Brevet FR2651611A1 — publié le 19910308

L'invention concerne un connecteur électrique à désaccouplement automatique possédant des caractéristiques de libération améliorées. Un tel connecteur électrique est utile et presque indispensable dans des applications o apparaissent des situations d'urgence exigeant une déconnexion immédiate des connecteurs accouplés avec seulement une faible force de traction appliquée aux deux câbles qui mènent aux connecteurs. Il est également indispensable dans de telles situations d'urgence que les deux connecteurs ne se mettent pas en travers ou ne se lient pas autrement fixement l'un à l'autre durant une déconnexion, ce qui pourrait gêner ou empêcher la déconnexion entre les deux connecteurs accouplés. Une telle application de connecteurs à désaccouplement automatique, pour laquelle il est demandé une déconnexion d'urgence, est dans le casque du pilote d'un aéronef. Un connecteur à désaccouplement automatique est habituellement monté sur la base de l'aéronef et un connecteur complémentaire est relié au casque du pilote au moyen d'un câble de transmission de données et de puis- sance. Le perfectionnement des casques s'est développé au point de nécessiter un grand nombre de contacts de signaux et de puissance montés à l'intérieur d'un petit boîtier de connexion, avec l'exigence, cependant, d'une déconnexion aisée des connecteurs accouplés. L'aspect de désaccouple- ment automatique du connecteur est essentiel par le fait que, lors d'une éjection d'urgence du pilote, le connecteur doit être libéré sans liaison excessive entre les deux connecteurs. Une autre exigence du connecteur à désaccouple- ment automatique est que le connecteur soit dressé verticalement dans la position déconnectée afin qu'il soit toujours vertical, tourné vers le haut, et qu'il suffise donc au pilote d'utiliser une seule main pour connecter ou déconnecter la moitié à son casque ou de son casque. Il s'agit évidemment d'une considération ergonomique plutôt que d'une considération de sécurité, mais cependant d'une considération importante lorsque l'on considère les postes de pilotage étroits que l'on trouve dans des avions ou des aéronefs militaires. Un connecteur étant monté sur la base de l'aéronef, il serait excessivement difficile et incommode pour le pilote d'avoir à amener sa seconde main pour réaliser la connexion entre le connecteur de l'aéronef et le connecteur du casque. Un connecteur à désaccouplement automatique est montré dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 684 492, lequel comprend un connecteur d'aéronef qui peut être connecté à la base de l'aéronef et un demi- connecteur de casque qui est fourni avec le casque du pilote. Le connecteur de l'aéronef est relié à la base de l'aéronef au moyen d'un cordon qui rend le connecteur de l'aéronef mobile par rapport à la base de l'aéronef; cependant, il ne permet pas au connecteur être dressé dans une position donnée pour faciliter les connexions et déconnexions. Un autre connecteur électrique à désaccouple- ment automatique est montré dans la demande de brevet britannique N 8826638.2, o l'aspect de déconnexion fait appel à un cordon 32 qui, lorsqu'il est tiré, dégage un cliquet d'une encoche 88, permettant aux demi-connecteurs de se dégager l'un de l'autre. Les inconvénients mentionnés ci-dessus sont éliminés par la conception d'un ensemble à connecteur comportant des premier et second éléments de connecteur, le premier élément de connecteur comprenant une partie avant d'accouplement et un premier groupe de bornes électriques. Le second des éléments de connecteur comprend un élément de corps de connecteur logeant un second jeu de bornes électriques, et un moyen à bagues de verrouillage relié fonctionnellement au corps de connecteur et pouvant tourner par rapport à lui. Le second élément de connecteur comporte en outre un cordon qui est attaché au corps du connecteur et qui est relié fonctionnellement au moyen à bagues de verrouillage, afin qu'une traction axiale imposée au cordon provoque une torsion du moyen à bagues de verrouillage et ainsi une déconnexion des premier et second éléments du connecteur. Dans la forme préférée de réalisation, le moyen à bagues de verrouillage de l'ensemble à connecteur présente une gorge radiale ou circulaire qui porte le cordon. Le moyen à bagues de verrouillage comporte avantageusement un moyen d'encliquetage qui permet des première et seconde positions encliquetées du moyen de verrouillage et du corps du connecteur. Le moyen à bagues de verrouillage comporte avantageusement une bague d'arrêt et une bague de verrouil- lage avant reliées fonctionnellement l'une à l'autre. Dans la forme préférée de réalisation, la bague de verrouillage avant et le premier élément de connecteur comportent des parties filetées complémentaires pour verrouiller les deux éléments de connecteur l'un à l'autre. La partie avant du second élément de connecteur est avantageusement de forme sphérique, afin que le second élément de connecteur puisse être enlevé du premier élément de connecteur sous un angle par rapport à l'axe de la connexion. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un connecteur électrique à désaccouplement automatique rapide selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective à échelle agrandie du manchon de l'ensemble à connecteur; - la figure 3 est une vue en perspective à échelle agrandie du corps du connecteur; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée à échelle agrandie de la bague de verrouillage avant et de la bague d'arrêt; - la figure 5 est une vue en perspective à échelle agrandie de la bague de verrouillage arrière; et - la figure 6 est un quart de coupe axiale montrant le demi-connecteur pour casque de pilote dans l'état assemblé. En référence à la figure 1, on reverra l'ensemble entier à désaccouplement rapide. L'ensemble à connecteur comprend d'une façon générale une partie à manchon à monter fixement sur l'aéronef au moyen d'une bride 10 de montage. Les éléments restants de la figure 1 ont trait à l'ensemble à connecteur qui constitue le connecteur du pilote et qui est destiné à être relié électriquement au casque au moyen d'un câble électrique. En référence encore à la figure 1, le connec- teur du pilote comprend une partie 20 formant corps à laquelle est attaché fixement un cordon 40. Le corps 20 est ensuite placé en sandwich entre la bague avant 50, et la bague d'arrêt 70 et la bague arrière 100 pour achever l'assemblage. Il convient de noter que la structure électri- que interne du connecteur est similaire à celle décrite dans la demande de brevet européen N 89302801.9 et qu'elle ne sera donc pas décrite ici autrement que pour indiquer que les douilles et bornes électriques sont fixées à l'intérieur de l'élément à manchon 2 et du corps 20 du connecteur pour être interconnectées électriquement entre elles. En référence à présent à la figure 2, le manchon 2 de l'ensemble à connecteur sera décrit plus en détail. Le manchon 2 comprend une partie de corps cylindri- que 4 ayant une portion arrière 6 de réception de fil et une section avant 8 d'accouplement. La section avant 8 d'accouplement comprend une partie 12 filetée extérieure- ment s'étendant autour de la périphérie extérieure entière du manchon, et une saillie clavetée 16 sur la périphérie intérieure 14 du manchon. En référence à présent à la figure 3, le corps du connecteur comprend une section avant 22 d'accouple- ment qui comporte une partie 28 de forme sphérique et présente une fente 38 d'alignement s'étendant vers l'arrière, depuis le bord avant de la section 22. Le corps du connecteur comprend aussi une section arrière 30 ayant une face arrière 32 qui présente des trous taraudés 34. La partie cylindrique 24 du corps 20 du connecteur présente une gorge 26 destinée à recevoir un joint d'étanchéité conducteur ou une bague torique conductrice 131, comme décrit plus en détail ci-après. L'extrémité de la partie cylindrique 24 comporte deux éléments de came 36 (un seul étant représenté, l'autre élément de came étant diamétrale- ment opposé à 1 'élément 36 qui est représenté). Un cordon est également mis en place à travers le corps 20 du connecteur au-dessous des éléments de came 36. En référence à présent à la figure 4, celle-ci montre la bague avant 50 de verrouillage qui comporte une section avant 62 dont la surface intérieure 66 présente des filets 58 s'étendant depuis le bord avant 52, vers l'arrière de celui-ci, et pouvant s'accoupler avec les filets 12 du manchon 2 du connecteur. La bague 50 de verrouillage comprend aussi une section arrière 64 dont la périphérie intérieure présente une gorge 60, et elle comporte en outre des parties 56 de verrouillage faisant saillie du bord arrière 54. En référence encore à la figure 4, celle-ci montre la bague 70 d'arrêt qui comporte un corps cylindri- que ayant deux butées de came 78 et 80 formées dans son bord avant, et un élément 79 de butée séparant les deux butées de came 78 et 80. De chaque côté des butées de came se trouvent des surfaces d'arrêt 74 et 76. La bague d'arrêt présente aussi deux gorges incurvées 84 destinées à recevoir le cordon sur chaque côté de cette bague d'arrêt 70. Le bord arrière 82 de la bague d'arrêt 70 présente des ouvertures 86 destinées à recevoir des goujons