Brevet FR2524211A1 — publié le 19830930

La présente invention se rapporte d'une façon générale a un connecteur électrique, et concerne plus particulièrement un connecteur électrique du type com- portant une partie 'mate et une partie femelle pouvant être enfichées de façon anovible pour interconnecter deux caâbles électriques. Un connecteur électrique, exceptionnellement bien accepté à la fois pour des utilisations électro- ménagères, spatiales et militaires, est celui décrit dans le Brevet des Etats Unis d'Amérique No 4 066 315. Comme le 4 lfcrit ce brevet, le connecteur de câbles électriques comporte des parties embottées qui sont enfichées de façon verrouillable par la rotation d'une bague d'accouplement, cette dernière comprenant un écrou intérieur séparé qui, en fonction de son sens de rota- tion rapproche ou écarte les parties du connecteur. Des dispositifs d'un type élastique situés entre le bottier d'accouplement et une partie du connecteur servent à compenser les tolérances cumulées des diffé- rents constituants du connecteur Hais ces dispositifs de type élastique sont sensibles et réagissent défavo- rablement à des forces appliquées aux câbles qui ten- dent à séparer le connecteur Autrement dit, une charge du câble suffisantepour déformer les dispositifs élas- tiques entra ne également la séparation des parties du connecteur à leur surface de contact, ce dont il ré- sulte un nouvement indésirable des contacts, ou une ré- duction ou m Smeune perte totale de compression au joint de contact. Le connecteur électrique décrit ci-après com- porte une partie male et une partie femelle, intercon- nectéesrespectivement à deux groupes de conducteurs de cibles par des contacts femelles et mâles A l'en- fichage de la partie mâle et de la partie femelle, les broches de contact sont reçues de façon amovible dans les contacts femeles, établissant l'interconnexion électrique voulue entre les groupes de fils des c bles. J rz partie mâle comporte une bague d'accouple- ment cy Li;drique extérieure creuse qui peut tourner par rapoort au corps de la partie mnle, et qui comprend un taraudage coopérant avec un filetage sur la surface extérieurt du corps de partie miâle Quand la partie male et l a partie femelle sont assemblées, la rotation- de la baffle d'accouplement rapproche ou écarte l'une de l'autre la partie mâle et la partie femelle en fonc- tion du sens de rotation, pour respectivement connecter et déconitecter les parties du connecteur. Deans un premier mode de réalisation de L'inven- tion, la partie mle et la partie femelle comprennent toutes deux des joints élastiques de contact qui ont une épaisseur et une souplesse suffisante pour compen- ser de façon satisfaisante les tolérances cumul:ées des parties assemblées du connecteur De cette manière, la nécessité d'un écrou d'accouplement séparé du brevet précité est éliminée. Selon un autre aspect, la bague daccouplement et le filetage du corps de partie mâle peuvent 8 tre réa- lisés de façon à s'engager avec jeu, apportant une compensation supplémentaire des tolérances. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: a Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un contnecteur de la technique antérieure, La Figure 2 est une vue de c 8 té d'un connecteur selon l'invention, à l'état défiché, la Figure 3 est une coupe longitudinale du connecteur électrique de la Figure 2, partiellement en- fiché, La Figure 4 est une coupe longitudinale simi- laire à celle de la F'ig 3, avec des parties entiere- mnent enfichées - Sutr les figures, et notamment sur la Figure 1, un connecteur électrique actuellement disponible du type géin-ral auquel l'invention s'applique est iden- tifié glaoaleminent par la référence 10 et il comporte une partie m le, Il et une partie femelle 12 qui sont enfiché es pour interconnecter des groupes respectifs de conducteurs de câbles 13 et 14 La partie mile il comporte une bague d'accouplement 15 eniarie decoquille -cylindriflue qu Li peut tourner librement autour de la partie *mile Un écrou 16 est situé à l'intérieur de la bague d'accouplement 15 et il y est maintenu élas- tiquement par un dispositif élastique 17 qui permet à l'écrou de se déplacer le long de l'axe longitudi- nal du connecteur tout en le maintenant en même -temps solidaire de la bague d'accouplement L'écrou comporte un taraudage 18 qui coopère avec un filetage complé- mentaire 19 à la surface périphérique de la partie mâle de sorte que, lorsque l'extrémité extérieure de la bague d'accouplement est reçue sur la partie femel- le, la rotation de cette bague rapproche ou écarte la partie mâle de