Brevet FR2587144A1 — publié le 19870313

L'invention concerne un connecteur électrique multibroche. On connaît déjà des connecteurs électriques qui comprennent une embase et une fiche se composant chacune d'un corps d'embase et d'un corps de fiche à l'intérieur desquels est logé un bloc en matériau isolant comportant les broches mâle et femelle de connexion. Une bague est montée sur le corps de fiche par l'intermédiaire de filetage ou de rampes de cames afin que la rotation de la bague en prise sur des nervures du corps d'embase provoque le rapprochement simultané du corps de fiche vers le corps de l'embase et l'enfoncement maximum des broches mâles dans les broches femelles. Afin de permettre cet assemblage, les broches mâles et femelles occupent bien entendu des positions angu- laires et radiales précises pour que chaque broche mâle puisse se placer dans l'axe de sa broche femelle à l'exclusion de toute autre position et, à cet effet, des cannelures de détrom- page sont prévues entre le corps d'embase et le corps de fiche. Cependant, afin de permettre l'assemblage de la fiche sur l'embase de ce connecteur, il est en outre néces- saire que la bague occupe une position angulaire précise par rapport à la fiche, c'est-à-dire d'être certain que avant l'opération d'assemblage de la fiche sur l'embase, le corps de fiche est lui-même en position de retrait maximum par rapport à sa bague car, dans le cas contraire, la bague ne pourrait tourner que de manière incomplète, ce qui entraînerait un déplacement axial incomplet du corps de fiche et, donc, un enfoncement incomplet des broches mâles dans les broches femelles. Pour éviter cet inconvénient, il a été prévu sur ces connecteurs connus, des moyens de verrouillage agissant élastiquement et constitués, par exemple, par des nervures à flanc oblique, pousséespar des'ressorts et venant se placer dans des logements de forme correspondante. Ces moyens de verrouillage créent donc localement un point "dur" dans la rotation de la bague, de façon que cette bague ne puisse pas tourner de manière intempestive sur le corps de fiche et que l'on puisse donc assembler correctement la fiche sur l'embase. Il est apparu cependant que certaines fabri- cations de ce type de connecteur, pouvaient être considérées comme défectueuses car la "dureté" présentée par le moyen de verrouillage doit résulter d'un compromis entre, d'une part, la nécessité d'avoir une dureté maximum pour éviter de manière sûre la rotation de la bague sur le corps de fiche et, d'autre part, la nécessité que cette dureté ne doit pas être trop importante pour qu'un opérateur puisse actionner normalement le connecteur. Cependant, ce compromis est difficile à réaliser car il s'agit là de pièces de faible dimension, pour lesquelles il est difficile d'uniformiser la force élastique de verrouil- lage, d'autant plus que cette force doit dans tous les cas être nettement supérieure aux forces de frottement résultant de la rotation de la bague, afin que le point dur de verrouil- lage de cette bague puisse être perçu manuellement par 1l'aug- mentation brusque de la force nécessaire à sa rotation. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effetun connecteur électrique multibroche, comprenant une embase et une fiche, se composant d'un corps d'embase et d'un corps de fiche recevant des blocs en matériau isolant pourvus, l'un, de broches femelles, l'autre de broches mâles, une bague étant montée à rotation sur le corps de fiche par l'inter- médiaire de moyens assurant son déplacement axial sur le corps de fiche simultanément à son mouvement de rotation, cette bague comportant également des nervures susceptibles de venir, par un déplacement axial, en prise sur des nervures correspondantes prévues sur le corps d'embase tout en permettant la rotation de la bague sur le corps d'embase, des moyens de verrouillage étant en outre prévus pour position- ner angulairement la bague par rapport à la fiche, dans la position pour laquelle la bague est la plus avancée par rapport à l'extrémité de la fiche, connecteur caractérisé en ce que le moyen de verrouillage est disposé entre la bague et le corps de fiche et est conçu pour pouvoir être déverrouillé par une commande de déplacement axial et en ce que le corps de l'embase s'assemble à l'extérieur du corps de fiche et se loge entre la bague et le corps de fiche, la longueur-du corps d'embase étant telle qu'il agit, lors de l'assemblage du connecteur, sur le moyen de verrouillage afin de le déverrouiller. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de verrouillage comprend au moins une nervure à flancs - raides et au moins un logement de forme correspondante orientés axialement sur la fiche et prévus l'un sur le corps de fiche,- l'autre sur la bague, cette nervure ou son logement étant formés sur une pièce mobile axialement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la pièce mobile axialement comporte à l'une de ses extrémités au moins une nervure à flancs raides ou son logement et à son autre extrémité, au moins une nervure à flancs obliques ou son logement, la distance axiale des nervures à flancs raides et obliques et/ou de leur logement correspondant à la course axiale relative du corps de fiche sur la bague lors de la rotation de cette dernière. L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale partiellement arrachée, d'un mode de réalisation du connecteur conforme à l'invention, la fiche et l'embase étant représentées en position de début d'assemblage, - la figure 2 est une vue correspondant à la figure 1, la fiche étant assemblée avec son embase, - la figure 3 est une vue en coupe agrandie montrant notamment les moyens de verrouillage de la bague sur le corps de fiche. La présente invention a, en conséquence, pour but la réalisation d'un connecteur électrique multibroche, dont la bague prévue sur le corps de fiche ne peut en aucun cas se déplacer angulairement sur le corps de fiche, sauf lors de l'opération d'assemblage avec l'embase, afin de garantir de manière absolue que la fiche du connecteur puisse dans tous les cas s'assembler avec son embase. En outre, l'invention a pour but de réaliser ce moyen de verrouillage de manière que, en dehors des positions de verrouillage proprement dites, les moyens de verrouillage ne créent pas des frottements générateurs d'usure prématurée et entrainant en outre une augmentation de la force nécessaire à la manoeuvre de la bague pour les opérations de verrouillage et de déverrouillage. Egalement, l'invention a pour but de supprimer la nécessité de disposer des moyens de détrompage sur les trois pièces essentielles du connecteur, c'est-à-dire le corps de fiche, le corps d'embase et la bague, ces moyens de détrom- page étant uniquement prévus sur le corps de fiche et sur le corps de l'embase, la bague ne comportant quant à elle que des nervures d'accrochage sur le corps de l'embase. Ces nervures pourront donc être uniformisées afin de réduire de manière considérable les coûts de fabrication ainsi que les stocks de bagues entrant dans la construction du connecteur. Le connecteur représenté sur les dessins ci-Joints comprend ainsi une embase 1 et une fiche 2, cette dernière recevant une bague de verrouillage 3. L'embase 1 comprend un corps d'embase métallique 4 pourvu d'un filetage 41 pour sa fixation sur un support, ce corps d'embase 4 recevant un bloc en matériau isolant 5, de préférence en élastomère, dans lequel sont logées les broches femelles 6 de connexion. De même, la fiche 2 se compose d'un corps de fiche métallique 7 recevant un bloc en matériau iso- lant 8 dans lequel sont logées les broches mâles 9. Ces broches mâles occupent une position radiale et angulaire bien précise dans le bloc 8 afin qu'à chacune de ces broches mâles corresponde une broche femelle 6. La bague 3 est reliée au corps de fiche 7 par l'intermédiaire de moyens assurant son déplacement axial sur le corps de fiche, simultanément à son mouvement de rotation. Dans l'exemple représenté, ces moyens