d'alignement , et des ouvertures 88 destinées à recevoir plusieurs ressorts 92 de compression. En référence à présent à la figure 5, la bague de verrouillage arrière 100 représentée comprend une section avant 102 présentant une gorge 104. La bague 100 est également réalisée d'une seule pièce avec une section 106 qui est traversée d'une encoche 108 de positionnement. Une section arrière 118 de la bague 100 présente une face 112 tournée vers l'avant et une face 114 faisant saillie vers l'arrière. Une face arrière 110 est traversée de deux trous 116 qui sont alignés avec les goupilles d'alignement de la bague d'arrêt 70, et de deux trous 117 destinés à recevoir le cordon 40. Pour assembler les connecteurs comme décrit ici, les bornes et les douilles sont d'abord assemblées à l'intérieur du manchon 2 et du corps 20 comme indiqué dans la demande de brevet européen N 89303801.9. L'élément à manchon 2 peut ensuite être monté fixement sur l'aéronef à proximité immédiate du compartiment du pilote. Pour assembler le connecteur du pilote, on enfile d'abord le cordon 40 dans les ouvertures 117 de la bague de verrouillage arrière et on relie ensuite fixement les extrémités du cordon au corps 20 à travers une ouverture adjacente aux éléments de came 36, comme montré sur la figure 3. L'ensemble à bague d'arrêt peut ensuite être assemblé et inséré dans la bague de verrouillage arrière. Les goujons 90 de verrouillage sont insérés dans les ouvertures 86 (figure 4) de la bague d'arrêt 70, et les ressorts de compression 92 sont mis en place dans les ouvertures 88 (figure 4). La bague d'arrêt 70 peut à présent être insérée dans la bague de verrouillage arrière , en s'assurant que le cordon 30 passe le long de sa gorge 84 dans la bague 70 d'arrêt. Une fois en place, les goujons 90 sont insérés dans les ouvertures 116 situées à l'arrière de la bague 100 de verrouillage. Ceci place le ressort 92 en compression contre la face 112 tournée vers l'avant de la bague arrière de verrouillage comme montré sur la figure 6. Le corps 20 du connecteur et la bague arrière de verrouillage peuvent à présent être rapprochés l'un de l'autre, la bague 70 d'arrêt étant prise en sandwich entre eux, et la partie arrière 70 du corps 20 peut être insérée dans la partie arrière 118 de la bague de verrouillage. Ceci met à découvert les trous taraudés 34 à travers l'ouverture située à l'arrière de la bague 100 de verrouillage. La rondelle 120 peut alors être fixée sur l'arrière de la bague 100 de verrouillage, au moyen d'organes 124 de fixation et des trous taraudés 34, pour retenir le corps 20 du connecteur sur la bague arrière de verrouillage. Le circlip 94 est ensuite mis en place en étant déformé élastiquement dans la gorge 104 à l'extrémité avant de la bague de verrouillage arrière 100, et la bague de verrouillage avant peut être insérée sur la bague de verrouillage arrière 100 jusqu'à ce que la gorge intérieure 60 de la bague de verrouillage avant 50 s'encliquette sur le circlip 94. Les pattes 56 de positionnement de la bague de verrouillage avant 50 sont insérées dans les ouvertures 108 de la bague de verrouillage arrière 100. Il convient de comprendre alors que les trois pièces, à savoir la bague de verrouillage avant 50, la bague de verrouillage arrière 100 et la bague d'arrêt 70, tournent d'un seul bloc solidaire. Cependant, la bague d'arrêt peut être déplacée axialement par rapport à la bague de verrouillage arrière sur l'étendue montrée entre les surfaces 82 et 112 comme représenté sur la figure 6. Il convient également de noter que l'élément de came 36 situé sur le corps 20 de connecteur est complémen- taire des ouvertures de came 78 et 80 sur la bague d'arrêt 70. Une butée 79 est placée entre les deux ouvertures de came 78 et 80 et définit deux positions encliquetées d'arrêt pour la came 36 à l'intérieur des ouvertures de came, ou bien, autrement dit, deux positions encliquetées entre le corps 20 du connecteur et l'ensemble de verrouil- lage. Le corps du connecteur peut avantageusement tourner par rapport aux bagues de verrouillage 50, 70, 100 sur un angle d'environ 70 . Le connecteur du pilote étant assemblé, le fonctionnement de l'ensemble à connecteur est le suivant. Lorsque l'ensemble à connecteur du pilote est dans l'état non accouplé, les cames 36 sont positionnées à l'aide des butées de came 80. Lorsque l'ensemble à connecteur du pilote est amené jusqu'au manchon 2, les deux connecteurs sont polarisés au moyen de la saillie 16 et de la fente 38, ce qui, évidemment, aligne pour l'accouplement les douilles et bornes respectives à l'intérieur des demi-connecteurs. Cependant, l'association de la saillie 