Brevet FR2661564A1 — publié le 19911031

La présente invention concerne un connecteur électrique verrouillable comportant deux moitiés se présen- tant sous la forme d'une prise mâle et d'une prise femelle, qui possèdent des boîtiers isolants respectifs et des dis- positifs de contact, qui sont maintenus sur ces boîtiers et peuvent être enfichés l'un dans l'autre, et un dispositif de verrouillage qui possède, parallèlement aux dispositifs de contact, au moins une broche située sur l'une des moi- tiés du connecteur et au moins une douille réceptrice si- tuée sur l'autre moitié du connecteur. Dans un tel connecteur électrique verrouillable fabriqué actuellement, le dispositif de verrouillage est agencé de telle sorte que la broche comporte une ouverture d'extrémité libre, un taraudage et que dans la douille ré- ceptrice pénètre dans une broche filetée, qui est mainte- nue, de manière à être déplaçable, dans une partie latérale du boîtier isolant de la prise femelle et qui peut être vissée dans le taraudage de la broche de la prise mâle De cette manière, on peut visser l'une à l'autre ou réunir entre elles de façon sûre une prise mâle et une prise f e- melle après leur enfichage. De même, avec la réduction de plus en plus impor- tante de la taille de tels connecteurs électriques ver- rouillables, la place disponible pour des dispositifs de verrouillage est également de plus en plus faible de sorte que de tels dispositifs de verrouillage utilisant des sys- tèmes de vissage deviennent peu pratiques d'autant que pour leur manipulation il faut en général utiliser un outil En particulier également dans de tels connecteurs qui compor- tent, sur un côté ou des deux côtés, un départ oblique du câble, l'utilisation de tels dispositifs de verrouillage vissables est extrêmement difficile, s'il n'est pas impos- sible. C'est pourquoi la présente invention a pour but de réaliser un verrouillage et un déverrouillage sûrs, ra- pides et simples, permettant de séparer des moitiés du connecteur même dans le cas -de conditions d'espace étroit et de manipulation difficile. Ce problème est résolu dans un connecteur élec- trique verrouillable du type indiqué grâce au fait que la broche possède un biseau d'insertion et une gorge de rete- nue, qui se raccorde au biseau dans la direction d'insertion, et que la douille réceptrice comporte, dans une zone périphérique, une fente dans laquelle s'engage un poussoir, qui est maintenu de manière à être déplaçable transversalement en étant chargé par un ressort dans la prise femelle et qui s'engage dans la gorge de retenue, lorsque la prise mâle et la prise femelle sont à l'état as- semblé. Les dispositions conformes à l'invention permet- tent d'obtenir un verrouillage automatique lors de l'enfi- chage des deux moitiés du connecteur étant donné que le poussoir ne doit pas être actionné lors de leur accouple- ment C'est uniquement pour séparer le connecteur, qu'il faut réaliser, par application d'une pression sur le pous- soir chargé par un ressort, le déverrouillage pendant le- quel les deux moitiés du connecteur peuvent être alors re- tirées l'une de l'autre Ceci permet d'obtenir d'une ma- nière rapide et simple notamment le verrouillage et égale- ment de le réaliser d'une manière sûre Etant donné que le verrouillage s'effectue de façon automatique au moyen de l'enfichage, le connecteur conforme à l'invention peut être utilisé également dans le cas de conditions d'espace étroit et de manipulation difficile De même pour la séparation du connecteur, pratiquement aucune place nettement supplémen- taire n'est nécessaire Comme dans le cas du connecteur électrique verrouillable connu, la prise mâle peut être agencée et utilisée aussi bien en tant que connecteur de plaquettes à circuits imprimés ou connecteur à câble En outre la possibilité est créée, de toutes façons, au moyen de la broche, de fixer la prise mâle à une paroi du boîtier ou analogue; d'autre part, on peut de toutes manières obte- nir, à l'aide de la ou des broches ou de la ou des douilles réceptrices, une fonction de guidage préalable permettant de protéger les contacts, enfichables l'un dans