), un tronçon central 7 destiné à maintenir la fiche en place dans l'alésage central axial du bloc isolant 4, et un organe de raccordement 8, prévu pour recevoir et fixer un conducteur électrique. La fiche 6 et l'organe de raccordement 8 sont respectivement disposés à l'intérieur de deux évidements 9 et 10 ménagés dans le bloc isolant 4, de part et d'autre de l'alésage central contenant le tronçon central 7 de l'organe de contact 5. La bague intérieure 2 comprend une pièce support annulaire 11 montée sur le bloc isolant 4, par exemple par vissage de son extrémité anté- rieure 12 sur une bague métallique 13 emmanchée à la périphérie du bloc isolant, du côté de la face d'accouplement de l'élément de connecteur 1. La bague inté- rieure 2 comprend par ailleurs une pièce annulaire 14, montée par exemple par vissage co-axialement sur la pièce support 11, et portant une couronne de lan- guettes élastiques 15, disposées tout autour de la périphérie de la bague métallique 13. Chacune de ces languettes comporte un premier renflement 16, orienté vers l'axe longitudinal de l'élément de connecteur 1, et qui est des- tiné à pénétrer à l'intérieur d'une gorge annulaire de forme complémentaire (non représentée), ménagée à la périphérie d'un élément de connecteur femelle accouplable avec l'élément de connecteur mâle représenté. Chaque languette 15 comporte un second renflement radial 17, orienté vers la bague extérieure 3, et qui coopère avec une surface de came 18 ménagée le long de la face intérieure de la bague 3. La surface de came 18 comporte deux zones de moindre épaisseur 19 et 20, qui définissent entre elles une butée d'appui 21. La butée d'appui 21 permet de bloquer les languettes élastiques 15 dans leur position de verrouil- lage. Lorsque la bague 3 est poussée manuellement en direction de la face d'ac- couplement de l'élément de connecteur 1, la zone de moindre épaisseur 20 vient se placer en regard du deuxième renflement 17, des languettes 15, et permet à ces languettes de s'écarter radialement vers l'extérieur, de sorte que la couron- ne formée par l'ensemble des languettes 15 puisse se détendre en augmentant de diamètre pour permettre la pénétration d'un élément de connecteur femelle ac- couplable à l'élément de connecteur mâle 1. De façon analogue, lorsque la bague extérieure 3 est tirée manuellement dans la direction opposée à la face d'accouplement de l'élément de connecteur 1, la zone de moindre épaisseur 21 vient se placer en regard du deuxième renflement 17, ce qui permet de dégager un élément de connecteur femelle, initialement accouplé avec l'élément de con- necteur mâle 1. - 5 - 2497U09 La bague intérieure 2 est pourvue, à sa face périphérique, d'une gorge annulaire 22 en forme de V très ouvert, dont les parois latérales définissent deux rampes 23 et 24, inclinées par rapport à l'axe longitudinal de l'élément de connecteur. Le fond de la gorge constitue une zone de diamètre minimal de la bague intérieure 2. La bague extérieure 3 comporte à son extrémité éloignée de la face d'accouplement de l'élément de connecteur 1, une série de languettes élastiques disposées parallèlement par rapport à l'axe de l'élément de con- necteur, et en couronne autour de la surface périphérique de la bague intérieure 2. Chacune de ces languettes 25 comporte à son extrémité libre une protubérance arrondie 26. Les languettes élastiques 25 sont précontraintes, en direction de l'axe longitudinal de l'élément de connecteur, de telle manière que les protu- bérances 26 viennent se loger au fond de la gorge 22. La couronne formée par l'ensemble des protubérances 26 équipant les extrémités respectives des languet- tes 25, a tendance à se resserrer pour adopter une position o son diamètre est minimal. De cette manière, lorsque la bague extérieure 3 est poussée manuellemer en direction de la face d'accouplement, les protubérances 26 des languettes élastiques 25 se déplacent sur les rampes 23 des gorges en V 22. L'ouverture maximale de la gorge 22 étant supérieure à la course de la bague extérieure 3, la protubérance 26 demeure en appui sur la rampe 23 lorsque la bague extérieure 3 est poussée au maximum en direction de la face d'accouplement de l'élément de connecteur. De cette manière, lorsque l'opérateur relâche la bague extérieure 3, l'élasticité des languettes 25 engendre le glissement