Brevet FR2634072A1 — publié le 19900112

Connecteur pour charnière, ensemble charnière-connecteur et procédé d'assemblage dudit ensemble. La présente invention concerne le domaine des connexions, notamment électriques, entre ouvrant et dormant. Elle trouve une application particulièrement importante dans le domaine de la construction automobile où, å l'heure actuelle, on réalise les liaisons électriques entre les composants (tels que lève-glace, haut-parleur, interrupteurs de commande) intégrés à une porte de véhicule et les composants (tels que source électrique, appareil de radio) portés par la caisse du véhicule à l'aide d'un faisceau de fils isolés contenus dans une gaine flexible et individuellement raccordés apres montage de la porte. L'opération de raccordement est longue et fastidieuse. Elle se prête très mal à la robotisation des channes de montage. L'invention vise notamment a permettre de pré- cabler la porte et la caisse d'un véhicule avant montage de la porte et à assurer une liaison fiable entre les fils de la porte et ceux de la caisse du véhicule lors du montage de la porte, en éliminant de façon quasitotale les risques d'absence ou de défaut de connexion. Ce résultat semble a priori difficile à atteindre à l'aide d'un connecteur, du fait des tolérances de fabrication et de mise en place, ainsi que de la nécessité de n'apporter aucune gène à l'ouverture et la fermeture ultérieures de la porte. L'invention atteint ce résultat & l'aide d'un connecteur pour charnière, comprenant un premier élément isolant et un second élément isolant munis de contacts enfichables, le second élément ayant des moyens de clavetage coulissant sur un élément de charnière tandis que le premier élément isolant est prévu pour être libre dans un autre élément de charnière, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une bague d'indexage munie de moyens de verrouillage élastique dans une position angulaire déterminée sur le premier élément isolant et de moyens de clavetage coulissant coopérant avec des moyens complémentaires de l'élément de charnière associé, les moyens de clavetage et les moyens complémentaires étant prévus pour amener l'ensemble de la bague et de l'élément isolant associé dans l'orientation pour laquelle les contacts des deux éléments isolants sont en alignement mutuel, lors du rapprochement axial des deux éléments isolants. Les moyens de clavetage coulissant de la bague pourront etre constitués par au moins une nervure axiale de cette dernière, prévue pour s'engager dans une rainure axiale correspondante du premier élément de charnière, rainure présentant des flancs d'entrée divergents de guidage et d'indexage de la nervure. La bague peut se présenter sous forme d'une rondelle sur laquelle est ménagée la nervure axiale, munie de doigts longitudinaux flexibles ayant, à leur extrémité libre, des ergots terminaux destinés à s'engager dans des évidements correspondants du premier élément isolant. En cas d'utilisation sur un véhicule, les constituants du connecteur doivent être capables de résister aux températures élevées que peut atteindre la carrosserie du véhicule à l'arrêt : on pourra utiliser notamment des matériaux synthétiques chargés de fibre de verre. La bague, qui doit supporter des frottements lors des ouvertures et fermetures, pourra être lubrifiée ou avoir une constitution mixte. Sa portion en contact de glissement doit être en matériau à faible coefficient de frottement. L'invention propose également un ensemble connecteur-charniere comprenant un premier sous-ensemble constitué par le premier élément isolant, l'élément de charnière correspondant dans lequel le premier élément isolant est retenu longitudinalement par des moyens amovibles, et ladite bague ; et un second sous-ensemble comprenant le second élément isolant, l'autre élément de charnière dans lequel le second élément isolant est immobilisé en rotation par clavetage coulissant et en translation par des moyens amovibles, les deux éléments de charnière comprenant des moyens d'indexage au cours de leur engagement mutuel, devenant inopérants après engagement complet des éléments de charnière l'un dans l'autre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est un schéma montrant les deux sous-ensembles constituant un ensemble connecteurcharnière, dans la position relative qu'ils occupent lors de la descente de la porte vers sa position finale d'assemblage - la figure 2 montre l'ensemble connecteurcharnière assemblé, en coupe suivant un plan passant par l'axe de rotation de la charnière, un seul jeu de contacts étant représenté schématiquement, en traits mixtes - la figure 3 est une vue éclatée montrant, en perspective, les constituants de l'ensemble connecteurcharnière. L'ensemble montré schématiquement en figure I comprend un sous-ensemble 10 constitué d'un élément de charnière 12 fixé à la porte 14, d'un premier élément isolant de connecteur 16 et d'une bague d'indexage 18. Lorsque la porte est précablée, les contacts portés par l'élément isolant 