Brevet FR2639771A1 — publié le 19900601

L'invention concerne un connecteur électrique destiné à réaliser une connexion avec un connecteur électrique complémentaire, ledit connecteur électrique comportant des contacts électriques disposés de façon à s'étendre à l'intérieur d'une partie évidée du boîtier du connecteur pour recevoir le connecteur électrique complémentaire. L'invention concerne plus particulièrement un connecteur électrique destiné à s'appliquer à l'automobile, qui comporte un élément mobile et plan en forme de grille destiné à aligner les contacts électriques et à les empêcher de se plier afin qu'ils puissent être aisément enclenchés avec les contacts électriques du connecteur électrique complémentaire. Dans une forme préférée de réalisation, un mécanisme de verrouillage secondaire des contacts est prévu. Divers types de connecteurs électriques destinés à la connexion d'un fil électrique simple ou de plusieurs fils électriques sont connus et utilisés. Par exemple, des connecteurs électriques comprenant des éléments de contact mâles et femelles pouvant s'enclencher les uns avec les autres sont largement utilisés et, en général, les éléments de contact mâles sont fixés dans un premier boîtier de connecteur et des douilles ou éléments de contact femelles sont fixés dans un second boîtier de connecteur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 030 804 illustre une paire classique de contacts complémentaires. Une difficulté rencontrée avec certains de ces connecteurs électriques est que le contact mâle, habituellement formé en un métal mince, conducteur du courant électrique, n'est pas protégé et peut être plié avant ou pendant l'opération d'accouplement. Ceci pose un problème particulier avec des connecteurs s positions multiples où les contacts mâles forment une rangée dans laquelle ils sont droitement rapprochés et un défaut d'alignement, même d'un seul, de ces contacts peut aboutir s un problème d'écrasement en bout. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 271 725 décrit un essai ancien pour aligner des contacts mâles minces afin qu'ils puissent être aisément enclenchés avec des douilles complémentaires correspondantes. Ce brevet indique l'utilisation d'un ensemble à plaque de dégagement qui sert à protéger les broches mâles d'un connecteur contre une détérioration due à un défaut d'alignement pendant la mise en place ou en cas de chute, ou dû å d'autres causes lorsque le bloc connecteur est déconnecté de son logement. L'invention, qui dans une forme préférée de réalisation utilise des contacts mâles à fiches plates groupés en rangées et d'une façon parallèle, propose un moyen pour aligner, stabiliser et protéger ces contacts mâles & fiches plates. Ceci est réalisé ici par la présence d'un élément en forme de grille plane placé & l'intérieur d'une partie évidée du boitier d'un premier connecteur, dans laquelle les contacts mâles pénètrent, l'élément en forme de grille présentant plusieurs trous par lesquels les extrémités avant des tronçons de contact des fiches plates mâles font saillie pour assurer la stabilité de ces tronçons de contact. Une caractéristique de l'élément en forme de grille réside dans une saillie effilée associée à chaque trou et qui s'étend au-dessous de la grille plane. Cette dernière peut être déplacée d'une première position le long de la partie évidée jusqu'd une seconde position sous l'effet de l'enclenchement d'un connecteur électrique complémentaire. Pendant que la grille plane est introduite dans la partie évidée, les tronçons de contact se déplacent le long des saillies effilées pour assurer l'alignement et ensuite l'enclenchement avec ses trous dans ladite première position. Les contacts mâles étant convenablement alignés, le connecteur électrique complémentaire est accouplé avec le boîtier du premier connecteur, amenant la grille plane à se déplacer de la première position vers la seconde position. Une caractéristique en est la présence de moyens coopérants de verrouillage entre les parois de la partie évidée et la grille plane.En outre, une caractéristique facultative du connecteur électrique de l'invention est la présence d'un mécanisme secondaire de verrouillage des contacts. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels Les Figures 1 et 2 sont des vues en perspective, respectivement par le dessus et par le dessous, d'un boîtier de connecteur électrique comprenant l'élément d'alignement et de support de contacts de l'invention et un mécanisme secondaire de verrouillage des contacts La Figure 3 est une vue en perspective d'un contact ou d'une borne mâle classique, et d'une borne femelle complémentaire à utiliser ici Les Figures 4A, 4B et 4C sont respectivement des vues de face, en plan et en coupe latérale de la grille plane selon l'invention ;; La Figure 5 est une vue en coupe axiale du connecteur, illustrant la position accouplée du boîtier de connecteur des Figures 1 et 2 avec un connecteur électrique complémentaire, chaque connecteur comportant des éléments de contact similaires & celui montré sur la Figure 3 ; et La Figure 6 est une vue en plan du mécanisme secondaire de verrouillage des contacts. Les Figures 1 et 2 montrent un boîtier 10 de connecteur électrique apte d l'obtention des avantages de l'invention, moulé en une matière diélectrique et constitué d'une partie 12 de logement de contact présentant plusieurs cavités 14 de réception de contact, et d'une partie évidée 16 définie par les parois extrêmes 18 et les parois latérales 20. Plusieurs nervures verticales 22 sont prévues dans la partie évidée 16, la fonction de ces nervures ressortant de façon évidente de la description, qui suit, de l'élément formant grille plane 25 illustré en position de préassemblage sur les Figures 1 et 2. Dans la mise en pratique de l'invention, une forme préférée de réalisation de l'élément de contact mâle 30 est illustrée sur la Figure 3. Cet élément de contact mâle 30 est habituellement découpé et formé à partir d'une pièce unique de métal en feuille d'épaisseur simple et comprend une partie 32 de contact, une partie 34 de montage, s'étendant vers l'arrière de la partie de contact, et une partie 36 de connexion d'un fil située & l'arrière de la borne. La partie de contact 32 comprend une fiche plate formée en double épaisseur par repli de parties marginales opposées pour former des plaques supérieure et inférieure. Bien que la double épaisseur de la partie 32 de contact apporte une stabilité supplémentaire à cette partie, cette dernière présente encore une certaine flexibilité, même lorsqu'elle est constituée de plus d'une seule épaisseur, laquelle flexibilité pourrait provoquer un pliage du contact lors des manipulations. La partie de montage est formée en une section en gouttière ayant des parois latérales 38 et 40 dont les bords libres comportent des saillies verticales 42 en des emplacements situés vers l'arrière. Une languette élastique 44 de retenue est découpée dans le fond de la gouttière en une position située entre les parois latérales de façon à s'étendre vers l'arrière de la borne. La fonction de la languette 44 ressortira davantage ci-après, en particulier en regard de la Figure 5. La partie 36 de connexion d'un fil comprend des viroles i sertir classiques réalisant une prise sur l'âme et l'isolant. La pièce située la plus à gauche de la Figure 3 est la douille femelle 46 logée dans le boîtier électrique complémentaire (Figure 5) et conçue pour recevoir télescopiquement la partie 32 de contact. Les diverses vues des Figures 4A à 4C illustrent la grille plane 25, représentée dans une position de préassemblage sur les Figures 1 et 2. La grille plane 25 est de forme essentiellement rectangulaire, les dimensions o en largeur et en long eux étant telles qu'elles permettent à la grille plane 25 d'être reçue dans la cavité 50 de la partie évidée 16. Cette grille plane 25 comprend un élément plat 52 de base traversé par une ou plusieurs rangées parallèles d'ouvertures 54 de réception de contacts. Aux angles respectifs de l'élément de base 52 se trouvent des saillies 56 pliées vers le haut, qui sont destinées à s'enclencher ou se loger dans des fenêtres 58 et 60 des parois latérales du boîtier.Bien que ceci soit décrit plus en détail ci-après, on peut indiquer brièvement que, lorsque la grille plane 25 est insérée dans la cavité 50, les saillies 56 s'enclenchent et se logent d'abord dans les fenêtres 58 du boîtier, dans la première position. A la suite de l'accouplement, ensuite, du connecteur électrique complémentaire avec le boîtier 10 du connecteur, la grille plane 25 se déplace vers sa seconde position ; autrement dit, les saillies 56 s'enclenchent et se logent dans les fenêtres 60. Pour faciliter l'insertion et le mouvement de la grille plane 25 à l'intérieur de la cavité 50 et pour empêcher son déplacement, cette grille plane 25 présente plusieurs gorges latérales 62 destinées à recevoir une nervure verticale complémentaire 22. Une saillie 70 s'étend vers le bas de l'élément de base 52, à proximité immédiate de chaque ouverture 54 de contact. Comme montré sur la vue en coupe de la Figure 4C, la saillie 70 est effilée en 72 afin que, lorsque la partie de contact 32 vient en contact avec cette saillie, elle soit amenée å s'élever sur la partie effilée 72 pour être conduite jusque dans l'ouverture de contact adjacente 54. Dans le cas où la partie de contact 32 risque de plier dans un sens s'éloignant de cette saillie, l'entrée inférieure 74 vers l'ouverture 54 de contact est également effilée en 76. Grâce å cet agencement, une partie 32 de contact, qui est décentrée dans un sens principal quelconque de pliage, peut être aisément alignée pour pénétrer dans l'ouverture 54 de contact. En référence à présent à la Figure 5, qui est une vue en coupe axiale de l'assemblage des connecteurs électriques totalement accouplés, le boiter 10 de connecteur électrique contient un élément de contact male 30 à l'intérieur de la cavité 14. Pour le type de contact montré sur la Figure 3, une rampe s'étendant vers l'arrière est prévue dans une position centrale sur une paroi supérieure de chaque cavité 14 de réception de contact et présente une face avant formée de façon a comporter un épaulement 80 de verrouillage destiné & s'enclencher avec la languette 44 de verrouillage afin d'empêcher le contact d'être retiré de la cavité.Il est bien entendu que d'autres moyens, dont l'un sera expliqué ci-après, peuvent être utilisés pour retenir le contact & l'intérieur de la cavité. Ceci est particulièrement vrai car des modifications du dessin des contacts sont envisagées conformément å l'invention. Le connecteur électrique complémentaire 90, accouplé avec le boîtier de connecteur électrique 10, renferme un nombre égal de cavités 92 de réception de borne contenant chacune une douille femelle 46 pouvant recevoir la partie de contact 32. Des moyens de verrouillage 94, tels que des saillies 96, 96' destinées à s'enclencher entre elles, peuvent être prévus pour maintenir l'assemblage de connecteurs électriques dans l'état totalement accouplé. Pour réaliser cet état d'accouplement complet, la grille plane 25 est d'abord insérée dans la cavité 50 de la partie évidée 16 jusqu'à la position représentée en trait pointillé sur la Figure 5. Entre-temps, les parties de contact 32 pénétrant dans la cavité 50 à partir du bas de celle-ci sont reçues dans les ouvertures de contact 54 de la grille plane 25, qui est à présent maintenue dans sa première position par l'enclenchement des saillies 56 dans les fenêtres 58. Par conséquent, tout pliage des parties 32 de contact est empêché du fait que leurs extrémités sont logées dans les ouvertures 54. Pour raccorder ce connecteur à un connecteur complémentaire, une partie mâle 98 du connecteur complémentaire 90 est insérée dans la cavité 50 de la partie évidée 16 jusqu'à une profondeur telle quelle entre en contact avec la grille plane 25. En particulier, la face 100, qui est la base de la partie du connecteur 90 guidée entre les nervures 22, entre en contact avec le dessus de la grille 25.A la suite de ce contact, la partie mâle 98 du connecteur complémentaire 90 est ensuite davantage insérée dans la cavité de la partie évidée 16 pour libérer la grille plane 25, maintenue temporairement, puis cet élément est encore poussé vers l'intérieur de la cavité avec la partie mâle du connecteur complémentaire, et chaque élément de contact mâle s'étend à travers chaque ouverture 54 de réception d'un contact, fait saillie å l'intérieur de la cavité et 8 s'enclenche électriquement avec chaque élément respectif de contact & douille de la partie mâle du connecteur complémentaire qui y est inséré.Par conséquent, étant donné que les éléments de contact mâles passent dans les ouvertures 54 et font saillie à l'intérieur de la cavité, un pliage d'un point quelconque de chaque partie de contact d'un élément de contact mâle, ou un défaut d'alignement de cet élément de