l'autre, vis-à-vis d'endommagements Par rapport à la forme de réa- lisation connue, le connecteur conforme à l'invention pré- sente l'avantage supplémentaire consistant en ce que la ou les broches présentes sur la prise mâle peuvent être réali- sées de façon simple moyennant la suppression du taraudage. En outre, le boîtier de la prise femelle du connecteur conforme à l'invention peut avoir une constitution quel- conque et, par conséquent, être également pourvu d'un dé- part oblique de câble, de n'importe quel type. On obtient une réalisation particulièrement simple du poussoir de verrouillage du point de vue tech- nique de fabrication et technique de montage, lorsque le poussoir, qui est de préférence métallique, comporte une languette élastique recourbée, qui en est solidaire et s'applique sous précontrainte contre une paroi latérale du boîtier. Dans le cas o, dans le connecteur électrique verrouillable, il est prévu que le poussoir possède une fente longitudinale, dans laquelle pénètre la douille ré- ceptrice, on obtient un guidage suffisamment bon du pous- soir contre tout écart latéral. Selon une caractéristique de l'invention, la bu- tée, qui limite la position de repos du poussoir, est dé- terminée par la longueur de la fente dans la direction cir- conférentielle, sur la douille réceptrice, et, selon une autre caractéristique de l'invention, la butée, qui limite la position déverrouillée du poussoir, est limitée par l'autre bord intérieur de la fente longitudinale, ce qui permet d'obtenir d'une manière simple du point de vue construction, des limitations du déplacement du poussoir de verrouillage. On obtient un meilleur guidage du poussoir de verrouillage lorsque la fente longitudinale du poussoir est traversée par le dispositif de contact. Si, comme c'est le cas pour le connecteur fabri- qué jusqu'alors, un dispositif de contact est prévu sur la prise femelle et des douilles réceptrices respectives sont prévues des deux côtés de ce dispositif, il est approprié qu'il soit prévu, sur le poussoir, deux fentes longitudi- nales, que traversent une douille réceptrice et le dispositif de contact ou l'autre douille réceptrice, et que l'autre bord intérieur d'une fente longitudinale vienne en butée contre le dispositif de contact lorsque le poussoir est dans la position déverrouillée, de telle sorte que des pre- miers bords intérieurs des deux fentes longitudinales sont encore situés dans les fentes, sans pénétrer dans les douilles réceptrices, ce qui permet de réaliser, d'une ma- nière compacte, deux dispositifs parallèles de verrouil- lage, agissant simultanément. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente, selon une vue en éléva- tion latérale en coupe partielle, une moitié, réalisée sous la forme d'une prise mâle, du connecteur électrique ver- rouillable conforme à un exemple de réalisation préféré de la présente invention; les figures 2 A et 2 B représentent une vue en élévation latérale et une vue interne suivant la flèche IIB de la figure 2 A de l'autre moitié, réalisée sous la forme d'une prise mâle, du connecteur électrique verrouillable conforme à l'exemple de réalisation préféré de la présente invention; la figure 3 représente, selon une vue en éléva- tion latérale en coupe partielle, le connecteur électrique verrouillable conforme à l t exemple de réalisation préféré de la présente invention, dans le cas o les moitiés du connecteur sont verrouillées l'une à l'autre; et les figures 4 A et 4 B représentent une coupe, prise suivant la ligne IV-IV sur la figure 3, du dispositif de verrouillage et des deux moitiés du connecteur, dans la position verrouillée et dans la position déverrouillée. Le connecteur électrique verrouillable 10 repré- senté sur le dessin pour un exemple de réalisation préféré de la présente invention, possède deux moitiés, à savoir une prise femelle 11 (figure 1) et une prise mâle (figures 2 A et 2 B), qui peut être agencée soit sous la forme d'une plaquette à circuits imprimés, soit sous la forme d'un connecteur à câble Les deux moitiés 11 et 12 du connecteur doivent être reliées entre elles de façon sûre au moyen d'un