Brevet FR2635229A1 — publié le 19900209

La présente invention a pour objet un procédé et des dispositifs pour assembler et verrouiller un connecteur mâle et un connecteur femelle. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction électro-mécanique et notamment celle des tests électroniques. De nombreux appareils ou sous-ensembles comportent un connecteur mâle ou femelle sur lequel aboutissent des conducteurs, lequel doit être connecté avec un connecteur conjugué pour réaliser des interconnexions durables ou temporaires avec un autre appareil. Par exemple, on construit des appareils de test de machines, d'appareils ou de circuits électriques ou électroniques, equipés d'un connecteur. Ces appareils de test comportent un connecteur conjugué de celui qui équipe les circuits à tester et on doit effectuer une connexion puis une déconnexion avant et après chaque essai et maintenir les connecteurs verrouillés pendant les essais.Les connecteurs multibroches peuvent comporter une grande quantité de contacts et pour éviter un trop grand encombrement on doit réduire au maximum la taille des contacts de sorte que les connecteurs mâles sont constitués de broches ou aiguilles très fines et treks fragiles et lors de l'assemblage de ces connecteurs on risque d'endommager les broches qui viennent buter sur un obstacle si toutes les broches ne pénètrent pas simultanément et axialement dans les douilles femelles. L'objectif de la presente invention est de procurer des moyens qui permettent à un operateur d'assembler un connecteur mâle à un connecteur femelle, de les verrouiller et de les désassembler sans risquer de les endommager, sans avoir à exercer des efforts importants et sans avoir à les présenter manuellement avec beaucoup de minutie l'un en face de l'autre, grâce à des moyens qui permettent d'aligner d'abord toutes les broches d'un connecteur mâle avec toutes les douilles d'un connecteur femelle puis de guider le déplacement relatif des deux connecteurs de façon que celui-ciait lieu dans une direction axiale c'est-à-dire dans une direction parallèle celle des broches mâles. L'objectif de l'invention est atteint par un procédé pour assembler et verrouiller un connecteur mâle et un connecteur femelle qui comporte les opérations suivantes - on monte l'un des connecteurs sur un premier support qui porte deux pions de centrage et deux glissières parallèles dans chacune desquelles coulisse un chariot, on relie les deux chariots par un mayen de liaison de longueur constante, on fixe le deuxième connecteur sur un deuxième support qui porte deux fourreaux équipés chacun d'un galet, on rapproche manuellement les deux supports l'un de l'autre jusqu'à ce que les dits pions de centrage soient engagés dans les dits fourreaux et que les dits galets soient placés au contact des extrémités supérieures des dites rampes inclinées et on déplace manuellement l'un des dits chariots dans sa glissière ce qui a nour effet d'entraîner le deuxième chariot en sens inverse dans sa glissière et d'obliger les galets a se déplacer axialement en suivant les dits rampes de sorte que les broches du connecteur mâle s'emboîtent axialement dans les douilles du connecteur femelle. Un dispositif selon l'invention comporte un premier support sur lequel est monté l'un des connecteurs, lequel support porte deux glissières parallèles dans chacune desquelles est monté un chariot qui peut coulisser le long de ladite glissiere, lesquels chariots sont reliés entre eux par un moyen de liaison de longueur fixe et chacun des dits chariots porte sur une face latérale une rainure inclinée dont l'extrémité supérieure débouche dans une encoche ouverte sur sa face supérieure et il comporte un deuxieme support sur lequel est monté le deuxieme connecteur lequel deuxieme support porte deux galets qui sont engagés dans les dites encoches et ledit dispositif comporte, en outre, des moyens pour déplacer manuellement l'un ou l'autre des dits chariots dans sa glissiere ce qui a pour effet d'entraîner le deuxième chariot en sens