la partie femelle en fonction du sens de rotation. Le dispositif élastique 17, qui prend fré- quemment la forme d'une rondelle "ondulée" permet un mouvement ou un positionnement élastique de l'6 crou 16 (et donc de la bague dtaccouplement) le long de l'axe du connecteur servant à compenser les tolérances des parties du connecteur Dans la technique antérieure, le système de contacts(c' est-à-dire contacts m&leset femelles) est considéré comme "libération arrière" en ce que les contacts sont introduits et extraits par l'arrière (c'est-a-dire par les extrémités du câble) du connecteur Dans ces connecteurs, une surface de contact femelle diélectrique dure est utilisée et cela necessite l'accouplement décrit en deux pièces pour accepter les tolérances de fabrication et assurer un 25242 1 1 joint co; tant à la surface de contact. a i igure 2 montre que le connecteur électri- que seloiin l'invention comporte, dans ses éléments ma- jeurs, uie partie femelle 20 et une partie mâle 21 qui sont enfichdes ensemble pendant le mode de connexion du connetl:eur pour interconnecter des glroupes de fils de cbles 22 et 23 Après que la partie uiale et la par- tie feme L:e ont été initialement partiellement assem- blées, une bague d'accouplement 24 cylindrique creuse est tourine, et d'une manière qui sera décrite, elle amène la partie mrte contre et sur la partie femelle pour introduire fermelmlent les contacts r,àles dans les contacts lemelles Plusieurs tenons 25 de forme géné- rale rectangulaire sont disposés ciroonférentiellement 16 autour de l'extérieur de la coquille femelle pour pé- nétrer dans une disposition correspondante de mortaises (non repr_'sentées) situées à l'intérieur de la bague d'accouplement 24 et de la partie mâle 21 pour assurer une disposition correcte et un positionnement mutuel des contacts de connecteurs, les uns par rapport aux autres 'Tel que décrit jusqu'ici, le présent connecteur est réalisé et fonctionne pratiquement de la mne ma- nière que le connecteur mentionné dansle brevet préci- té. En se référant particulièrement à la Figure 3, cette dernière est une coupe de la partie femelle et la partie nitle dans une phase d'enfichage initial, la par- tie feme li e 20 étant rogeçue dans la partie m le 21, mais les contacts miâles 26 n'tétant pas reçus dans les contacts femelles 27 pour établir le contact électrique pour les fils. Il apparait que la partie femelle 20 consiste geénéralerment en une partie métallique cylindrique creuse avec un alésage qui la traverse complètement Un ensemble encastré 28 est situé dans l'alésage de la partie femelle et il coriiporte une rondelle isolante 29, un joint 30 et une pi ce encastrée 31 disposée au centre, tous ces éléments -tant solidaires tes uns des autres. la rondelle isolante 29 est une pièce cv- lindrique comportant plusieurs ouvertures 32 qui la traversent parallèlement à l'axe du cylindre, ces ouvertures étant destinées en utilisation à recevoir les fils individuels 22 du câble La rondelle isolante est réali:,ée enr une matière élastique relativement sou- ple, par e xemple en caoutchouc. La pièce encastrée 31 a une forme gsénérale cylindrique et elle est réalisée d'une matière plasti- que relativement dure, rigide et hautement isolante. Plusieurs ouvertures sont prévues dans la pièce en alignemnent avec Les ouvertures 32 de la rondelle iso- lante, cs ouvertures ayant une section transversale 1 telle qu'elles retiennent les contacts femelles 27 qui y sont placés Une collerette circonférentielle 34 s'ap- puie contre un épaulement de la paroi intérieure de la partie fe ielle pour positionner la pièce encastrée. Le joint d'interface 30 a une forme cylndri- que et il est dimensionné pour s'ajuster exactement dans l'alésage de la partie femelle Plusieurs ouvertures traversent le joint en alignement avec les ouvertures de la pièce encastrée 31 et également celles de la ron- delle isolante De préférence, le joint 30 est réalisé en une matière isolante relativement souple et élasti- que, par exemple en ca Qutchouc. A l'assemblage, la rondelle isolante 29, la pièce encastrée 31 et le joint 30 sont disposé de façon appr opriée sous forme d'tune unité, les ouvertures de chaque pièce étant alignées, et l'ensemble étant fi- xé dans la partie femelle par une bague d' enclenche- mnent 335 l,es contacts femelles 27 sont introduits dans les ouvertures 32 de la rondelle isolante, dans les ouvertures de la pièce encastrée et finalement dans les ouvertures du joint afin de s'étendre à l'extérieur de la face extérieure 36 de ce joint Les contacts femelles peuvent etre facilement enlevés en les poussant