des renflements 26 sur la rampe 23, et le retour de la bague 3 dans sa position de verrouillage o les renflements 26 sont en appui au fond de la gorge 22. De façon similaire, lorsque la bague extérieure 3 est tirée de façon à permettre le dégagement (décrit pré- cédemment) d'un élément de connecteur femelle accouplé à l'élément de connecteur mâle 1, les renflements glissent sur la rampe 24 de la gorge en V 22, de façon à armer les ressorts constitués par les languettes 25. Comme précédemment, lorsque l'opérateur relâche la bague extérieure 3, l'élasticité des languettes ramène cette bague dans sa position de verrouillage, c'est-à-dire dans une position o les renflements 26 se trouvent en appui au fond de la gorge 22. A son extrémité adjacente à la face d'accouplement, la bague extérieure 3 comporte une protubérance annulaire 27, agencée pour faci- liter le guidage et le maintien axial d'un élément de connecteur femelle ac- couplé à l'élément de connecteur mâle 1. Dans l'exemple décrit ci-dessus, l'élément de connecteur 1 comporte deux éléments ou groupe d'éléments isolés les uns des autres pour assurer séparément une fonction de couplage électrique. Le premier élément est constitué par le contact central 5. Le second élément est constitué par la bague - 6 - 2497609 métallique 13, raccordée à la pièce support annulaire;;, par son extrémîité an- térieure 12 et par les languettes élastiques). Le o.lcc islan-t ':er-et _as- surer i'isolation entre ces deux groupes d'éléments co-zscte-rs. La figure 2 représente Un autre "'et de comnecteur -âle 31 dont la construction générale est sensiblement icentique à ceiie se i élément de connecteur mâle 1, représenté dans la figire i.:1 cs:'oorte com-e préalaoie- ment une bague intérieure 2, une bague extérieure 3. u!- cmrs isola.t. et un organe de contact central 5, pratiquement i'entiques en ce cui cancere ieur forme et leur fonction aux éléments c3rresoonca.ts ce la 'iire i. Toutefois,la différence insortante ce cette réalisation par rapport à la précédente, réside dans la conception du mécanisme temettant de ramener automatiquement la bague extérieure 3 da-s sa position ce d errouii- lage. En effet, la bague extérieure 3 ne comporte pas de larguettes éiastiques, qui sont remplacées dans ce cas par un anneau fendu 32, logé sans une gorge en U 33, ménagé dans i'épaisseur de la bague, et disposée en regard de la gorge en V 22. La gorge en U a une largeur sensiblement égale, voire légèrement supérieure à celle de l'anneau 32, de sorte que ce dernier puisse coulisser dans cette gorge, guidé par ses parois latérales. L'anneau fendu est contraint par son élasticité à adopter une position o son diamètre est minimal. Dans cette sosi- tion, représentée par la figure 2, l'anneau 32 se trouve disposé au fond oe la gorge 22, et partiellement logé dans la gorge en U 33. Lorsqu'un opérateur pousse manuellement la bague extérieure 3 en direction de la face d'accouplement de l'élément de connecteur 31, l'anneau fendu 32, arrondi au moins à sa face intérieure, et ayant de préférence une forme torique, glisse sur la rampe 23. Cette action a pour conséquence de faire pénétrer davantage l'anneau dans la gorge 33, et en même temps d'armer le ressort que forme cet anneau, en l'aug- mentant de diamètre. Lorsque la bague extérieure est relâchée, l'éliasticité de l'anneau 33 exerce une force de rappel ayant une résultante axiale qui tend à ramener cet anneau vers le fond de la gorge 22. De façon analogue, lorsque la bague extérieure est tirée dans la direction opposée à la face d'accouplement de l'élément de connecteur, l'anneau fendu 32 glisse sur la rampe 24 en augmentant de diamètre. Lorsqu'il est relâché, son élasticité tend à le ramener dans une position o son diamètre est minimal, c'est-à-dire au fond de la gorge en V 22. Comme précédemment, ce dispositif permet de ramener automa- tiquement la bague extérieure 3 dans sa position centrale de verrouillage. La figure 3 représente une vue d'un élément de connecteur femelle 41, qui utilise le même principe que celui qui a été décrit en référence à la figure 2. Cet élément de connecteur comporte une bague extérieure 3 et une bague intérieure 2, portant un bloc isolant 4 et comportant une gorge en V 22. Une gorge en U 33 est ménagée dans la bague extérieure 3 pour loger un anneau - 7 - 2497609 élastique 