dispositif de verrouillage rapide et simple 13, qui peut être également manipulé dans le cas de conditions de place étroites et difficiles (Figure 3). La prise femelle Il possède, conformément à la figure 1, un boîtier 16, qui est réalisé en un matériau isolant, par exemple en matière plastique, et dont l'extrémité, tournée à l'opposé du plan de connexion, com- porte un départ oblique 17 pour un câble 18 à plusieurs fils Sur sa face frontale, le boîtier 16 comporte une plaque de fixation 19, d'o fait saillie, dans une zone mé- diane, une paroi 23, de forme trapézoïdale en coupe trans- versale, d'un dispositif de contact 21, à l'intérieur du- quel sont disposées des douilles de contact 22 décalées les unes par rapport aux autres, sur deux rangées Les douilles de contact 22 sont logées à des distances correspondantes et en étant isolées les unes des autres dans un corps moulé isolant 24 (figure 4) qui traverse, d'une manière non re- présentée, la plaque de fixation 19 Dans l'exemple de réa- lisation représenté, la paroi 23 réalisée en matière plas- tique et son bord intérieur comportent un biseau Mais il est également possible de réaliser la paroi 23 en un métal. Des deux côtés du dispositif de contact 21 ou de sa paroi 23 sont disposées des douilles réceptrices 26 et 27, qui sont reliées rigidement à la plaque de fixation 19 et sont prévues parallèlement au dispositif de contact 21, la face frontale des douilles réceptrices 26,27 faisant saillie par rapport à la face frontale de la paroi 23. Contrairement à cela, elle peut être en retrait, notamment lorsque la paroi est métallique. Le dispositif de verrouillage 13 possède un res- sort de verrouillage 28, qui est retenu sur la prise f e- melle et possède un poussoir 29 qui est réalisé en forme de plaque possédant des bords longitudinaux 31 recourbés en direction du boîtier 16 et dont une extrémité est solidaire d'un bras 32 du ressort, recourbé en direction du boîtier 16 Le bras 32 du ressort s'applique, en appliquant une précontrainte, par sa zone d'extrémité libre 33 contre une surface latérale 34 du boîtier 16 de la prise femelle 11. La partie en forme de plaque du poussoir 29 du ressort de verrouillage 28 possède une fente longitudinale longue 36 et une fente longitudinale courte 37, ces fentes longitudi- nales s'étendant dans la direction de la largeur entre les deux bords longitudinaux recourbés 31 La paroi 23 du dis- positif de contact 21 et une douille réceptrice 26 pénè- trent dans la fente longitudinale 36 la plus longue, tandis que l'autre douille réceptrice 27 traverse la fente longi- tudinale 37 la plus courte Les fentes longitudinales 36 et 37 sont limitées par une barrette 38 tournée vers le bras 32 du ressort, par une barrette intercalaire 39 et par une barrette d'extrémité 40 disposée sur l'extrémité tournée à l'opposé du bras 32 du ressort. La barrette intercalaire 39 et la barrette d'ex- trémité 40 s'engagent dans des fentes de verrouillage 41 et 42, qui sont formées par usinage le long d'une zone péri- phérique partielle des douilles réceptrices 26 et 27 Les bords intérieurs 43 et 44, qui pénètrent dans les fentes de verrouillage 41 et 42, des barrettes 39 et 40 sont réalisés avec une forme en arc de cercle. Lorsque le ressort de verrouillage 28 est dans la position de repos représentée sur la figure 1, le poussoir 29 est retenu par le bras 32 du ressort de telle sorte que les bords intérieurs 43 et 44 des barrettes 39, 40 pénètrent en position centrée dans les douilles réceptrices 26 et 27 et s'appliquent latéralement contre le fond des fentes 41 et 42. La prise mâle 12, qui dans l'exemple de réalisa- tion représenté est réalisée sous la forme d'un connecteur de plaquette à circuits imprimés, possède, conformément aux figures 2 A et 2 B, un boîtier en forme de plaque 46, rac- cordé, d'un côté, à une plaque de fixation 49, qui est re- liée rigidement, dans une position saillante perpendicu- lairement, à une paroi 53 d'un dispositif de contact 51 A l'intérieur de la paroi 53 qui possède ici également une forme trapézoïdale, est disposé un corps moulé 54 réalisé en un matériau isolant et dans lequel sont