Brevet FR2503466A1 — publié le 19821008

L'invention concerne une structure d'élément connec- teur ou prise à plusieurs contacts pour la liaison élec- trique entre un véhicule automobile et des remorques tel- les que des caravanes ou remorques similaires. Comme on le sait, les moyens de liaison électrique entre véhicule auto- mobile et remorque comprennent une prise appliquée au véhicule automobile et dans laquelle on insère une fiche reliée à la remorque, cette liaison présentant plusieurs contacts qui ont une position et une configuration unifiées par des normes internationales. Les prises connues sont constituées en général par une enveloppe extérieure en forme de calotte qui supporte un élément porte-contacts et est conçu pour être fixé, par exemple au moyen de vis, à la partie postérieure du véhi- cule tracteur. En particulier, l'élément porte-contacts, générale- ment fabriqué en matière plastique, doit pouvoir se fixer solidement dans le corps en calotte et en même temps, pouvoir être retiré lorsque c'est nécessaire, par exemple pour raccorder des conducteurs qui se sont éventuellement détachés. Un inconvénient constaté dans les prises de type connu réside dans le fait que la liaison des contacts, de type mâle ou de type femelle, est particulièrement diffi- cile lors de la construction et nécessite une main-d'oeuvre considérable et qu'en outre, dans bien des cas, elle laisse aux contacts une possibilité de mouvement, ne serait-ce que minime, ce qui fait que dans le pire des cas la liaison électrique des câbles eux-mêmes peut être endommagée. Par exemple, le modèle d'utilité DE 78 12 822 décrit une prise à plusieurs contacts ou "multipolaires" du type dit ci-dessus dans laquelle l'élément porte-contacts est réalisé en deux parties pouvant s'adapter l'une à l'autre par pression et présentant plusieurs trous axiaux conçus pour recevoir les éléments mâle ou femelle de connexion électrique. L'accouplement entre l'élément porte-contacts -03466 et la calotte en forme de botte s'effectue par coopéra- tion d'évidements et saillies respectifs et une fois que le portecontacts a été engagé dans la calotte à l'aide d'outils de pression particulier, on ne peut le dégager que par une nouvelle pression au moyen d'autres outils. La réalisation en deux parties de l'élément porte- contacts constitue évidemment un inconvénient de la prise selon le document cité, étant donné que non seulement ces deux parties doivent tre moulées en deux phases différen- tes, mais qu'en outre, elles nécessitent une phase supplé- mentaire d'assemblage, ce qui contribue à augmenter le coût de.a prise finie. En outre, dans cette prise connue, il n'est pas possible, comme on l'a dit, de dégager facilement l'élément porte-contacts du corps en forme de calotte et par suite, il est assez difficile d'accéder aux broches pour rattacher éventuellement les conducteurs. Enfin, à cause de sa configuration interne particulière présentant des parties saillantes à évidements et à nervures, le corps en forme de calotte ne peut pas être construit on matière métallique, comme par exemple l'aluminium, ce qui limite le domaine d'application de la prise à moins d'adjonctions complexes de parties. Conformément à la présente invention, il est créé une structure de prise de connecteur électrique à contacts multiples, comprenant un corps en forme de botte et un élément porte-contacts conçu pour se loger de façon amovi- ble dans le corps en forme de botte et présentant plusieurs trous axiaux conçus pour recevoir de façon amovible un nombre correspondant d'éléments de contact, structure carac- térisée par le fait que l'élément porte-contacts est cons- titué par un élément unique pratiquement cylindrique en matière thermoplastique et que plusieurs éléments en forme de dent font corps avec la périphérie extérieure de l'élé- ment porte-contacts et sont conçus pour coopérer avec de multiples autres éléments en forme de dent faisant corps avec l'intérieur du corps on forme de botte de manière à assurer pratiquement une coopération de rotation de l'élé- ment porte-contacts dans le corps en forme de botte. La prise de