inverse par l'intermédiaire de ladite liaison et de forcer les deux galets a suivre les di tes rainure. L'invention a pour résultat la possibilité d'assembler deux connecteurs mâle et femelle, en particulier des connecteurs multibroches, par des moyens mécaniques qui permettent d'aligner d'abord les deux connecteurs l'un par rapport a l'autre sans que les deux connecteurs ne se touchent et ne risquent d'être détériores puis de déplacer les deux connecteurs axialement en les guidant dans ce déplacement de telle sorte que toutes les broches mâles pénetrent simultanément dans leur logement femelle sans risquer de buter sur un obstacle. Un dispositif mécanique selon l'invention présente de plus, l'avantage de comporter des moyens démultiplicateun du mouvement qui permettent d'obtenir un très faible déplacement relatif axial des deux connecteurs égal à la longueur des broches en faisant pivoter manuellement un levier. Cette démultiplication du mouvement permet donc d'eviter que l'opérateur n'ait à exercer un effort important pour assembler ou pour désassembler deux connecteurs. La liaison entre les deux chariots permet d'assembler deux connecteurs en utilisant une seule main qui peut être indifféremment la main droite ou la main gauche. Un dispositif selon l'invention comporte une combinaison de moyens de guidage constitués par des pions de centrage engagés dans des fourreaux et de moyens pour forcer un connecteur a pénétrer dans l'autre qui sont constitués par les leviers, les chariots, les rampes inclinées et les galets qui sont déplacés axialement par l'action des rampes... La liaison par commande à billes ou par câble entre les deux chariots permet d'obtenir des mouvements simultanés et de sens contraire des deux chariots et fait que les déplacements axiaux des deux galets qui coulissent dans les rampes inclinées sont-égaux de sorte que le connecteur monté sur le support mobile reste constamment parallele a lui-même et perpendiculaire aux axes des broches mâles et des douilles femelles La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 est une vue d'ensemble en élévation montrant un exemple d'application d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 represente deux demi-coupes axiales d'un dispositif selon l'invention droite en debut de connexion à gauche en position de connexion. La figure 3 est une vue de dessus du dispositif selon la figure 2. La figure 1 représente une vue en élévation d'un exemple d'application d'un procéde et d'un dispositif selon l'invention. Le repère 1 représente un appareil ou un sous-ensemble tester comportant des composants et des circuits électriques qui sont reliés d un connecteur 2 male ou femelle qui peut comporter un grand nombre de bornes. Le repère 3 représente la tête d'un dispositif de test électrique qui comporte également un connecteur 4 qui est destine è etre branche sur le connecteur 2 afin de prélever des signaux ou d'effectuer des mesures ou des tests de l'appareil. Le repère 5 représente un support fixe sur lequel la tête du dispositif de test 3 est montée de telle sorte que l'on puisse la déplacer pour positionner sensiblement les deux connecteurs 2 et 4 l'un en regard de l'autre et pour engager les broches du connecteur mâle dans les douilles du connecteur femelle. La figure I représente un appareil 1 et une tête de test ainsi que des connecteur qui sont de révolution autour d'un axe zzl. Il est précisé que ce choix n'est pas limitatif. Le problème à résoudre est de permettre a un opérateur d'interconnecter les deux connecteurs, même si ceux-ci comportent un grand nombre de contacts, sans avoir a exercer des efforts importants et sans risquer d'endommager les fiches ou les douilles des connecteurs en cas de mauvais positionnement relatif des connecteurs. Pour cela, on fixe sur le support de l'un des connecteurs deux pions de centrage (6d, 6g) diamètralement opposés et on fixe sur le support de l'autre connecteur deux fourreaux (7d, 7g) dans lesquels pénétrentles dits pions de centrage. L'opérateur déplace