logées deux ran- gées comprenant plusieurs tiges de contact 52, qui sortent sur la face arrière du boîtier 46, sont réalisées avec une forme en L et sont retenues dans une paroi arrière 55 qui fait saillie perpendiculairement La paroi 53, qui possède une forme trapézoïdale en coupe transversale, et les tiges de contact 52 de la prise mâle 12 sont agencées de manière à pénétrer dans les composants considérés 23 et 22 de la prise femelle 11 Si, comme c'est le cas dans l'exemple de réalisation représenté, la paroi 53 est réalisée en matière plastique, elle est solidaire du corps moulé Il est égale- ment possible de réaliser la paroi 53 en utilisant un mé- tal. En saillie par rapport à la plaque de fixation 49 et par rapport au boîtier 46 et parallèlement au dispositif de contact 51 sont disposées deux broches filetées 56 et 57, qui sont enfichées dans un perçage de cette plaque de fixation 59 et peuvent être reliées, sur le côté arrière de cette plaque, à un écrou 58, cette liaison vissée servant à réaliser la fixation sur la paroi du boîtier d'un appareil ou analogue Les broches filetées 56 et 57 comportent, au niveau de leur extrémité libre tournée à l'opposé du boî- tier 46, un biseau d'insertion se présentant sous la forme d'un cône 61 et, à une certaine distance de ce dernier, une gorge de retenue 62 et 63 s'étendant sur toute la périphé- rie. Les broches filetées 56 et 57 de la prise mâle 12 sont agencées de telle sorte qu'elles peuvent être enfi- chées sans un jeu important dans les douilles réceptrices 26 et 27 de la prise femelle 11, et qu'à l'état enfiché, les gorges de retenue 62 et 63 sont situées dans le plan des fentes de verrouillage 41 et 42 des douilles récep- trices 26 et 27 De ce fait, à l'état verrouillé, les bords intérieurs 43 et 44 des barrettes 39 et 40 du poussoir 29 pénètrent dans les gorges de retenue 62 et 63 pour en assu- rer le verrouillage L'extrémité avant, qui porte le cône 61, des broches filetées 56 et 57 est située approximative- ment dans le plan de la face frontale de la paroi 53, conformément à la figure 2 A; au lieu de cela, notamment dans le cas d'une paroi métallique 53, le dispositif de contact 51 ou la face frontale de la paroi 53 peut être disposé en saillie de manière que les broches filetées 56 et 57 forment, en liaison avec les douilles réceptrices 26 et 27, un dispositif de guidage préalable, dans lequel une broche filetée et une douille réceptrice s'engagent l'une dans l'autre avant que les dispositifs de contact 21 et 51 ne soient reliés entre eux. Le dispositif de verrouillage 13 est par consé- quent formé par les broches filetées 56 et 57 et les douilles réceptrices 26,27, qui peuvent être enfichées les unes dans les autres et peuvent former simultanément un système de guidage préalable, et par un ressort de ver- rouillage 28. Le verrouillage des deux moitiés 11 et 12 du connecteur dans leur état assemblé s'effectue de telle sorte que lors de l'insertion de la prise mâle 12 dans la prise femelle 11, le cône 61 des broches filetées 56 et 57 pénétrant dans les douilles réceptrices 26 et 27 refoule le poussoir, qui pénètre dans les fentes de verrouillage 41 et 42 des douilles réceptrices 26 et 27, à l'encontre du bras 32 du ressort, de sorte que la prise mâle 12 peut être en- fichée jusqu'à venir en butée dans la prise femelle 11. Dans cette position finale, les gorges de retenue 62 et 63 des broches filetées 56,57 sont situées dans le plan des fentes de verrouillage 41 et 42 des douilles réceptrices 26,27 de sorte que le poussoir 29 revient dans sa position de repos sous l'action du ressort précontraint 32 et par conséquent, est amené dans sa position verrouillée Dans cette position verrouillée, les bords intérieurs 43 et 44 des barrettes 39 et 40 s'appliquent dans le fond des gorges 62 et 63 des broches filetées 56 et 57, comme le montre la figure 4 A. Le déverrouillage permettant d'extraire la prise femelle 11 et la prise mâle 12 l'une de l'autre s'effectue en exerçant une pression sur le bras 32 du ressort, de sorte que les barrettes 39 et 40 sortent des gorges de re- tenue 62 et 63 des broches filetées 56,57 Un bord