vers l'extérieur à la face 36 en utiti sa,t u poussoir. La partie femelle comporte égal ement un filetaga 37 à sa surface extérieure, pour la connexion habituelle avec un blindage de câble par exemple, De plus, un rebord ou une collerette 38 est prévue pour le montage sur une paroi, si cela est désiré. La partie mhle 21 est une coquille métalli- que creuse cylindrique, avec un filetage 39 relative- ment large forné sur un bord extérieur de l'extrémité tournée vers la partie femelle pendant l'enfichage. La bague d'accouplement 24 est une coquille métalli- que cylindrique de plus grande dimension disposée sur la partie mile et qui comporte un taraudage 40, cor- respondant au filetage 39 de la partie mâle. Un rebord 41 à l'extrémité extérieure de la bague d'accouplement 24 s'étend radialement vers l'in- térieur d'une distance limitée pour engager de façon amovible la partie femelle d'une manière qui sera décrite A l'extrémité opposée de la bague d'accouple- ment, une bague d'enclenchement 42 est disposée dans une rainure intérieure 43 pour limiter le déplacement vers l'arrière de la partie mâle par la bague d'accour- plement Un ressort d'enclenchement 44 constitue un moyen audible ettactile pour indiquer la condition d'enficlhage complet comme cela est décrit plus en dé- tail dans le Brevet précité De plus, le ressort d'en- clenchement évite que la bague d'accouplement ne soit dévissée par inadvertance. Le diamètre intérieur de l'alésage de la partie iiâle, l'extrémité portant le filetage 39 est te L qu'il permet l'ajustage sur l'extrémité ouverte de la partie femelle 20 Une rainure intérieure con- tient une bague torique 45 pour ferner hermétiquement les parties du oonnecteur contre la pénétration de poussière, de salissures et d'humidité Un ressort annulaire 46 est disposé juste à l'intérieur de la bague torique 45 dans une rainure appropriée et il a la fonction principale de dispositif de mise à la masse électrique commune pour la partie mâle et la partie fei L:te Comme dans le cas de la partie fenilelle, un filetare conventionnel 47 est prévu sur l'extrémité extérieure de la partie mâle pour l'engagement par 3 exemple avec un blindage de câble entrant. Une rondelle isolante 48 souple et élastique de réa Lisation similaire à la rondelle isolante 29 de la partie femelle est prévue pour la partie m le Egale- ment, une pièce encastrée 49 en matière plastique rigide et isolante s'appuie contre la rondelle isolante 48 et sa fonction ainsi que sa réalisation sont similaires à celles de la pièce encastrée 31 de la partie femelle. Des ouvertures alignées dans la rondelle isolante de la partie male et sa pièce encastrée reçoivent les fils 23 du câble De plus, un rebord 50 sur la pièce encastrée 49 stappuie contre un épautlement intérieur de la coquille m.le pour positionner la pièce encastrée. Un joint d'interface 51 souple et élastique est fixé sur la face exposée de la pièce encastrée 49 et il comporte plusieurs ouvertures 52 alignées avec les ouvertures de la pièce encastrée et traversant complète- ment le joint Ces ouvertures 52 sont dimensionnées cha- cune de manière à enfermer une broche male 26 qui est montée dans une ouverture de pièce encastrée et stéten- dant dans L'ouverture du joint De plus, la section des ouvertures 52 est suffisante pour permettre la réception d'un contact femelle 27, en vue de son enfichage avec un contact mâle. La rondelle isolante 48, la pièce encastrée 49 et le joint 51 sont assemblés solidairement et sont disposés de façon fixe dans la coquille departie mitle, au moyen d'une bague d'enclenchement 53. Sn utilisation, la partie femelle et la partie mâle sont initialement équipées avec des contacts mâles et femelles disposés dans les parties de connecteur comme le montre la Fig 3 A une première phase d'enfichage, la partie femelle est glissée dans ltextréiite ouverte de la prtie mâle et de la bague d'accouplement, une certaine orientation axiale des parties étant nécessai- re pour aligner les tenons 25 (Pig 2) de la partie femelle avec les mortaises (non représentées) du rebord 41 de la bague d'accouplement et de la coquille de partie matle Avec le rebord 41 situé au-delà des te- nons, ulii rotation appropriée de la bague d'accouple- ment tire les parties mâle et femelle l'une vers l'autre, de sorte que les contacts femelles 27 pénè- trent dans des ouvertures 52 de la partie encastrée j 1 (Fig 3) de la partie mâle La poursuite de la rotation de la bague d'accouplement dans le riéme sens entra ne les contacts mâles dans les contacts femelles et à len- fichage complet, les faces des joints s'appuient l'une