sont constitué par trois pièces annulaires 10, 11 et 12, les pièces extrêmes 10 et 12 étant fixées au corps de fiche, alors que la pièce intermédiaire 11 est fixée, par des vis 13, à la paroi interne de la bague 3. La pièce 10 comporte sur son chant inférieur trois rampes de cames 10 couvrant chacune 120 et séparées par des bords de butée 102. De même, la pièce 12 comporte, sur son bord supérieur, trois rampes de cames 121 couvrant chacune 120 et séparées par des rebords de butée 122 orientés parallèlement aux butées 102. La pièce annulaire intermédiaire 11 fixée à la bague 3 présente des rampes 111 et 112 respectivement sur son chant inférieur et sur son chant supérieur, ces rampes de cames couvrant chacune 120 et étant séparées par des zones 113 orientées parallèlement aux butées 102 et 122. Ces zones sont en saillie et reçoivent les vis de fixation 13 de la pièce 11 à la bague 3. On comprend dès lors que la rotation de la bague se traduit par un déplacement axial relatif de la bague sur le corps de fiche, le déplacement relatif de la bague et de la fiche étant un mouvement en hélice fonction de la pente des rampes de cames des pièces 10, 11 et 12. Ce mode de déplacement de la bague sur le corps de fiche est connu en luimême et est simplement décrit à titre d'exemple. Il pourra être remplacé par tout dispositif similaire produisant un déplacement axial du corps de fiche par rapport à la bague lors de la rotation de cette dernière. Conformément à l'invention, un moyen de verrouillage 14 est prévu entre la bague et le corps de fiche-7, ce moyen de verrouillage étant conçu pour être déverrouillé et pour permettre la rotation de la bague sur le corps de fiche,uniquement lorsque la fiche est mise en place sur l'embase en vue de son verrouillage. Il est également prévu que le corps d'embase 4 vienne se loger à l'extérieur du corps de fiche 7, c'est-à-dire entre le corps de fiche et la bague 3, ce corps d'embase 4 étant d'une longueur telle que son extrémité supérieure 42 puisse venir, par un mouvement de déplacement axial relatif, actionner le moyen de verrouillage 14 et permettre la rotation de la bague et donc le rapprochement simultané du corps de fiche vers le corps de l'embase afin d'enfoncer totalement les broches mâles 9 dans les broches femelles 6. Conformément à l'invention, il est également prévu que les cannelures de détrompage sont prévues, d'une part, en--43 sur la paroi interne du corps d'embase 4, d'autre part, en 71sur la paroi externe du corps de fiche 7, la bague 3 étant quant à elle pourvue uniquement de nervures de crochetage 31 situées au voisinage de son extrémité inférieure et destinées à venir en prise derrière des nervures corres- pondantes 44 prévues sur la face externe du corps d'embase 4. Ces nervures 31et 44 pourront être constituées par des nervures uniformes identiques pour toutes les bagues d'un même type de connecteur, étant donné qu'elles n'ont pas pour fonction d'assurer le détrompage. Cette disposition est sans intérêt pour la construction du corps d'embase 4 car de toute façon les corps d'embase se distinguent les uns des autres du fait qu'ils comportent les cannelures de détrompage 43 mais cela est particulièrement intéressant pour les bagues 3 qui peuvent être ainsi identiques les unes aux autres. Suivant l'invention, il est également prévu que les nervures 31 prévues sur la bague 3 et 44 prévues sur le corps d'embase 4, sont réalisées, en direction axiale, à une hauteur telle que les cannelures de détrompage 43 et 71 prévues sur le corps d'embase et sur le corps de fiche coopèrent l'une l'autre avant que les nervures 31 et 44 pénètrent l'une dans l'autre. Cette disposition s'analyse sur la figure 2 par le fait que la course d'assemblage 15 des nervures 31 et 44 situées à la base de la bague 3, est inférieure à la course d'assemblage 16 des cannelures de détrompage 43 et 71 prévues à proximité du bord supérieur du corps d'embase 4 et du bord inférieur du corps de fiche 7. Les moyens de verrouillage