exté- rieur de la barrette intercalaire 39, qui est tourné vers la paroi 23 du dispositif de contact 21, est réalisé avec une forme correspondant à la forme extérieure de la paroi 23 et est situé à une distance telle de la paroi intérieure opposée 43 de la barrette intercalaire 39 qui s'applique contre la paroi 23 pour limiter le déplacement de déver- rouillage du poussoir 29 lorsque les deux bords intérieurs 43 et 44 sortent de l'espace intérieur des douilles récep- trices 26 et 27, c'est-à-dire libèrent les gorges de rete- nue 62 et 63 des broches filetées 56 et 57, mais sont dis- posés de toute manière à l'intérieur des fentes de ver- rouillage 41 et 42 De ce fait le poussoir 29 ou le ressort de verrouillage 28 est maintenu dans son plan aligné avec les fentes 41 et 42 Un déplacement latéral du ressort de verrouillage 28 est empêché par le fait que les bords lon- gitudinaux recourbés 31 sont guidés sur les zones périphé- riques extérieures considérées des douilles réceptrices 26 et 27 et de la paroi 23. REVENDI CATIONS 1 Connecteur électrique verrouillable ( 10) com- portant deux moitiés se présentant sous la forme d'une prise mâle ( 12) et d'une prise femelle ( 11), qui possèdent des boîtiers isolants respectifs ( 16,46) et des dispositifs de contact ( 21,51), qui sont maintenus sur ces boîtiers et peuvent être enfichés l'un dans l'autre, et un dispositif de verrouillage ( 13) qui possède, parallèlement aux dispo- sitifs de contact ( 21,51), au moins une broche ( 56,57) si- tuée sur l'une des moitiés ( 12) du connecteur et au moins une douille réceptrice ( 26,27) située sur l'autre moitié ( 11) du connecteur, caractérisé en ce que la broche ( 56,57) possède un biseau d'insertion ( 61) et une gorge de retenue ( 62,63), qui se raccorde au biseau dans la direction d'insertion, et que la douille réceptrice ( 26,27) comporte, dans une zone périphérique, une fente ( 41,42) dans laquelle s'engage un poussoir ( 29), qui est maintenu de manière à être déplaçable transversalement en étant chargé par un ressort dans la prise femelle ( 11) et qui s'engage dans la gorge de retenue ( 62,63), lorsque la prise mâle et la prise femelle ( 12,11) sont à l'état assemblé. 2 Connecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le poussoir ( 29), qui est de préférence mé- tallique, comporte une languette élastique recourbée ( 32), qui en est solidaire et s'applique sous précontrainte contre une paroi latérale ( 34) du boîtier ( 16). 3 Connecteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le poussoir ( 29) possède une fente longitudinale ( 36,37), dans laquelle pénètre la douille ré- ceptrice ( 26,27). 4 Connecteur selon les revendications 2 et 3 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la butée, qui limite la position de repos du poussoir ( 29), est dé- terminée par la longueur de la fente ( 41,42) dans la direc- tion circonférentielle, sur la douille réceptrice ( 26,27). Connecteur suivant les revendications 2 et 3 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la butée, qui limite la position déverrouillée du poussoir ( 29), est limitée par l'autre bord intérieur ( 45) de la fente longi- tudinale ( 36,37). 6 Connecteur selon la revendication 3, caracté- risé en ce que la fente longitudinale ( 36,37) du poussoir ( 29) est traversée par le dispositif de contact ( 21). 7 Connecteur, dans lequel il est prévu un dispo- sitif de contact ( 21) sur la prise femelle ( 11) et une douille réceptrice ( 26,27) des deux côtés de ce dispositif de contact, selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, sur le pous- soir ( 29), deux fentes longitudinales ( 36,37), que traversent une douille réceptrice ( 26,27) et le dispositif de contact ( 21) ou l'autre douille réceptrice ( 27,26), et que l'autre bord intérieur ( 45) d'une fente longitudinale ( 36,27) vient en butée contre le dispositif de contact ( 21) lorsque le poussoir ( 29) est dans la position déverrouillée, de telle sorte que des premiers bords intérieurs ( 43,44) des deux fentes longitudinales ( 36,37) sont encore situés dans les fentes ( 41,42), sans pénétrer dans les douilles réceptrices ( 26,27).