l'invention est particulièrement appro- priée pour tre montée sur un véhicule afin de recevoir une prise fixée à une caravane ou une remorque. Du fait de son mode de construction l'élément porte-contacts peut être monté facilement et rapidement de façon stable au corps en forme de botte en calotte et peut, en même temps, être retiré tout aussi facilement et rapidement sans uti- lisation d'outils particuliers. - En outre, des contacts électriques, de type mAle ou femelle, peuvent être facilement et solidement associés à l'élément porte-contacts grice à une seule opération en évitant en outre toute possibilité de translation ou de mouvement des contacts de manière à améliorer la liaison électrique. Un avantage de l'invention réside en ce que tous les éléments d'engagement entre élément porte-contacts et corps en forme de botte en calotte sont solidaires, soit dudit élément soit de ladite calotte et peuvent tre réalisés automatiquement au cours d'opérations d'emboutissage ou de moulage de ceux-ci. Le corps de botte qui peut être muni d'un couvercle anti-poussière associé à un ressort peut *tre fabriqué soit en matière plastique, soit en métal, comme par exemple un alliage d'aluminium. La douille de connecteur électrique de la présente invention peut être facilement réalisée en matières couram- ment disponibles dans le commerce et elle ne nécessite pas d'appareillages coûteux ni complexes pour sa réalisation et elle est, en outre, très compétitive d'un point de vue purement économique. D'autres caractéristiques et avantages de la struc- ture de prise ou connecteur électrique selon l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée ci-après d'un mode d'exécution représenté à titre indicatif par les dessins annexés sur lesquels: La fig. 1 est une vue par le bas de la structure de prise selon l'invention, l'élément porte-contacts et ltélé- ment en calotte en forme de botte étant monté. La fig. 2 une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 une vue par le haut de l'élément porte- contacts de la structure de prise selon l'invention. La fig. 4 une vue par le bas de l'élément porte- contacts de la structure de prise selon l'invention. La fig. 5 une coupe transversale de l'élément des fig. 3 et 4. La fig. 6 une vue partiellement en coupe de l'élé- ment porte-contacts des fig. 3 à 5. La fig. 7 une vue par le bas de la calotte on forme de botte de la structure de prise selon lfinvention. La fig. 8 une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 7. La fig. 9 une vue frontale de l'élément ou corps en forme de botte en calotte de la structure de prise de l'in- vention, avec un couvercle et La fig. 10 une vue par le haut du corps en forme de botte de la fig. 9. On se référera maintenant aux fig. 1 et 2; elles montrent, par le bas et en coupe suivant la ligne II-II, la Structure de prise selon l'invention, indiquée par la réfé- rence générale 1. Il faut tenir compte du fait que l'on emploie ici le terme "prise" pour désigner un élément de connecteur non associé au câble électrique, donc un élément de connecteur prévu pour &tre relié à une structure fixe, dans le cas présent la partie arrière d'un véhicule tracteur. Naturelle- ment, le concept de l'invention peut aussi s'appliquer à une structure à laquelle est associé le câble électrique et dans laquelle l'élément porte-contacts et l'élément de pro- tection en coquille sont réalisés et accouplés selon les enseignements de l'invention. La structure de prise 1 comprend une coquille exté- rieure ou calotte en forme de botte 2 formée par exemple d'une matière thermoplastique appropriée comme le poly- propylène ou d'un métal comme par exemple l'aluminium. A l'intérieur de la calotte 2 est associé de façon amovible un élément porte-contacts 3 de configuration pratiquement cylindrique, obtenu par moulage d'une matière thermoplasti- que comme par exemple le polypropylène. On se référera maintenant aux fig. 3 à 6; elles re- présentent plus en détail l'élément porte-contacts 3. Comme on le voit, l'élément porte-contacts 3 com- prend plusieurs trous axiaux 4 s'étendant axialement le long du corps cylindrique de