sont représentés en détail sur la figure 3. Ces moyens de verrouillage comprennent une pièce cylindrique 17 pourvue de rebords internes 171 et 172 à ses extrémités supérieureeét'inférieure, cette pièce 17 étant réalisée en deux parties pour des commodités de fabrication et de montage. La pièce 17 comporte des cannelures 173 sur sa périphérie, ces cannelures se logeant dans des cannelures correspondantes de la face interne de la bague 3 afin de les solidariser en rotation, tout en permettant leur déplacement axial. La pièce 17 est en appui par son bord inférieur sur un épaulement 32 de la bague, alors que son extrémité supérieure est en appui sur un jonc 18 par l'intermédiaire d'une rondelle 19 et d'un ressort ondulé 20. Le rebord interne supérieur 171 de la pièce 17 est pourvu d'échancrures en créneaux 21, alors que le rebord interne inférieur 172 reçoit en appui sur sa face supérieure une pièce annulaire 22 pourvue, sur sa face supérieure, de saillies de section triangulaire 221. Cette pièce annu- laire 22 est en appui sur le rebord 172 par un ressort annulaire ondulé 23, tandis qu'elle est retenue sur sa face supérieure par un jonc 24 en prise dans une rainure annu- laire de la pièce 17. La pièce 22 est pourvue à sa périphérie de crans se logeant dans des cannelures correspondantes 174 de la paroi interne de la pièce 17 afin que cette pièce 22 soit fixée en rotation par rapport à la pièce 17 et, donc, par rapport à la bague 3, tout en permettant son déplacement axial à l'encontre du ressort ondulé 23. La pièce 12 fixée sur le corps de fiche 7 est pourvue, à sa base, d'une collerette externe 25 présentant sur sa face supérieure, des nervures en créneaux 26 dont la forme correspond aux échancrures en créneaux 21 du rebord supérieur 171. De même, la face inférieure de cette collerette comporte des échancrures à section triangulaire 27 dont la forme correspond à celle des saillies triangulaires 221 de la pièce 22. Dans l'exemple représenté, ces échancrures et saillies à flancs raides 21 et 26 ou à flancs obliques 22 et 27, sont au nombre de trois et disposées à 120 l'une de l'autre pour des raisons de stabilité d'appui de la pièce 17 lors des manoeuvres de verrouillage ou de déverrouillage. En outre la distance, en direction axiale, des échancrures 21 prévues sur le rebord 171 et des saillies 221 prévues sur le rebord 172 est telle qu'elle correspond à la course du corps de fiche 2 lors de la rotation de la bague 3, cette distance étant déterminée par la pente des rampes des pièces 10, 11 et 12. De même, le décalage angulaire des échancrures à flancs raides 21 et des saillies à flancs obliques 221 est déterminé, compte tenu de la position des saillies et échan- crures 26 et 27, de façon que ce décalage angulaire corres- ponde à la rotation maximum de la bague 3 déterminée elle-même par les butées 102 et 122 des pièces 10 et 12 compte tenu de la largeur de la saillie verticale I13. Ainsi, dans l'exemple représenté, le connecteur est un connecteur quart de tour et la bague 3 tourne de 90 entre les positions d'ouverture et de fermeture et les échancrures 21 sont donc décalées de 90 par rapport aux saillies 221. Le fonctionnement de ce connecteur est le suivant. Lorsque l'embase est séparée de là fiche, la bague 3 est verrouillée sur le corps de fiche 7 du fait que cette bague est dans sa position la plus avancée par rapport au corps de fiche et que les saillies à flancs raides 26 sont logées dans les échancrures correspondantes 21 du bord supérieur 171 de la pièce 17. Lorsque l'on introduit l'embase sur la fiche, les cannelures 71 de la fiche coopèrent avec les cannelures 4 de l'embase et cette introduction ne peut donc s'effec- tuer que suivant une position angulaire précise, déterminée par les cannelures 71 et 43, cette position angulaire mettant en correspondance chacune des broches mâles 9 avec sa broche femelle 6. Du fait de la coopération des cannelures 71 et 43, la fiche peut se déplacer suivant son axe X-X vers l'embase de façon