contact, y compris des extrémités, est corrigé par les ouvertures traversantes de la grille plane pendant son mouvement de sa première position vers sa seconde position. On voit que, lorsque la grille plane atteint sa seconde position, les saillies 70 pénètrent dans la cavité 14 de réception de contact pour reposer sur une paroi extrême 105. Une autre caractéristique, cependant facultative, de l'invention est la présence d'un élément de verrouillage secondaire 110 (Figure 6) pour le montage de la partie de boîtier de contact 12, pour permettre un mouvement de coulissement longitudinalement à la rangée de cavités 14. L'élément de verrouillage 110 se présente sous la forme de deux bras parallèles 112 reliés par un chapeau 114. Après que les éléments de contact mâles 30 ont été insérés dans les cavités respectives 14, les extrémités libres 116 de l'élément de verrouillage 110 sont insérées dans plusieurs trous oblongs alignés 118 des parois de la cavité. Dans la position d'insertion complète, les bras 112 s'enclenchent avec des saillies verticales 42 des éléments de contact mâles, lequel enclenchement s'oppose å un retrait prématuré de ces éléments de contact sous l'effet de vibrations ou d'autres forces franches de retrait. L'élément 110 de verrouillage ne représente qu'un moyen pour assujettir fermement les éléments de contact a l'intérieur de l'assemblage du connecteur électrique. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au connecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique (10) destiné å établir une connexion électrique avec un connecteur électrique complémentaire (90), comprenant un élément formant boîtier (10) ayant une partie évidée (16) destinée & recevoir le connecteur électrique complémentaire, et plusieurs éléments de contact mâles (30) fixés dans l'élément formant boîtier et comportant des parties de contact (32) pénétrant dans ladite partie évidée, caractérisé par la présence d'un élément formant grille plane (25) disposé à l'intérieur de la partie évidée et présentant plusieurs trous (54) par lesquels les extrémités avant des parties de contact font saillie pour assurer la stabilité desdites parties de contact, une saillie effilée (70, 72) associée à chaque trou et s'étendant au-dessous dudit élément formant grille plane, cet élément pouvant être déplacé d'une première position le long de la partie évidée vers une seconde position par l'enclenchement dudit connecteur électrique complémentaire (90), de manière que, lorsque ledit élément formant grille plane est introduit dans la partie évidée (16), les parties de contact (32) se déplacent le long de la saillie effilée (70, 72) pour s'aligner et s'enclencher avec les trous (54) de cet élément formant grille dans ladite première position. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens coopérants (56, 58, 60) sont prévus entre l'élément formant grille plane et la partie évidée pour verrouiller l'élément formant grille plane dans lesdites première et seconde positions. 3. Connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens coopérants (56, 58, 60) comprennent plusieurs saillies (56) partant dudit élément (25) formant grille plane et se logeant dans des fenêtres (58, 60) situées le long de la paroi de la partie évidée. 4. Connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les trous (54) de la grille plane (25) sont effilés (76) de manière à coopérer avec les saillies effilées (70, 72) pour aligner les parties de contact avec les trous. 5. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément formant boîtier comporte une barre (110) de verrouillage pouvant y être insérée dans une direction transversale afin d'entrer en contact avec les éléments de contact mâles (30) et d'en limiter le mouvement. 6. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque 1'élément formant grille plane (25) est déplacé de la première position vers la seconde position, les parties de contact (32) sont amenées à s'enclencher avec des éléments de contact complémentaires (46) dudit connecteur électrique complémentaire. 7. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de contact (32) sont des fiches plates agencées en rangées, dans une disposition parallèle, et en ce que la saillie effilée complémentaire (70, 72) est disposée parallèlement à chaque fiche plate.