l'élément 3 et séparés les uns des autres par des parois en matière thermoplastique. En particulier, chaque trou axial 4 présente une partie supé- rieure en collier 5 et est ouvert latéralement par une partie circonférentielle 6 qui se termine, en dessous de la partie en collier ouvert 5, par des arêtes vives. Avantageusement, à proximité du bord supérieur, à l'intérieur de chaque trou 4, sont formées solidairement deux petites saillies de retenue 7 ayant pour fonction de retenir les éléments de contact électrique dans les trous 4. Comme on le voit, les trous 4 sont au nombre de sept dans ce mode d'exécution, six trous étant disposés de ma- nière à former un hexagone et le septième trou étant disposé au centre et se trouve à un niveau supérieur au plan de l'embouchure supérieure des évidements 6. Selon l'invention, sur la périphérie extérieure du corps de l'élément 3 est prévu un profil cannelé à flancs radiaux formé de plusieurs éléments supérieurs en saillie en forme de dent 8 et d'un nombre correspondant d'éléments inférieurs en saillie en forme de dent 9, chaque élément inférieur 9 étant intercalé entre deux éléments supérieurs 8. De ces éléments en forme de dent 8, l'un, indiqué par 8', est de dimensions plus grandes tandis qu'un autre, indiqué par 8", est muni d'un appendice d'arrêt 10 faisant corps avec lui et présentant une protubérance lOa conçue pour constituer, une fois l'élément 3 accouplé dans la calotte 2, un élément de prise permettant d'extraire facilement l'élément 3 de la calotte 2 quand on le désire, par exem- ple pour rattacher des fils conducteurs électriques éven- tuellement détachés. Naturellement, les dents 8 et 9 et l'appendice 10 font corps, comme on l'a dit, avec le corps 3 et sont for- més pendant le moulage de celui-ci. La fig. 5 montre un élément en broche 11 inséré dans un trou 4 correspondant et qui présente une partie en tige inférieure et une partie en tète supérieure 12 de diamètre agrandi, cet élément en broche étant évidemment formé d'une matière conductrice de l'électricité telle qu'un alliage de cuivre; dans la partie à diamètre agrandi 12 est engagée une vis 13 pour le serrage du fil conducteur correspondant. Selon les besoins, dans la prise finie seront pré- vus plusieurs éléments males ou femelles 11, un pour chaque trou 4, l'élément en broche prévu pour être disposé dans le trou 4 central étant plus- long que les autres de façon que sa tête avec vis dépasse. Certains trous 4 pourront aussi recevoir des éléments de contact femelles comme indiqué en Ila sur la fig. 2. Il faut aussi noter que chaque trou 4 présente une partie inférieure de diamètre élargi pour le logement du contact femelle mentionné ou pour permettre à une broche 11 d'entrer dans un contact femelle correspondant dans lequel il est introduit par le dessous comme représenté au dessin. Les jeux de dents 8, 9 sont espacés entre eux axialement et dans ce mode d'exécution, ils sont au nom- bre de cinq, soit un de moins que les trous 4 à la péri- phérie du dispositif. De cette manière, comme on le verra clairement ci-après, l'élément porte-contacts devra néces- sairement être inséré dans la calotte en forme de botte 2 dans une position prédéterminée. Pour effectuer l'accouplement avec mouvement de rotation autour d'un axe, il est prévu de former solidairement dans la calotte en forme de botte 2, un nombre correspondant de dents 14 d'épaisseur égale -à l'espacement entre les dents 8 et 9 du portecontacts 3 et qui donnent lieu à une série de creux 14' dans lesquels passent les dents 9 du porte-contacts 3 tandis que les dents 8 de celui-ci, étant de plus grand diamètre, s'ap- puient sur le bord circonférentiel 15 qui est au fond des dents 14. L'un des creux 14" est élargi tandis que la dent 14 adjacente est prolongée par la nervure 15a pour imposer le montage des deux parties 3 et 2 dans une position pré- déterminée (voir fig. 7 et 8). La calotte en forme de botte 2 présente la nervure 15a pour la mise en place de l'élé- ment de connecteur à broche qui peut 8tre introduit à la structure de prise 1 assemblée. Enfin, les fig. 9 et 10 re- présentent la structure de