que les nervures 31 de la bague de verrouillage 3 passent entre les nervures 44 de l'embase 4 jusqu'à ce que les nervures 31 soient situées par leur bord supérieur au-delà du bord inférieur des nervures 44. Pendant ce coulissement des nervures 31 entre les nervures 44, l'extrémité supérieure 42 de l'embase 4 agit sur le rebord inférieur 172 de la pièce 17 afin de la main- tenir en position pendant que les autres pièces de la fiche se déplacent axialement vers l'embase. Ainsi, cette pièce 17 est maintenue en position tandis que la bague 3 se rapproche de l'embase 1 en entrainant avec elle la pièce intermé- diaire 11 et donc, les pièces 12 et 10 elles-mêmes fixées sur le corps de fiche 7. Lors de ce mouvement axial de la bague 3 à l'encontre du ressort 20, la collerette 25 se déplace d'un mouvement axial de même amplitude de façon à dégager les nervures 26 des échancrures 21 et déverrouiller la bague du corps de fiche 7. La bague 3 peut donc tourner par rapport au corps de fiche 7 immobilisé en rotation sur le corps d'embase 4 et cela étant donné que les nervures 31 sont maintenant situées au-delà des nervures 44. Lorsque l'on entralne en rotation la bague 3, elle entraîne également en rotation la pièce annulaire inter- médiaire 11 dont les rampes 111 coopèrent avec les rampes 121 de la pièce 12 afin de repousser axialement cette pièce 12 et le corps de fiche 7 vers l'émbase 1. Lorsque la bague 3 effec- tue son mouvement de rotation de 90 , la pièce 12 et la bague 3 se déplacent l'une par rapport à l'autre d'un mouvement hélicoïdal représenté par la flèche 28 de la figure 3. Ce mouvement couvrant un angle de 90 produit un déplacement axial, correspondant à l'écartement des échan- crures 21 et des saillies 221, afin que les échancrures 27 de la collerette 25 viennent se loger sur les saillies correspondantes à flancs obliques 221 de la pièce 22. On remarque que, pendant ce mouvement hélicoïdal relatif, il n'y a aucun frottement des saillies de verrouillage 221 et 26 sur la pièce 17, de façon à faciliter la manoeuvre du connecteur et à augmenter sa fiabilité, du fait de la réduction de l'usure. Ce n'est uniquement qu'à la fin du mouvement d'assemblage que le rebord inférieur de la collerette 25 s'appuie sur les saillies 221 à l'encontre du ressort annulaire ondulé 23 jusqu'à ce que les saillies 22 se logent élastiquement dans leurs échancrures 27. A ce stade, la fiche du connecteur est totalement assemblée avec son embase (voir figure 2), les broches 9 sont enfoncées au maximum dans les broches femelles 6 et le bloc isolant 8 de la fiche est appliqué élastiquement contre le bloc isolant 5 de l'embase. Dans cette position d'assemblage, la bague est verrouillée en rotation du fait de la coopération des saillies 221 et des échancrures 27, mais ce verrouillage en position assemblée n'est pas comparable au verrouillage en position désassemblée car une simple rotation de la bague 3 dégage les saillies 221 des échancrures 27 du fait de la compression élastique du ressort 23. Lors de ce déverrouillage, la rotation de de la bague 24 en sens contraire produit le recul axial du corps de fiche 7 du fait du mouvement relatif hélicoidal de la bague 3 par rapport à ce corps de fiche. A la fin du mouvement de rotation de 90 de la bague, les saillies à flancs raides ou en créneaux 26 viennent se loger dans les échancrures 21, ce qui se traduit par le verrouillage de la bague 3 sur le corps de fiche 7, ce dernier étant en position d'ouverture, c'est-à-dire en position de retrait maximum à l'intérieur de la bague 3. Dans l'exemple représenté, les échancrures 21 et les créneaux 26 sont indiqués comme étant à flancs raides. Cependant, si cela est jugé suffisant, ces échan- crures et créneaux pourront être pourvus de flancs obliques permettant un déverrouillage plus aisé, compte tenu de la compression du ressort 20, lors de la commande de ce déverrouillage par le corps d'embase 4. Egalement, dans la présente description, il est indiqué que la pièce 17 est