Brevet FR2659502A1 — publié le 19910913

La présente invention concerne un dispositif de raccordement du type à déboîtement rapide. Dans certains véhicules ou installations, tels que les véhicules ou engins militaires, l'opérateur porte fréquemment un casque relié à un appareil tel qu'un appareil radio par un câble raccordé à l'appareil radio au moyen d'un connecteur. Il est souhaitable que l'opérateur puisse quitter rapidement l'engin en cas de danger, et il est en particulier souhaitable que l'opérateur ne soit pas retenu par le câble. On a donc conçu des dispositifs de raccordement qui se déboîtent par simple traction exercée par l'opérateur cherchant à quitter l'engin. On connaît notamment les dispositifs de raccordement comprenant un raccord relié au câble du casque et un autre raccord relié à un câble souple issu de l'appareil radio. Ainsi, lorsqu'une traction est exercée sur le câble depuis le casque, le câble souple lié à l'appareil radio s'oriente en ligne droite avec le câble du casque et la traction exercée par l'opérateur produit dans le dispositif de raccordement une traction axiale séparant les deux raccords du dispositif. Ce dispositif de raccordement connu a en pratique divers inconvénients. Pour brancher le dispositif de raccordement, c'est-à-dire associer les deux raccords l'un à l'autre, il est nécessaire d'utiliser ses deux mains. Lorsque le dispositif de raccordement est à l'état débranché, la partie restant reliée à l'appareil prend des mouvements pendulaires et vient taper contre des parties fixes, ce qui fait du bruit. En outre, le dispositif de raccordement est difficile à brancher dans l'obscurité. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de raccordement qui remédie à ces inconvénients. Suivant l'invention, le dispositif de raccordement comprenant deux raccords de forme générale cylindrique pouvant être mis en situation d'emboîtement mutuel amovible pour effectuer un raccordement électrique, fluidique ou analogue, est caractérisé en ce que les deux raccords comprennent respectivement une collerette de verrouillage formée d'éléments de verrouillage et élastiquement rétractable en direction radiale, et une collerette de verrouillage sensiblement rigide positionnée et conformée pour s'encliqueter de manière réversible derrière la collerette élastiquement rétractable lorsque les raccords sont dans la situation d'emboîtement mutuel, dans laquelle deux surfaces annulaires appartenant chacune à l'un des raccords sont adjacentes l'une à l'autre, les deux raccords pouvant, à partir de la situation d'emboîtement, s'incliner l'un par rapport à l'autre moyennant appui mutuel des surfaces annulaires et rétraction des éléments de verrouillage à partir d'un point diamétralement opposé à l'appui mutuel jusqu'à dissociation mutuelle des deux raccords. Le dispositif de raccordement selon l'invention est prévu pour que l'un des deux raccords soit fixé à l'appareil tel qu'un appareil radio, ou encore à un tableau, par exemple le tableau de bord d'un engin militaire, ou autre tableau de raccordement et/ou de signalisation. Dans ces conditions, l'axe de ce raccord a une orientation bien déterminée. Lorsqu'une traction est exercée sur l'autre raccord par une personne cherchant à s'éloigner d'urgence du raccord fixe, cette traction a en général une composante latérale, c'est-à-dire radiale par rapport à l'axe du raccord fixe. Il en résulte un couple exercé sur le raccord mobile par rapport au raccord fixe, autour d'un axe défini par l'appui mutuel entre les deux surfaces annulaires appartenant chacune à l'un des raccords.Ce couple produit un basculement du raccord mobile par rapport au rapport fixe autour de l'axe précité, et cette rotation se traduit par un dégagement progressif de la collerette sensiblement rigide relativement aux éléments de verrouillage de la collerette rétractable en commençant par les éléments de verrouillage qui sont diamétralement opposés au point d'appui mutuel entre les surfaces annulaires. Dans ces condition, l'effort de traction exercé sur le câble pour obtenir le déboîtement est réduit, et ceci pour deux raisons, qui cumulent leurs effets - les éléments de verrouillage, au lieu de devoir être tous rétractés en même temps, sont rétractés successivement depuis le ou les éléments de verrouillage diamétralement opposés jusqu'aux éléments de verrouillage