32. Cet anneau est comme dans l'exemple précédent précontraint de manière à revenir automatiquement dans une position centrale de verrouillage, c'est-à-dire dans une position dans laquelle son diamètre est minimal, c'est-à- dire logé au fond de la gorge en V 22. Bien entendu, il serait possible d'inverser la position de la gorge en V et de l'anneau ressort. Dans ce cas, une gorge en V renversé se- rait ménagée à l'intérieur de la bague extérieure 3, et une gorge en U serait ménagée à la périphérie de la bague intérieure 2. Le ressort serait toutefois précontraint de façon à avoir tendance à s'ouvrir, c'est-à-dire à revenir cons- tamment dans une position o son diamètre est maximal. Bien que la présente invention ait été décrite en référence à différentes formes de réalisation particulières, elle n'est pas limitée à ces exemples, mais' peut subir différentes modifications ou variantes évidentes 14 pour l'homme de l'art. - 8 - 2497609 REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion à "pousser-tirer", comprenant un premier et un second élémentsde connecteursaccouplables, ledit premier élément de connecteur comportant des moyens mécaniques agencés pour permettre l'accouple- ment du premier et du second élémentsde connecteurset leur blocage en position accouplée, ces moyens mécaniques comprenant une bague cylindrique extérieure mo- bile axialement entre une position centrale de verrouillage et deux positions de déverrouillage disposées de part et d'autre de la position centrale, une ba- gue intérieure de forme cylindrique coaxiale à la bague extérieure et pourvue d'une série de languettes élastiques s'étendant axialement en direction de l'ex- trémité d'accouplement dudit premier élément de connecteur, chacune de ces lan- guettes comportant des organes de couplage agencés pour coopérer avec des élé- ments de couplage complémentaires adaptés sur le second élément de connecteur, lorsque les deux éléments de connecteur sont amenés en position d'accouplement, et un renflement radial extérieur agencé pour coopérer avec une surface de came ménagée à l'intérieur de la bague extérieure, afin d'assurer le blocage et per- mettre le déblocage du second élément de connecteur par rapport au premier élément de connecteur, la bague extérieure comportant également des moyens pour la ramener automatiquement dans sa position centrale de verrouillage, caracté- risé en ce que les moyens pour ramener la bague extérieure dans sa position cen- trale de verrouillage comprennent une gorge en V très ouvert, cette gorge étant disposée pour créer deux rampes inclinées constituées par les deux parois de cette gorge, la largeur de la gorge étant au moins égale à la course de la ba- gue extérieure mobile, et des moyens ressorts formant une couronne entourant au moins partiellement la bague intérieure et étant sollicités par leur élas- ticité vers leur position de repos, o ils sont logés au fond de la gorge en V, ces moyens ressorts étant montés entre la bague intérieure et la bague exté- rieure de telle manière que leur position coincide avec la position de verrouil- lage de la bague extérieure. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge en V est ménagée à la périphérie de la bague cylindrique intérieure, et en ce que les moyens ressorts sont solidaires de la bague cylindrique exté- rieure. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge en V est ménagée à la surface intérieure de la bague cylindrique extérieure et en ce que les moyens ressorts sont solidaires de la bague cylin- drique intérieure. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens ressorts comportent un anneau fendu, con- traint par son élasticité à adopter une position o son diamètre est minimal, en ce que cet anneau est logé dans une gorge en U en regard de la gorge en Y, cet - - 2497609 anneau est logé dans une gorge en U en regard de la gorge en V, cet anneau étant dimensionné de telle manière que, dans sa position de repos, il soit partiel- lement logé dans la gorge en V en appui contre le fond de cette dernière, et par- tiellement logé dans la gorge en U, guidé par ses parois latérales, et en ce que, lorsque la bague est poussée vers la face d'accouplement dudit premier élément de connecteur, ou tirée dans la direction opposée, l'anneau, en appui sur l'une ou l'autre des rampes latérales de la gorge en V, s'ouvre en augmen- tant de diamètre et pénètre davantage dans la gorge en U. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la gorge en U a une profondeur au moins égale à l'épaisseur de l'anneau selon une direction radiale. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau présente au moins une surface arrondie sur son côté destiné à pren- dre appui sur les parois latérales de la gorge en V, pour permettre un glis- sement doux sur les rampes formées par ces parois. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau a une forme torique. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens ressorts comportent une série de languettes axiales élastiques, solidaires de l'extrémité de la bague extérieure opposée à la face d'accouplement du premier élément de connecteur, ces languettes étant disposées tout autour de la périphérie de la bague intérieure, comportant, à leur extrémité libre, une protubérance arrondie agencée pour prendre appui sur les parois de la gorge en V, et étant précontraintes de telle manière qu'elles aient tendance à adopter une position de repos, dans laquelles la couronne cons- tituée par ces protubérances a un diamètre minimal, ladite position de repos de la couronne de protubérances coïncidant avec la position de verrouillage de la bague extérieure, et qu'elles aient tendance à revenir dans cette position de repos lorsque la bague est poussée hors de sa position de verrouillage en di- rection de ladite face d'accouplement, ou tirée dans la direction opposée, de telle manière que la couronne de protubérances, en appui sur les rampes laté- rales de la gorge en V, augmente de diamètre en armant les ressorts constitués par lesdites languettes axiales élastiques. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les languettes sont réalisées d'une pièce avec la bague extérieure cylin- drique. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les languettes sont rapportées à l'extrémité de la bague extérieure cylin- drique opposée à la face d'accouplement dudit premier élément de connecteur. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications - 1- 2497609 précédentes, caractérisé en ce oue le premier éé-e- de co3-ecze.r rmsrte des moyens de guidage solidaires de l'extrémité Ce la Dague extérieure adjacente à sa face d'accouplem.ent, pour guider le secons élément se conecteur lors de sa mise en place et accroître sa stabilité latérale après l'acouple-ent. 12. Dispositif selon ies revendications i et ii, cans le- quei les languettes élastiques solidaires de la bague intérieure et s'étenJant vers la face d'accouplement, comportent cnace un renf le:e-t intérieur agencé pour s'encliqueter dans une gorge annuLaire M:énagée sur le second é;ieent 5e connecteur, lorsque les deux éléments de connecteur sont accouplés, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage comportent une protubérance annulaire adaptée à l'extrémité antérieure de la bague extérieure, le oia-rtre intérieur de cette protubérance étant sensiblement égal au diamètre intérieur desdits renflem,,ents intérieurs desdites languettes élastiques. 13. Dispositif selon l'une quelcorque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément de connecteur est un élément de connecteur électrique mâle, et en ce que le second élém.ent de con- necteur est un élément de connecteur femelle. 14. Dispositif selon l'une cqueiconque des revendications i à 12, caractérisé en ce que le premier élément de connecteur est un élé; ent de connecteur électrique femelle et en ce que le second élément de connecteur est un élément de connecteur mâle. 15. Connecteur électrique selon l'une quelconque des reven- dications 13 ou 14, caractérisé en ce que lesdits premier et second éléments de connecteur comportent chacun un bloc isolant au moins partiellement monté à l'intérieur d'une bague cylindrique, et au moins un organe de contact électrique logé dans ledit bloc isolant, les organes électriques du premier et du second élément de connecteur étant complémentaires et agencés de telle manière qu'ils soient électriquement couplés lorsque les deux éléments de connecteur sent ac- couplés. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les premier et second éléments de connecteur com- 32 portent des moyens pour raccorder au moins deux tronçons de câbles optiques.