montée sur la bague 3 alors que la collerette 25 est fixée sur le corps de fiche 7* Une construction inverse pourra cependant être prévue, la collerette 25 étant montée mobile sur la bague 3 tandis que la pièce 17 pourra être réalisée par un usinage de la pièce 12 ou du corps de fiche 7. REVENDICATIONS 1) Connecteur électrique multibroche, compre- nant une embase (1) et une fiche (2), se composant d'un corps d'embase (4) et d'un corps de fiche (7) recevant des blocs en matériau isolant (5 et 8) pourvus, l'un, de broches femelles (6), l'autre de broches mâles (9), une bague (3) étant montée à rotation sur le corps de fiche (7) par l'intermédiaire de moyens (10, 11, 12) assurant son déplacement axial surce corps de fiche (7) simultanément à son mouvement de rotation, cette bague (3) comportant également des nervures (31) suscep- tibles de venir, par un déplacement axial, en prise sur des nervures correspondantes (44) prévues sur le corps d'embase (4) tout en permettant la rotation de la bague sur le corps d'embase, des moyens de verrouillage étant en outre prévus pour positionner angulairement la bague par rapport à la fiche, dans la position pour laquelle la bague est la plus avancée par rapport à l'extrémité de la fiche, connecteur caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (17) est disposé entre la bague (3) et le corps de fiche (7) et est conçu pour pouvoir être déverrouillé par une commande de déplacement axial et en ce que le corps de l'embase (4) s'assemble à l'extérieur du corps de fiche (7) et se loge entre la bague (3) et le corps de fiche (7), la longueur du corps d'embase (4) étant telle qu'il agit, lors de l'assemblage du connecteur, sur le moyen de verrouillage (17) afin de le déverrouiller. 2) Connecteur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage comprend au de forme correspondante (21) orientés axialement sur la fiche et prévus l'un sur le corps de fiche (7), l'autre sur la bague (3), cette nervure ou son logement étant formés sous une pièce (17) mobile axialement. 3) Connecteur conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce (17) mobile axialement comporte à l'une de ses extrémités au moins une nervure à flancs raides (26) ou son logement (21) et à son autre extrémité, au moins une nervure à flancs obliques (221) ou son logement (27), la distance axiale des nervures à flancs raides et obliques et/ou de leur logement correspondant à la course axiale relative du corps de fiche (7) sur la bague (3) lors de la rotation de cette dernière. 4) Connecteur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la nervure à flancs obliques (221) ou son logement (27) sont réalisés sur une rondelle (24) elle- même mobile sur la pièce mobile (17) à l'encontre d'un ressort (23). ) Connecteur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce mobile (17) est mobile à l'encontre d'un ressort (20). 6) Connecteur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce mobile (17) est mobile sur la paroi interne de la bague (3) et est réalisée sous la forme d'une pièce cylindrique pourvue de rebords intérieurs à ses extrémités inférieure (172) et supérieure (171), ces rebords étant pourvus des nervures et/ou d'échancrures de verrouillage, une collerette (25) prévue sur le corps de fiche (7) et pourvue d'échancrures (27) et/ou nervures (26) complémentaires étant disposée pour se déplacer entre les rebords inférieur et supérieur (172, 171). 7) Connecteur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps d'embase (4) et de fiche (7) comportent des cannelures complé- mentaires de détrompage (43, 71) formées sur la face interne du corps d'embase et sur la face externe du corps de fiche. 8) Connecteur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les nervures (31 et 44) prévues sur la bague et le corps d'embase, sont réalisées, en direction axiale, à une hauteur telle que les cannelures de détrompage (43 et 71) coopèrent l'une l'autre avant que les nervures (31) et (44) pénètrent l'une dans l'autre.