16 sont reliés aux fils alimentant les différents composants intégrés à la porte par des fils contenus dans une gaine souple ou "chaussette" 20. Les fils de liaison et la chaussette 20 doivent avoir une longueur suffisante pour permettre le débattement de la porte entre son ouverture et sa fermeture. Le second sous-ensemble 22, qu'on considèrera par la suite comme le sous-ensemble fixe, comprend également un élément de charnière 24, généralement métallique, relié au pied de caisse 26, et un second élément isolant 28 de connecteur, dans lequel sont montés des contacts. Les fils de raccordement de ces contacts aux composants électriques portés par la caisse sont contenus dans une gaine ou chaussette 30. Les chaussettes 20 et 30 sont généralement en élastomère ou en matériau thermo-rétractable et fixées de façon déf i- nitive sur les fils et sur des embouts de raccordement des éléments isolants 16 et 28. Elles ont une longueur et une structure permettant leur torsion lors du mouvement de la charnière.En général, l'élément isolant 28 portera des contacts plats, au nombre de 19 par exemple, tandis que l'élément isolant 16 portera des contacts, du genre "clip", complémentaires des contacts plats, par exemple du type décrit dans la demande FR 87 13374. Un seul jeu de contacts est représenté, schématiquement et en traits mixtes, sur la figure 2. L'élément isolant 28 comporte un épaulement 30 qui, lorsque le second sous-ensemble est assemblé, est maintenu contre un épaulement correspondant 32 ménagé à l'intérieur de l'élément de charnière 24 par des moyens amovibles. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, ces moyens sont constiués par un anneau fendu expansible 34 emprisonné dans une gorge 35 de l'élément de charnière 24. D'autres modes de retenue pourraient être adoptés, par exemple une bague vissée dans entrée du passage de l'élément de charnière 24.Des moyens de clavetage coulissant, constitués sur les figures 2 et 3 par deux nervures 38 de l'élément isolant en saillie radiale dans des rainures 38 de l'élément de charnière 24, imposent aux éléments 24 et 28 une orientation relative déterminée de façon précise (à 1 ou 2" près en général). Lorsque le premier sous-ensemble est assemblé, son élément isolant 16 doit pouvoir tourner par rapport à son élément de charnière 12, puisque l'orientation devra rester fixe par rapport à celle de l'élément isolant complémentaire 28. Pour tout à la fois arriver à ce résultat et garantir l'insertion de l'élément isolant 16 dans l'élément de charnière 12 lors du montage de la porte, une bague d'indexage 18 est interposée entre les éléments 12 et 16. Cette bague d'indexage 18 coopère - avec l'élément de charniere 12 par des moyens d'indexage et de clavetage coulissant ; et - avec l'élément isolant 16 par des moyens de verrouillage élastique dans une position angulaire déterminée. Dans le mode de réalisation montré sur la figure 3, les moyens d'indexage et de clavetage coulissant comprennent deux nervures axiales 40, diamètralement opposées, ménagées sur la bague et deux rainures axiales correspondantes 42 ménagées dans l'élément de charnière 12. Les rainures 42 présentent des flancs d'entrée divergents 44 de guidage, permettant de tolérer un écart angulaire lors de la présentation de la bague. Les moyens de verrouillage élastique en rotation sont constitués, sur les figures 2 et 3, par deux doigts longitudinaux 46 ayant, à leur extrémité libre, des ergots 48 dirigés radialement vers l'intérieur et destinés à s'engager dans des évidements correspondants 50 de l'élément isolant 16. Pour éviter que la bague 18 ne se sépare de l'élément isolant 16, un doigt d'accrochage 50, du genre représenté en figure 1, peut également être prévu. Une fois le sous-ensemble mobile 10 monté, la séparation axiale de l'élément isolant 16, de la bague 18 et de l'élément de charnière 12 est interdite par des moyens de retenue amovibles, constitués par exemple par un anneau ou jonc fendu 52 (figures 1 et 2). Lorsque le connecteur doit être étanche on peut fixer, sur une portée cylindrique de l'élément de connecteur 16, une bague en élastomère souple 54 présentant un des bourrelets d'étanchéité. Ces bourrelets viennent s'appliquer, lorsque le connecteur est monté, contre la paroi d'un chambrage ménagé à cet effet dans l'élément de connecteur 28 (figure 2). Les éléments de clavetage et de verrouillage élastique décrits jusqu'ici permettent -d'indexer les éléments isolants dans les éléments de charnière respectifs. Pour assurer l'indexage correct des deux éléments isolants lors de l'insertion, les éléments de connecteurs 12 et 24 comportent des éléments d'indexage qui deviennent inopérants une fois l'engagement complètement réalisé, afin de permettre alors le fonctionnement de la charnière. Dans le mode de réalisation montré en figures 2 et 3, les moyens d'indexage assurent un clavetage coulissant lors de l'insertion. Ils comprennent deux tenons 56 prévus à la base de l'élément 12 et deux rainures 58 ménagées à