manuellement la tête 3 du dispositif de test pour amener les fourreaux (7d, 7g) respectivement en face des pions de centrage (6d, 6g) et pour commencer a engager les pions dans les fourreaux. Les positions et hauteurs des pions (6d, 6g) et des fourreaux (7d, 7g) sont telles que lorsque les pions s'engagent dans les deux fourreaux toutes les broches du connecteur mâle se trouvent en regard des douilles du connecteur femelle sans être engagée celles-ci de sorte que les pions de centrage permettent d'obtenir un bon positionnement relatif des deux connecteurs sans que ceux-ci ne viennent en contact l'un de l'autre et en évitant donc les risques de détérioration des connecteurs pendant les opérations de positionnement relatif. Un dispositif selon l'invention comporte, en outre, deux organes (8d, 8g) qui seront décrit ci-apres, qui permettent de déplacer axialement les connecteurs l'un par rapport a l'autre pour engager les broche du connecteur mâle dans les douilles du connecteur femelle et pour verrouiller les deux connecteurs dans cette position. Les organes (8d, 8g) comportent deux poignées (9d, 9g) qui permettent d'actionner simultanément les deux organes avec la main droite ou la main gauche. Réciproquement une manoeuvre en sens inverse de l'une des poignées (9d, 9g) permet de dévérouiller les deux connecteurs et de faire sortir axialement les broches mâles des douilles femelles. La figure 2 représente deux demi-coupes axiales d'un mode de réalisation préférentiel d'un dispositif selon l'invention. Le repère 10 représente un support fixe, par exemple l'appareil 1 de la figure 1, portant un premier connecteur 2, par exemple un connecteur femelle. Le repère ll représente un support déplaçable,par exemple la tête d'un dispositif de test 3, portant un deuxième connecteur 4, par exemple un connecteur mâle complémentaire du connecteur femelle, ctest-à-dire que les broches 4a composant le connecteur mâle sont destinées à être engagées simultanément dans les douilles 2a du connecteur femelle. Le support 14 porte deux pions de centrage cylindriques (6d, 6g) dont les axes sont parallèles aux axes des douilles du connecteur femelle. Le support Il du connecteur femelle porte deux fourreaux cylindriques (7d, 7g) dont les axes sont parallèles aux broches mâles 4a et dont les diamètres sont légèrement supérieurs aux diamètres des pions de centrage (6d, 6g). La demi-vue droite représente la position relative dans laquelle l'opérateur place manuellement le support ll pour commencer à introduire les pions de centrage (6d, 6g) dans les fourreaux (7d, 7g). Les positions et les hauteurs relatives des connecteurs des pions et des fourreaux sont telles que les broches mâles 4a se trouvent alors sensiblement alignées avec les douilles femelles 2a sans être engagées dans celles-ci. Il est précisé que l'on peut évidemment intervertir les pions de centrage et les fourreaux c'est-8-dire monter les fourreaux sur le support fixe 10 et les pions de centrage sur le support 11. Le support fixe 10 comporte deux glissières parallèles (12d, 12g) qui sont montées sur des cales 13 destinées à les surélever pour menager un espace sous les glissières pour le passage de deux leviers (14d, 14g) qui sont articulés autour des axes respectifs (15d, 15g). Chaque levier est équipe d'une poigne de manoeuvre (16d, 16g). Chaque glissière comporte une partie mobile (17d, 17g) lesquelles coulissent respectivement dans les parties fixes (12d, 12g). De préférence des billes sont intercalées entre les deux parties de chaque glissière pour faciliter le coulissement. Deux chariots (18d, 18g) sont fixés respectivement aux parties mobiles (17d, J7g). Chaque chariot porte sur sa face inférieure un doigt (19d, 19g) qui est engagé dans une fourche située a l'extrémité de chaque levier pivotant (14d, 14g) de sorte qu'en faisant pivoter manuellement l'un des deux leviers on déplace le chariot correspondant. Les deux chariots (18d, 18g) sont reliés entre eux par une liaison 20 de longueur constante qui est constituée avantageusement