prise vue de l'extérieur, un élément en forme de couvercle 19 étant prévu et conçu pour 8tre appliqué de façon oscillante à la calotte en forme de botte 2 pour la protection des contacts électriques. Pour monter la structure de prise selon l'invention, on procède comme suit. On insère simultanément par pression, au moyen d'un instrument approprié non représenté, tous les éléments de contact électrique, broches ou éléments femelles, par la partie de plus petit diamètre 5 des trous 4 en tirant parti de l'élasticité de la matière thermoplastique et de l'accès conique 5a. Plus précisément, après avoir introduit partiellement les éléments de contact électrique par le haut de l'élément 3, on pousse à l'intérieur leurs parties supérieures 12 ou tètes de diamètre agrandi, provoquant la "dilatation" des parties supérieures des trous 4. De cette manière, les têtes 12 des éléments de contact stintroduisent de façon forcée dans les trous et le bord supérieur de ces tites s'appuie contre le gradin ou collier 5 de sorte que l'élément de - contact ne peut pas se mouvoir en sens inverse. En outre, les saillies 7 exercent sur chaque élément de contact une sollicitation dirigée excentriquement vers la partie pleine ou paroi de chaque trou 4, de sorte que chaque élément de contact est retenu fermement dans le trou 4 correspondant. En outre, grâce à la présence des arêtes vives susdites à l'endroit des bords supérieurs des trous 4, il n'y a aucune possibilité de sortie axiale de chaque élément de contact. En particulier, les éléments de contact s'insèrent simultanément dans les trous 4, les vis 13 y étant déjà vissées et se logeant dans les ouvertures 6, de sorte que la liaison avec les conducteurs pourra être réalisée de façon extr8mement simple. Pour le montage de l'élément porte-contacts 3 à l'intérieur de la calotte 2, on intro- duira cet élément 3 par la partie inférieure de la calotte et ensuite on le fera tourner d'un pas de manière à amener l'extrémité libre de l'appendice 10 contre une saillie ou un élément d'arrêt correspondant 17 formé à l'intérieur de la calotte 2 (fig. 7). De cette manière, chaque dent supé- rieure 8 de l'élément 3 se dispose dans le haut entre deux dents contiguës 14 de la calotte 2 tandis que chaque dent inférieure 9 se dispose en dessous d'une dent 14 corres- pondante de la calotte 2. Donc, le blocage de l'élément 3 dans la calotte 2 est réalisé et l'élément 3, outre qu'il ne peut pas se mou- voir axialement grâce à l'engagement des dents correspon- dantes, ne peut même pas tourner grâce à la présence de l'appendice 10 qui s'applique contre la saillie intérieure 17 formée dans la calotte. Pour compléter, il faut noter enfin que dans la pa- roi de la calotte 2 sont aussi formées des zones d'affai- blissement 18 prévues pour être enlevées par rupture dans le cas o l'on veut faire sortir les conducteurs électriques de la paroi de la calotte. D'après ce qui précède, on voit que l'invention atteint pleinement les buts proposés. En particulier, elle - 9 réalise une structure de prise ou d'élément connecteur électrique de montage extrêmement simplifié, dans laquelle l'élément porte-contacts est retenu fermement dans la ca- lotte, ne pouvant effectuer ni mouvements axiaux grâce à l'utilisation des dents 8, 9, 14 ni mouvements de rota- tion, grâce à l'appui de l'appendice 10 contre la saillie 17. En outre, les éléments de contact de chaque trou 4 sont eux aussi retenus fermement, ne pouvant effectuer de mouvements axiaux ni vers le haut, grâce aux colliers 5, ni vers le bas, grâce à l'appui des têtes des vis 13 dans les évidements 6 et ne peuvent mime pas exécuter de petits déplacements axiaux gr&ce aux saillies 7. En même temps, si on le désire, on peut facilement enlever l'élément 3. En outre, la structure de prise de l'invention peut pré- senter une calotte extérieure soit en matière plastique soit en métal et en outre, elle est d'un prix de revient très limité. En pratique, les matériaux utilisés ainsi que les dimensions et formes pourront être quelconques selon les exigences. En outre, le contact entre les conducteurs et les broches 11, lla pourra