tout proches de l'appui mutuel. - l'effort de traction bénéficie en général d'un bras de levier qui est plus grand que celui des éléments de verrouillage par rapport à l'axe défini par l'appui mutuel, cet avantage devenant d'ailleurs d'autant plus marqué à mesure que les éléments de verrouillage devant être rétractés se succèdent depuis l'élément de verrouillage diamétralement opposé à l'appui mutuel jusqu'aux éléments de verrouillage circonférentiellement proches de l'appui mutuel. Ainsi, il est possible d'assurer entre les deux raccords un verrouillage ayant une grande fermeté à l'égard de l'arrachement axial tout en permettant un déboîtement relativement facile à condition que la traction exercée soit oblique. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après de divers exemples non limitatifs. Aux dessins annexés - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un appareil de radio et d'un opérateur muni d'un casque relié à l'appareil radio par un câble et par le dispositif de raccordement selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de raccordement à l'état dissocié - la figure 3 est une vue de face du raccord fixe - la figure 4 est une vue en élévation latérale avec arrachement et coupe partielle, du porte-contacts du raccord fixe - la figure 5 est une vue du dispositif de raccordement en cours de raccordement ;; - la figure 6 est une vue en coupe axiale du dispositif de raccordement en situation d'emboîtement - les figures 7 et 8 sont deux vues en coupe axiale du dispositif de raccordement à deux stades différents du déboîtement - la figure 9 est une vue de détail d'un élément de verrouillage - la figure 10 est une vue en élévation latérale du dispositif et du câble muni d'un raidisseur ; et - la figure 11 est une vue simplifiée en coupe axiale d'un second mode de réalisation en cours de déboîtement. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le dispositif de raccordement 1 est un dispositif de connexion du type cylindrique. Il comprend un raccord fixe 2 fixé sur la façade d'un appareil de radio 3 et un raccord mobile 4 situé à l'extrémité d'un câble souple 6 dont l'autre extrémité est reliée au casque 7 d'un opérateur radio. Le raccord fixe 2 comprend dans une monture tubulaire 8 (figure 2) un porte-contacts 9 dans lequel sont montés des contacts 11 du type dit à accompagnement. Les contacts 11 sont apparents sur le côté frontal du raccord fixe 2 pour recevoir l'appui de l'un respectif d'une série de contrats 12 d'un porte-contacts 13 monté dans un embout tubulaire 14 du raccord mobile 4. Les contacts 12 sont constitués par les extrémités de broches 16 qui s'étendent parallèlement à l'axe 17 du dispositif de raccordement à travers une matrice en matière plastique isolante 18 du porte-contacts 13. A leur extrémité opposée aux contacts 12, les broches 16 sont reliées par leurs extrémités arrières 19 aux fils du câble 6 dans une pièce formant chambre 21 dans laquelle est vissé l'embout 14. Comme le montre la figure 4, chaque contact Il du raccord fixe 2 est formé à l'extrémité d'un plongeur 22 coulissant dans un alésage respectif 23 d'un corps en matière plastique 24 à l'encontre d'un ressort de rappel 26 qui sollicite le contact 11 vers la position saillante représentée. Chaque plongeur coulisse dans l'alésage 23 sur une extrémité axiale 26 d'une broche respective 27. Les broches 27 sont prisonnières dans une matrice en matière plastique isolante surmoulée 28 et leurs extrémités 29 opposées aux plongeurs 22 sont conçues pour être raccordées aux conducteurs (non représentés) de l'intérieur de l'appareil de radio 3. Les plongeurs sont en contacts électriques avec les broches 27 d'une part par les ressorts de rappel 26 et d'autre part par le contact de coulissement mutuel. Du côté des contacts 11, le corps 24 est fermé par un capuchon d'étanchéité souple en caoutchouc 31 traversé de manière étanche par chacun des plongeurs 22.Comme représenté à la moitié inférieure de la figure 4, lorsque les contacts 12 du porte-contacts 13 s'appuient sur les contacts 11 du porte-contacts 9, les contacts 11 se rapprochent du corps 24 moyennant compression du capuchon 31, rétraction des plongeurs 22 dans les alésages 23 et compression élastique des ressorts de rappel 26. Comme représenté aux figures 2, 5 et 6 notamment, la monture tubulaire 8 du raccord fixe 2 est engagée