par une commande à distance a billes comportant un chapelet de billes montées sur une cage linéaire et placées a l'intérieur d'une gaine. Une telle liaison peut transmettre des efforts de traction et de compression de sorte que si l'on déplace l'un des chariots dans un sens ou dans l'autre, le deuxième chariot se déplace en sens inverse de la même longueur. La liaison 20 peut être constituée également par un câble placé dans une gaine qui peut transmettre uniquement des efforts de traction. Dans ce cas, on manoeuvre manuellement le chariot qui tire sur le câble et ce chariot tire le deuxième chariot. Chaque chariot (18d, 18g) comporte sur sa face interne une rainure inclinée (21d, 21g) qui comporte sonextrémité supérieure une encoche (22d, 22g) qui débouche sur la face supérieure. Les deux rainures (21d, 21g) constituent deux rampes qui sont inclinées en sens inverse l'une de l'autre, c'est-a-dire qu'elles se déduisent l'une de l'autre par une rotation a 1800 autour de l'axe zzl. Chacun des supports des fourreaux (7d, 7d) porte un petit galet (23d, 23g),par exemple une douille a aiguilles montée rotative sur un axe fixé. au support correspondant. La largeur des encoches (22d, 22g) est légèrement supérieure au diamètre des galets (23d, 23g). Les galets sont positionnés de telle sorte que lorsque les pions de centrage (6d, 6g) sont engagés dans les fourreaux dans la position représentée droite de la figure 2, les galets (23d, 23g) sont engagés dans les encoches (22d, 22g) et reposent sur le fond de celles-ci de telle sorte que le support du connecteur mâle ne peut pas descendre. La figure 3 représente le dispositif dans cette position de départ. Le chariot 18 d se trouve à une extrémité de sa glissière tandis que le chariot 18g se trouve au milieu ou l'autre extrémité de sa glissière. La partie gauche de la figure 2 représente le dispositif dans la position où les broches du connecteur mâle sont emboîtées dans les douilles du connecteur femelle. Pour obtenir l'assemblage des deux connecteurs l'opérateur agit manuellement sur l'un des leviers (16d, 16g). Par exemple, il déplace le levier 16 d dans le sens des aiguilles d'une montre. La rotation du levier 16 d entraîne le chariot 18 d dans le sens de la flèche F par l'intermédiaire du doigt 19 d. Le galet 22 d s'engage dans la rainure 21 et le fourreau 7 d se trouve ainsi entraîné dans le sens axial. Lorsque le chariot 18 d se déplace dans le sens de la flèche F il entraîne le chariot 18 g en sens inverse par l'intermédiaire de la liaison 20 ce qui a pour effet de forcer le galet 23 g à suivre la rampe inclinée 21 g et à se déplacer parallèlement à l'axe zzl en entraînant avec lui le deuxième fourreau 7 g. Les déplacements des deux chariots étant simutanés et de même longueur et les pentes des deux rampes inclinées 21d, 21g étant identiques, il en résulte que les déplacements axiaux des deux fourreaux 7d, 7g sont simultanés et de même amplitude de telle sorte que le connecteur mâle pénètre dans le connecteur femelle en restant constamment dans un plan perpendiculaire à l'axe zzl et les broches mâles 4a pénètrent parfaitement dans les douilles 2a sans risquer d'être déformées. Ce résultat est obtenu en manoeuvrant manuellement un seul des leviers et l'opérateur peut indifférement utiliser le levier situé à sa droite ou à sa gauche.La démultiplication du mouvement dûe d'une part aux leviers pivotants (16d, 16g) et d'autre part aux rampes inclinées (21d, 21g) permet d'effectuer la connexion sans que l'opérateur ait à développer un effort important même dans le cas de connecteurs multibroches comportant un nombre de contacts très éleve. Les galets (23d, 23g) engagés au fond des rainures servent à verrouiller les deux connecteurs en position de connexion. Dans le cas d'une application selon la figure 1, une fois les tests et les mesures terminés,l'opérateur manoeuvre l'un des leviers en sens inverse ce qui a pour effet de deplacer les deux chariots et d'entrainer axialement le connecteur mâle jusqu'à ce qu'il se retrouve