être assuré, au lieu d'un trou et d'une vis de pression comme indiqué, par des types connus de lames et d'attaches, les lames étant soudées aux extré- mités de la broche correspondante ou du contact femelle correspondant, du côté de plus grand diamètre déjà décrit. Dans ce cas, l'évidement 6 qui permet une certaine élasticité à la partie en collier 5 peut être réduit pour contenir la lame de contact mentionnée qui bloque ainsi la broche en rotation. Il est évident que l'on peut concevoir de nombreuses variantes concrètes, portant spécialement sur les dimensions, le nombre de dents et d'évidements pour l'accouplement etc., sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Connecteur électrique à contacts multiples, comprenant un corps en forme de botte et un élément porte- contacts conçu pour se loger de façon amovible dans le corps en forme de botte et présentant plusieurs trous axiaux conçus pour recevoir de façon amovible un nombre correspondant d'éléments de contact, structure caractérisée par le fait que l'élément porte-contacts est constitué par un élément unique pratiquement cylindrique en matière thermoplastique et que plusieurs éléments en forme de dent font corps avec la périphérie extérieure de l'élément porte-contacts et sont conçus pour coopérer avec de multi- ples autres éléments en forme de dent faisant corps avec l'intérieur du corps en forme de botte, les éléments en forme de dent permettant l'insertion axiale de l'élément porte-contacts dans le corps en forme de botte, de manière à assurer pratiquement une coopération de rotation de l'élément porte-contacts dans le corps en forme de botte. 2 - Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque trou de l'élément porte-contacts présente une embouchure supérieure à paroi épaissie et une ouverture inférieure à diamètre agrandi, et qu'une ouver- ture latérale par laquelle une vis de serrage formant partie d'un élément de contact fait saillie, étant formée de façon adjacente à l'embouchure supérieure. 3 - Structure selon les revendications 1 et 2, carac- térisée par le fait que chaque trou axial de l'élément porte-contacts présente, juste à l'intérieur de l'embouchure, un gradin capable d'empécher la translation axiale de l'é- lément de contact vers le haut, ce gradin s'étendant cir- conférentiellement jusqu'à proximité de l'ouverture latérale. 4 - Structure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que chaque trou axial de l'élément portecontacts présente, à l'endroit de chaque extrémité du gradin, une saillie correspondante conçue pour pousser excentriquement vers l'intérieur chaque élément de contact il de manière à empocher le coulissement axial de l'élément de contact lorsqu'il est sans vis. - Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les éléments en forme de dent comprennent un ensemble d'éléments supérieurs et un ensem- ble d'éléments inférieurs, disposés dans des plans circon- férentiels respectifs, chaque élément de chacun de ces ensembles étant intercalé entre deux éléments successifs de l'autre ensemble. 6 - Structure selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'une des dents supérieures a de plus grandes dimensions que les autres dents supérieures. 7 - Structure selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que tous les éléments en forme de dent font saillie radialement par rapport au corps prati- quement cylindrique de l'élément porte-contacts, avec des diamètres différents. 8 - Structure selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que solidairement d'un élément supérieur en forme de dent est prévu un appendice d'arrêt élastique courbe conçu pour s'appliquer par son extrémité libre contre une saillie d'arrêt formée à l'intérieur de la calotte en forme de botte de manière à empocher pratiquement la rotation dans un sens et par l'autre extrémité en sens inverse. 9 - Structure selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que solidairement de l'appendice élastique d'arrêt est prévue, à proximité de l'extrémité libre de celui-ci, une broche de prise conçue pour facili- ter l'extraction de l'élément porte-contacts.