dans une enveloppe tubulaire de protection 32 présentant un collet arrière 33 appuyé sensiblement sans jeu radial sur le pourtour de la monture 8. De manière non représentée, le collet 33 peut être taraudé et assemblé avec la monture 8 par vissage sur un filetage extérieur de cette dernière. L'enveloppe 32 s'étend axialement au-delà de la monture 8 et du porte-contacts 9 en direction du raccord mobile 4 et est terminée du côté du raccord mobile 4 par une face annulaire d'appui 34. A cette extrémité, l'enveloppe extérieure 32 est élargie radialement vers l'intérieur par un collet avant 36 et radialement vers l'extérieur par un flasque 37 de fixation à la façade d'un appareil tel que l'appareil radio 3 de la figure 1. Une bague en acier à ressort 38 est enfilée autour de la monture 8 entre les collets 33 et 34 de l'enveloppe extérieure 32, entre lesquels elle est axialement prisonnière. La bague 38 est subdivisée sur une partie de sa longueur axiale en languettes élastiques 39 dirigées vers le raccord mobile 4. Les languettes 39 s'étendent axialement sauf au voisinage de leur extrémité libre adjacente au collet 36, où elles sont cambrées pour former des organes de verrouillage 41 en forme de V pointant vers l'axe du dispositif de raccordement. Les organes de verrouillage 41 forment ensemble une collerette de verrouillage qui est élastiquement rétractable radialement vers l'extérieur par flexion des languettes 39. Pour permettre cette flexion, il est prévu un intervalle annulaire 42 entre les languettes 39 et une surface cylindrique intérieure de l'enveloppe 32.La collerette élastiquement rétractable 41 est située axialement entre les contacts 11 et le collet 36. Comme le montre la figure 9, chaque élément de verrouillage 41 a par rapport à une direction parallèle à l'axe 17 une pente d'engagement A et une pente de verrouillage B, la valeur de la pente B étant supérieure à celle de la pente A, laquelle est plus proche de l'extrémité libre de la languette 39. Les deux pentes A et B se succèdent l'une à l'autre à faible distance axiale l'une de l'autre en formant entre elles un sommet 42. L'embout 14 du raccord mobile 4 comporte une collerette de verrouillage rigide 43 dirigée radialement vers l'extérieur, adjacente à l'extrémité de l'embout 14 dirigée vers le raccord fixe 2. La collerette de verrouillage rigide 43 présente à partir de son extrémité tournée vers le raccord fixe 2, une rampe d'engagement 44 ayant une pente de valeur A par rapport à l'axe 17, et un épaulement de verrouillage 46 formant également rampe d'extraction et ayant une pente de valeur B par rapport à l'axe 17. Les rampes 44 et 46 se succèdent à faible distance axiale l'une de l'autre en formant entre elles un sommet annulaire 47 de la collerette 43. La collerette 43 est reliée par une partie cylindrique 48 à une surface d'appui annulaire 49 destinée à prendre appui sur la surface annulaire 34 de l'enveloppe 32 lorsque les raccords 2 et 4 sont en situation d'emboîtement représentée à la figure 6.Les faces annulairess 34 et 49 sont situées radialement à l'extérieur des collerettes 41 et 43, et elles sont centrées sur l'axe et s'étendent dans un plan perpendiculaire à l'axe. Comme représenté à la figure 5, pour mettre les deux raccords 2 et 4 en situation d'emboîtement mutuel, on déplace axialement le raccord mobile 4 vers le raccord fixe 2. La rampe d'engagement conique 44 de la collerette rigide 43 coopère avec les faces de même pente A des éléments de verrouillage 41 pour repousser ceux-ci radialement vers l'extérieur jusqu'à ce que le sommet 47 de la collerette rigide 43 franchisse les sommets 42 des éléments de verrouillage 41. Cet engagement est relativement aisé compte tenu de la valeur relativement faible de l'angle A. Dès que les sommets se sont franchis mutuellement, la suite du mouvement s'effectue sous l'assistance des languettes élastiques 39 tendant à revenir vers leur position de repos et s'appuyant sur l'épaulement de verrouillage 46 de la collerette rigide 43.On aboutit ainsi à la situation d'emboîtement mutuel représentée à la figure 6, dans laquelle les faces de pente B des éléments de verrouillage 41 sont appuyées sur l'épaulement de verrouillage 46 de la collerette rigide 43, ce qui assure d'une part l'appui mutuel des contacts 11 et 12 et d'autre part l'appui mutuel des surfaces annulaires 34 et 49 des raccords 