l'intérieur de l'élément 24 et des bouchons dans une gorge 60. Les rainures 58 présentent des flancs d'entrée divergents 62, garantissant l'indexage convenable de l'élément de charniere 12 en cas de défaut d'orientation initiale ne dépassant pas une dizaine de degrés. Le montage de l'ensemble charnière-connecteur est alors le suivant. oh met en place l'élément de connecteur 28 dans l'élément de charnière 24, les jonctions électriques étant effectuées à l'avance, puis on immobilise l'élément de charnière à l'aide de la bague fendue 34. De la méme façon on met en place la bague 18 et l'élément isolant 16 muni de ses contacts déjà reliés aux fils dans l'élément de charnière 12 et on l'immobilise à l'aide de la bague fendu52* Lors du montage, on veille à ce que les ergots des doigts d'indexage 46 soit logés dans les évidements correspondants 40. La porte peut alors être mise en place. Au cours de la descente du sous-ensemble mobile 10, les tenons-56 doivent s'engager dans les rainures 58. En cas d'écart angulaire, les flancs 60 réorientent correctement les tenons 56 qui entrainent alors la bague 18 et, par son intermédiaire, l'élément isolant de connecteur 16. On peut ainsi tolérer, lors de la mise en place de la porte, les écarts sur l'angle de présentation de cette porte par rapport au pied 26. Une foi la porte en place, son débattement sans modification de l'orientation mutuelle des éléments isolants 16 et 28 est rendu possible par le caractère élastique du verrouillage de la bague d'indexage- sur l'élément 16. Au cours du fonctionnement, il y a glissement relatif de l'élément 16 sur la bague 18. Cette dernière doit être en un matériau susceptible de supporter le frottement, par exemple en polyester-silicone, polyester au polytétrafluoréthylène, ou polyester lubrifié, avec une proportion importante de charge, par exemple de fibre courte ou de particules de verre. REVENDICATIONS 1. Connecteur pour charnière, comprenant un premier élément isolant (16) et un second élément isolant (28) munis de contacts enfichables, le premier élément isolant (16) étant prévu pour être libre en rotation dans un premier élément de charnière tandis que le second élément isolant (28) a des moyens (36) de clavetage coulissant sur un second élément de charnière, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une bague d'indexage (18) munie de moyens (46) de verrouillage élastique dans une position angulaire déterminée sur le premier élément isolant (16) et de moyens de clavetage coulissant (40) destinés à coopérer avec des moyens complémentaires du premier élément de charnière, les moyens de clavetage et les moyens complémentaires étant prévus pour amener l'ensemble de la bague (18) et du premier élément isolant (16) dans l'orientation pour laquelle les contacts des deux éléments isolants (16,28) sont en alignement mutuel, lors du rapprochement axial des deux éléments isolants. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de clavetage coulissant de la bague (18) sont constitués par au moins une nervure axiale (40) de cette dernière, prévue pour s'engager dans une rainure axiale correspondante (42) du premier élément de charnière, présentant des flancs d'entrée (44) divergents de guidage et d'indexage de la nervure (40). 3. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague (18) est constituée par une rondelle sur laquelle est ménagée la nervure axiale (40) munie de doigts longitudinaux flexibles (46) ayant, à leur extrémité libre, des ergots terminaux (48) destinés à s'engager dans des évidements correspondants. (50) du premier élément isolant (16). 4. Connecteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les éléments isolants (16,24) du connecteur sont en matériau chargé de fibre de verre ou de particules de verre. 5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (18) est en matériau à faible coefficient de frottement. 6. Ensemble charnière-connecteur ayant un connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué par un premier sous-ensemble regroupant le premier élément isolant (16), la bague (18) et le premier élément de charnière (12) dans lequel le premier élément isolant et la bague sont retenus longitudinalement par des moyens amovibles ; et un second sous-ensemble (22) comprenant le second élément (28), le second élément de charnière (24) dans lequel le second élément isolant est immobilisé en rotation par clavetage coulissant et en translation par des moyens amovibles (34), les deux éléments de charnière des moyens (56,58,60) au cours de leur engagement mutuel, ces moyens devenant inopérants après engagement complet des éléments de charnière (12,24) l'un dans l'autre. 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'indexage des éléments de charnière l'un par rapport à l'autre comprennent des tenons (56) ménagés sur l'un des éléments de charnière et des rainures (58) présentant des flancs d'entrée divergents et débouchant dans une gorge circonférentielle (60) ménagées dans l'autre élément de charnière (24).