contre l'autre (Fig 4) La rotation de la bague d'ac- couplement dans le sens opposé entratne le défichage de la partie mâle et la partie femelle. Dans le connecteur décrit ci-dessus, les to- lérances de fabrication sont compensées par l'élastici- té des joints d'interface 30 et 52 des deux parties de connecteur lorsqu'ils sont amenés en contact Ainsi, grâce à cette compensation de tolérance, il est possible de remplacer la bague d'accouplement en deux pièces (c'est-à-dire une coquille d'accouplement et un écrou séparé) d(e la technique antérieure par une bague d'ac- couplemrient ( 21) et une seule pièce décrite ci-dessus - Il en résulte des économies substantielles de matière et de main d'oeuvre en fabrication, ainsi qu'à l'assem- 3 blage. Il y a lieu maintenant de se référer à la Figure 4 pour la suite de la description d'un autre aspect de l'invention La seule différence de réali- sation par rapport au connecteur représenté surla Fig. 3 se trouve dans la bague d'accouplement et les file- tages 39 et 40 de la partie mle Autrement dit, et selon cet aspect de l'invention, deux filetages sont formds da sorte qu' un mouvement substantiel ou " jeu" peut tr'e effectué entre la bague d'accouplement et la coquil Le mâle dans une direction parallèle à l'axe longitudinal du connecteur De cette mlanière, une autre cc pensation encore est obtenue pour les tolé- rances cumulées de fabrication des parties du connec- teur Par ailleurs, l'enfichage et le défichage sont identiques à ceux du mode de réalisation de la Fig 3. Dans les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus, les contacts femelles sont montés dans lapartie femielle et les contacts m les sont mon- tés dans La partie mâle, mais il reste dans le cadre de l'invention d'inverser cette disposition En outre, bien qu'il soit considéré comme avantageux d'enfermer complètement chaque contact m&le dans une cavité du Joint, particulièrement pour des contacts de dimensions relativement réduites, il peut aussi tre avantageux que les contacts femelles soient encastrés ou enfermés dans un joint d'interface et que les contacts mâles soient exposés. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportdes par l'homme de L'art au mode de réalisa- tion décrit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Connecteur électrique comprenant une par- tie mâle ( 21) et une partie femelle ( 20) pouvant être enfichéesde façon amovible pour interconnecter électriquement des contacts m les ( 26) et des con- tacts femelles ( 27) supportés respectivement par les parties du connecteur, connecteur caractérisé en ce que la partie m&le ( 21) comporte un dispositif d'ac- couplee aent ( 24) métallique, cylindrique creux dispo- sé autour dtune coquille de partie mâle, ledit dis- l O positif d'accouplement comportant un taraudage ( 40) formé sur la surface de paroi intérieure et corres- pondant à un filetage ( 39) formé sur la surface exté- rieure de la coquille de partie mâle, un premier dis- positif isolant ( 31) supporté par la partie femelle ( 20), dans lequel des premierscontacts ( 27) sont mon- tés, ledit premier dispositif comportant un joint dtinterface ( 30) souple et élastique tourné vers la partie mâle pendant l'enfichage, et un second dispo- sitif isolant ( 49) supporté par la coquille de partie mâle ( 21) et dans lequel les autres contacts ( 26) sont montés, ledit second dispositif comportant un joint d'interface ( 51) souple et élastique tourné vers la partie femelle et s'appuyant contre ledit joint d'interface du premier dispositif isolant pendant l'enfichage des parties du connecteur. 2 Connecteur électrique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les contacts femelles ( 27) s'étendent vers l'extérieur du joint d'interface ( 30) du dispositif isolant, dans lequel lesdits con- tacts sont montés, les contacts m,âles ( 26) étant en- fermés dans le joint ( 51) du dispositif isolant à l'intérieur duquel lesdits contacts m Ales sont montés. 3 Connecteur électrique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que lesdits premier ( 31) et second ( 49) dispositifs isolants comportent 1 1 2 chacun une pièce isolante rigide, un joint d'inter- face ( 1), 51) souple et élastique et une rondelle isolante ( 29, 483) souple et élastique, tous ces élé- ments étant assemblés solidairement et comportant plusieurs ouvertures Les traversant pour recevoir des contacts. 4 Connecteur électrique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le filetage et le ta- raudage ( 39, 40) de la partie mâle ( 21) et du dispo- sitif d'accouplement ( 24) sont formés de manière à se visser avec jeu.