2 et 4. S'il s'exerce sur le raccord mobile 4 une force axiale, celle-ci rencontre une relativement grande résistance à la séparation mutuelle des raccords 2 et 4 car la valeur de la pente B est relativement grande Par contre si, comme représenté à la figure 7, il s'exerce sur le câble 6 une force F dirigée obliquement, cette force tend à faire pivoter le raccord mobile 4 et ceci provoque un appui en un point P entre les surfaces annulaires 34 et 49, la force F ayant un rayon d'action R par rapport au point d'appui P. Le raccord mobile 4 subit donc un couple de basculement autour du point P, qui provoque la rétraction, radialement vers l'extérieur, de l'élénient de verrouillage 41a qui est diamétralement opposé au point P, puis la rétraction successive des éléments de verrouillage 41 depuis l'élément 41a jusqu'aux éléments proches du point P. Dans ce cas, le déboîtement du dispositif de raccordement est relativement aisé car les éléments de verrouillage 41 s'écartent c et non pas tous ensemble, et aussi car le rayon d'action r sous lequel l'élément de verrouillage 41a résiste au basculement autour du point P est moins grand que le rayon R dont bénéficie la force F. Les autres éléments de verrouillage 41 bénéficient d'un rayon d'action qui est encore de moins en moins grand au fur et à mesure que les éléments de verrouillage 41 en train de se rétracter sont circonférentiellement proches du point P. De plus, l'élément de verrouillage 41a, comme représenté à la figure 8, lorsque son sommet 42 a été franchi par le sommet 47 de la collerette rigide 43, revient en position de repos en produisant sur la rampe d'engagement 44 de la collerette 43 une force qui favorise le déboîtement.Les autres éléments de verrouillage 41, successivement à partir de l'élément de verrouillage 41a, produisent à leur tour une telle force contribuant au déboîtement. L'apparition de telles forces favorisant la fin du déboîtement est permise par la courte longueur axiale des sommets 42 et 47 des collerettes 41 et 43. Lors du déboîtement, la bague 38 est retenue par appui des extrémités des languettes 39 contre le collet avant 36 de l'enveloppe 32. Dans l'exemple représenté à la figure 10, on a placé sur le câble 6 un dispositif raidisseur 51 qui présente deux trous de passage pour le câble 6 dont l'un 53 est adjacent au raccord mobile 4 et dont l'autre 54 est décalé latéralement par rapport au premier, de façon qu'entre les orifices 53 et 54, le câble 6 suive un trajet sinueux. Ainsi, en cas de traction F exercée sur le câble 6 depuis le casque 7, même si la traction F est exercée parallèlement à l'axe du dispositif de raccordement, cette traction F est décalée latéralement par rapport au dispositif de raccordement 1 et engendre un couple de basculement du raccord mobile 4 par rapport au raccord fixe 2. Un collier 56 fixé sur le câble 6 en aval de l'orifice 54 empêche le dispositif 51 de coulisser le long du câble 6 en direction du casque 7, ce qui le rendrait inopérant. Dans le mode de réalisation décrit à la figure 11, qui ne sera décrit qu'en ce qui concerne ses différences par rapport à celui des figures précédentes, les éléments de verrouillage 41 forment une collerette dirigée radialement vers l'extérieur qui est reçue dans un logement annulaire 57 formé dans la face avant du raccord mobile 4 autour du porte-contacts non représenté. Le logement annulaire 57 porte sur sa paroi radialement extérieure la collerette de verrouillage rigide 43 qui est dirigée radialement vers l'intérieur. La monture 8 du raccord fixe 2 présente sur une partie de sa longueur axiale, le long des languettes 39, un dégagement 58 permettant aux languettes 39 de fléchir radialement vers l'intérieur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Le dispositif de raccordement pourrait servir à raccorder deux canalisations ou une canalisation avec un orifice d'un appareil fluidique. On pourrait en outre prévoir, dans le cas d'un raccordement électrique, que les languettes élastiques constituent en meme temps les contacts électriques, la collerette rigide telle que 43 portant alors des plages conductrices disposées en correspondance, de manière que chaque languette s'associe électriquement avec une des plages lorsque les raccords tels que 2 et 4 sont en situation d'emboîtement mutuel. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement comprenant deux raccords (2, 4) de forme générale cylindrique pouvant être mis en situation d'emboîtement mutuel amovible pour effectuer un raccordement électrique, fluidique ou analogue, caractérisé en ce que les deux raccords comprennent respectivement une collerette de verrouillage (41) formée d'éléments de verrouillage (41) et élastiquement rétractable en direction radiale, et une collerette de verrouillage sensiblement rigide (43) positionnée et conformée pour s'encliqueter de manière réversible derrière la collerette élastiquement rétractable (41) lorsque les raccords sont dans la situation d'emboîtement mutuel, dans laquelle deux surfaces annulaires (34, 49), appartenant chacune à l'un des raccords (2, 4) sont adjacentes l'une à l'autre, les deux raccords (2, 4) pouvant, à partir de la situation d'emboîtement, s'incliner l'un par rapport à l'autre moyennant appui mutuel des surfaces annulaires (34, 49) et rétraction des éléments de verrouillage à partir d'un point (41a) diamétralement opposé à l'appui mutuel (P) jusqu'à dissociation mutuelle des deux raccords (2, 4). 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'une au moins des collerettes (41, 43) a dans un plan axial un profil à deux pentes (A, B) opposées, à savoir une pente d'introduction (44) et une pente d'extraction (46). 3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la pente d'introduction (A) est plus faible, par rapport à l'axe (17), que la pente d'extraction (B). 4. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'une au moins des deux collerettes (41, 43) a dans un plan axial un profil définissant une rampe d'introduction (44) qui succède à faible distance axiale à un épaulement de verrouillage (46). 5. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que dans la situation d'emboîtement les collerettes (41, 43) sont en appui mutuel par au moins une surface en pente (46) qui a pour effet de solliciter axialement les deux raccords (2, 4) l'un par rapport à l'autre dans la direction d'emboîtement mutuel sous la poussée élastique des éléments de verrouillage (41). 6. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux surfaces annulaires (34, 49) sont situées radialement à l'extérieur par rapport aux collerettes (41, 43). 7. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux surfaces annulaires (34, 49) servent de butée d'emboîtement mutuel pour les deux raccords (2, 4). 8. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments de verrouillage (41) sont des régions cambrées de languettes élastiques (39) orientées selon une direction générale axiale. 9. Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que les régions cambrées (41) sont adjacentes à une extrémité libre des languettes. 10. Dispositif conforme à l'une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que les languettes élastiques (39) sont entourées par une enveloppe de protection (32). 11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que l'enveloppe de protection (32) comporte une extrémité libre définissant l'une des surfaces annulaires (34). 12. Dispositif conforme à l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les languettes (39) sont rattachées d'une seule pièce à une bague métallique (38) commune. 13. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 12, dans lequel les raccords (2, 4) sont des connecteurs munis de contacts électriques (11, 12) qui sont reliés par paires lorsque les connecteurs sont en situation d'emboîtement mutuel, caractérisé en ce que les contacts sont du type à appui mutuel axial. 14. Dispositif conforme à la revendication 13, caractérisé en ce que les contacts (11) de l'un au moins des connecteurs (2) sont du type à accompagnement. 15. Dispositif conforme à l'une des revendications 8 à 11, dans lequel les raccords (2, 4) sont des connecteurs munis de contacts électriques (11, 12) qui sont reliés par paires lorsque les connecteurs sont en situation d'emboîtement mutuel, caractérisé en ce que certains au moins des contacts du connecteur comportant la collerette rétractable sont constitués par les éléments de verrouillage de la collerette rétractable. 16. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 15, dans lequel l'un des raccords est relié à un élément allongé déformable en flexion (6), caractérisé par un raidisseur (51) imposant à l'élément allongé (6) un trajet sinueux.