16 et de la fente 38 fixe aussi en rotation le corps 20 du connecteur et le manchon 2. Cependant, l'ensemble à bague de verrouillage peut tourner par rapport au manchon et par rapport au corps 20 du connecteur. Les filets 58 et 12 étant dans une position complémentaire, l'ensemble 130 à bague de verrouillage peut être tourné pour amener la came 36 dans la position encliquetée à l'intérieur de la butée de came 78. Pendant que l'ensemble 130 à bague de verrouillage est tourné, la bague 70 d'arrêt se déplace vers l'arrière afin que la butée 79 se dégage de l'élément de came 36. Dans la position d'accouplement complet, la bague torique con- ductrice 131 (figure 6) est comprimée contre la surface intérieure 14 de l'élément à manchon pour protéger des parasites radiofréquences. Dans le cas d'une éjection du pilote, la tension appliquée au cordon 40, qui est relié au pilote, provoque un couple de sens inverse de celui des aiguilles d'une montre (comme vu sur la figure 1) sur la gorge 84, dans laquelle il est logé, et une force axiale qui tend à rétracter la bague d'arrêt 70 à l'écart du corps 20 du connecteur. Cette combinaison d'un couple et d'une force axiale provoque une rotation de la bague d'arrêt 70, ce qui fait tourner l'ensemble entier 130 à bagues de verrouillage, et provoque le désaccouplement des deux demi- connecteurs. La charge due au désaccouplement des demi- connecteurs est avantageusement réduite par l'effet d'amplification mécanique produit par les filets 58 et 12 de vis. Dans la forme préférée de réalisation de l'inven- tion, l'angle des faces de came 81 et 83 est de 30 , tandis que l'angle des filets de vis est de 15 . Similairement, l'accélération linéaire du corps 2 du connecteur est démultipliée de manière similaire par rapport à l'accéléra- tion du cordon 40, ce qui réduit le choc appliqué à l'ensemble du connecteur. Pour produire un système à sécurité intrinsè- que, le circlip 94 peut se contracter quelque peu afin de décharger la bague de verrouillage avant 50. Cette décharge rompt la connexion entre le corps 20 du connecteur et le manchon 2 du connecteur. Du fait du nez sphérique 28, le manchon 20 du connecteur ne se coince pas lorsque le corps 20 du connecteur et le manchon sont dégagés l'un de l'autre. Il est apparu que l'axe de désaccouplement du cordon peut être à 30 par rapport à l'axe de la connexion ou bien, autrement dit, qu'il existe un cône de désaccouplement de . Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au connecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ensemble à connecteur électrique à désac- couplement rapide comprenant des premier et second éléments de connecteur accouplables (2, 20), ledit premier élément de connecteur (2) comprenant une section avant d'accouple- ment et un premier groupe de bornes électriques, ledit second élément de connecteur comprenant un boîtier (20) de corps de connecteur et un second jeu de bornes électriques, l'ensemble à connecteur étant caractérisé par un ensemble (130) à bagues de verrouillage relié fonctionnellement au corps (20) du connecteur et pouvant tourner par rapport à lui, et un cordon (40) attaché au corps (20) du connecteur et relié fonctionnellement à l'ensemble (130) à bagues de verrouillage afin qu'une traction axiale imposée au cordon provoque une torsion de l'ensemble à bagues de verrouillage pour entraîner ainsi un désaccouplement des premier et second éléments de connecteur. 2. Ensemble à connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble (130) à bagues de verrouillage présente une gorge radiale (84) qui porte le cordon (40). 3. Ensemble à connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble (130) à bagues de verrouillage comporte un moyen d'encliquetage qui permet des première et seconde positions encliquetées de l'en- semble (130) à bagues de verrouillage et du corps (20) du connecteur. 4. Ensemble à connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ensemble (130) à bagues de verrouillage comprend une bague d'arrêt (70) et une bague de verrouillage avant (50) reliées fonctionnellement entre elles. 5. Ensemble à connecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague de verrouillage avant (50) et le premier élément (2) de connecteur comprennent des parties filetées complémentaires (12, 58) pour verrouiller les deux éléments de connecteur l'un à l'autre. 6. Ensemble à connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section avant (28) du second élément de connecteur est de forme sphérique afin que le second élément de connecteur puisse être enlevé du premier élément de connecteur en formant un angle avec l'axe de connexion.