déconnecté dans la position à droite de la figure 2 à partir de laquelle l'opérateur peut deplacer le connecteur mobile sans risquer de détériorer les connecteurs. REVENTICATIO;S 1. Procédé pour assembler et pour verrouiller un connecteur mâle (4) et un connecteur femelle (2) caractérisé par les opérations suivantes - on monte l'un des connecteurs (2) sur un premier support (10) qui porte deux pions de centrage (6d, 6g)et'deux glissière parallèles (12d, 12g) dans chacune desquelles coulisse un chariot (18d, 18g), on relie les deux chariots par un moyen de liaison (20) de longueur constante ou fixe le deuxième connecteur (4) sur un deuxième support (11) qui porte deux fourreaux (7d, 7g) équipés chacun d'un galet (23d, 23g), on rapproche manuellement les deux supports l'un de l'autre jusqu'à ce que les dits pions de centrage (6d, 6g) soient engagés dans les dits fourreaux (7d, 7g) et que les dits galets (23d, 23g) soient placés au contact des extrémités supérieures des dites rampes inclinées (21d, 21g) et on déplace manuellement l'un des dits chariots (18d, 18g) dans sa glissière ce qui a pour effet d'entraîner le deuxième chariot en sens inverse dans sa glissière et d'obliger les deux galets (23d, 23g) à se déplacer axialement en suivant les dits rampes de sorte que les broches (4a) du connecteur mâle s'emboltent axialement dans les douilles du connecteur femelle. 2. Dispositif pour assembler et verrouiller un connecteur mâle et un connecteur femelle caractérisé en ce qu'il comporte un premier support (10) sur lequel est monté l'un des connecteurs (2) lequel support porte deux glissières parallèles (12d, 12g) dans chacune desquelles est monté un chariot (18d, 18g) qui peut coulisser le long de la dite glissière, lesquels chariots sont reliés entre eux par un moyen de liaison (20) de longueur fixe et chacun des dits chariots porte sur une face latérale une rainure inclinée (21d, 21g) dont l'extrémité supérieure débouche dans une encoche (22d, 22g) ouverte sur sa face surpérieure et qu'il comporte un deuxième support (11) sur lequel est monté le deuxième connecteur (4), lequel deuxième support porte deux galets qui sont engagés dans les dites encoches (22d, 22g) et le dit dispositif comporte, en outre, des moyens pour déplacer manuellement l'un ou l'autre des dits chariots (18d, 18g) dans sa glissière (12d, 12g) ce qui a pour effet d'entraîner le deuxième chariot en sens inverse par l'intermédiaire de la dite liaison (20) et de forcer les deux galets (23d, 23g) à suivre les dits rainures (21d, 21g). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'un des dits supports (10) porte des pions de centrage (6d) et le deuxième support porte des fourreaux cylindriques (7d, 7g) dans lesquels les dits pions de centrage coulissent en guidant le déplacement relatif d'un support par rapport à l'autre. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les dits galets (23d, 23g) sont fixés à l'extérieur des dits fourreaux (7d, 7g). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que les dits moyens pour déplacer les dits chariots sont constitués par deux leviers (14d, 14g) articulés autour de deux axes (lad, 15g) ) portés par le support (10) qui porte les deux glissières et chacun des dits leviers comporte à une extrémité une poignée de manoeuvre (16d, 16g) et à l'autre extrémité une fourche dans laquelle est engagé un doigt (19d, l9g) solidaire de l'un des deux chariots (l8d, 18g). 6. Dispositif selon l'une quelconque des 2 à 5 caractérisé en ce que les dits moyens de liaison (20) sont constitués par une commande à distance à billes composée d'un chapelet de billes montées sur une cage linéaire placée à l'intérieur d'une gaine. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que les dits moyens de liaison (20) sont constitués par des câbles placés dans des gaines. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que les dits rainures inclinées (21d, 21g) ont des pentes égales et de sens opposé et se déduisent l'une de l'autre par une rotation à 1800 autour d'un axe.