Brevet FR2684242A1 — publié le 19930528

L'invention concerne un connecteur électrique comportant un boîtier isolant présentant plusieurs cavités adjacentes destinées à recevoir chacune une borne électri- que ayant un évidement, une partie de la paroi de chaque cavité étant formée de façon à comporter une butée à borne faisant saillie dans la cavité, et les parties de paroi étant proches l'une de l'autre et opposées l'une à l'autre. Dans l'industrie de l'automobile, on a besoin de tels connecteurs électriques des cavités desquels les bornes ne peuvent pas être ressorties sous l'action de vibrations pendant l'utilisation du connecteur, mais dans les cavités desquels les bornes peuvent être aisément chargées, les bornes pouvant également être aisément changées lorsqu'elles ont été chargées. Dans un perfectionnement en rapport, lequel perfectionnement est décrit plus complètement dans la demande de brevet allemand No 3 720 751 2, il est décrit un connecteur circulaire du type à broches et douilles comportant un boîtier isolant définissant deux cavités adjacentes destinées à recevoir chacune une borne électri- que caractérisée par le fait qu'elle porte un épaulement. Une partie de la paroi de chaque cavité est formée de façon à comporter une butée à borne faisant saillie dans la cavité Le connecteur est en outre caractérisé par le fait que chaque partie de paroi peut fléchir élastiquement vers l'autre partie de paroi sous l'effet de l'arrivée en butée d'une borne électrique qui a été partiellement insérée dans la cavité correspondante pour porter contre la butée située dans la cavité En conséquence, la borne peut être davantage insérée dans la cavité au- delà de la butée, après quoi la partie de paroi revient élastiquement afin que la butée s'engage en arrière de l'épaulement de la borne pour empêcher la borne d'être retirée de la cavité Par conséquent, lorsque chaque borne a été davantage insérée dans sa cavité, les parties de parois sont espacées l'une de l'autre pour recevoir entre elles un élément de verrouillage de bornes afin d'empêcher les parties de parois de se rapprocher ensuite l'une de l'autre. Le brevet européen Né O 306 635 décrit un connecteur électrique comportant un ensemble à boîtier présentant plusieurs cavités de réception de bornes, et des parties de parois flexibles qui empêchent un accouplement avec un élément de verrouillage lorsque des bornes insérées dans les cavités ne sont pas totalement logées en position. De plus, l'élément de verrouillage comporte un bras central qui porte contre les parois de la cavité dans l'état d'accouplement complet. Selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention, il est procuré un connecteur électrique qui est plus efficace que ceux décrits ci-dessus Par exemple, en utilisant un élément de verrouillage secondaire dans le connecteur de l'invention, on obtient une forte retenue des fiches électriques plates En outre, si le verrouillage principal de la borne est endommagé, l'élément de verrouil- lage secondaire peut assurer une retenue suffisante de la fiche électrique plate En outre, grâce à cet agencement, si une fiche plate n'est pas convenablement et complètement logée dans le connecteur, l'élément de verrouillage secondaire ne peut pas être activé ou inséré dans le boîtier du connecteur Par conséquent, on dispose d'un moyen physique et visuel par lequel on peut déterminer si le connecteur est convenablement chargé Tout ceci est réalisé dans un assemblage de connecteur électrique comportant un élément de boîtier isolant ayant une face avant à une extrémité et une face d'accouplement à l'extrémité opposée Le boîtier est traversé de plusieurs paires de cavités destinées à recevoir des bornes électri- ques à l'intérieur de l'assemblage et qui s'étendent de la face avant vers la face d'accouplement Un élément de verrouillage de bornes électriques est prévu pour être inséré dans les cavités depuis la face d'accouplement afin d'assujettir les bornes électriques dans une position fixe à l'intérieur des cavités L'assemblage est caractérisé par le fait que chaque cavité est pourvue d'une lancette en porte-à- faux de verrouillage de borne réalisée d'une seule pièce avec la paroi extérieure de la cavité et s'étendant longitudinalement vers la face d'accouplement En outre, chaque paire de cavités comporte, le long d'une paroi intérieure commune, deux prolongements de parois espacés et flexibles et l'élément de verrouillage comporte un premier jeu de bras de verrouillage, un pour chaque cavité, l'un des bras de verrouillage étant conçu pour se loger entre chaque lancette de verrouillage et la paroi adjacente de la cavité dans la position totalement accouplée, et un second jeu de bras de verrouillage conçu pour entrer dans l'espace entre les prolongements de parois, amenant les prolongements de parois à fléchir vers l'extérieur jusqu'en enclenchement de verrouillage avec une borne électrique adjacente Enfin, des moyens sont prévus pour fixer l'élément de verrouillage dans une position préassemblée et dans une position finale, l'élément de verrouillage ne pouvant pas être placé dans la position finale avant que les bornes soient convenablement et totalement logées dans les cavités. 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 de l'assemblage de connecteur électrique selon l'invention, illustrant un boîtier de connecteur électrique, un exemple d'une paire de bornes électriques et un élément de verrouillage de bornes électriques; la figure 2 est une vue en perspective de dessus montrant le boîtier du connecteur et l'élément de verrouillage dans une position préassemblée; la figure 3 est une vue en perspective de dessous de l'assemblage représenté sur la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale de la structure assemblée de la figure 1; et la figure 5 est une vue en coupe analogue à la figure 4, mais illustrant la situation dans laquelle une borne électrique n'est pas totalement logée à l'intérieur de l'assemblage, faisant obstacle à l'accouplement final de l'élément de verrouillage avec le boîtier du connecteur. Comme on peut le voir le mieux dans l'exemple de réalisation de la figure 1, l'assemblage de connecteur électrique de l'invention comporte un élément de boîtier , formé d'une matière diélectrique relativement rigide, telle qu'une matière plastique, un élément 12 de verrouil- lage de bornes et plusieurs bornes électriques 14 dont deux sont représentées, à titre d'exemple, avant d'être chargées dans l'élément de boîtier Etant donné que des fiches plates mâles sont illustrées pour les bornes électriques 14, il est bien entendu qu'un assemblage ou boîtier de connecteur complémentaire, contenant un nombre égal de logements ou douilles femelles, doit être accouplé avec elles Cependant, pour des raisons de commodité, la description sera limitée par la suite à l'assemblage illustré sur la figure 1. Dans sa forme préférée de réalisation, l'élément de boîtier 10 comprend un boîtier d'une seule pièce, formé d'une matière diélectrique rigide, telle qu'une matière plastique, ayant une première partie 16 traversée de plusieurs cavités 18 qui s'ouvrent à la face avant 20 pour recevoir des bornes électriques 14 Les cavités 18, qui sont disposées par paires pour la plupart, comprennent deux guides 22 de bornes, destinés à faciliter en partie le chargement des bornes dans la partie de boîtier 16 Comme cela est le mieux illustré sur les figures 4 et 5, entre des paires de cavités adjacentes 18, il est prévu une paroi 24 commune aux cavités A l'inté- rieur, la paroi commune 24 est caractérisée par deux prolongements espacés 26 qui, dans la position relâchée, c'est-à-dire en l'absence de chargement de bornes, voir figure 5, ont leurs extrémités 30 qui s'étendent à l'intérieur de l'espace défini par les guides 22 de bornes. Ceci sera décrit plus en détail ci-après en regard des figures 4 et 5. Une autre particularité intérieure de chaque cavité 18 est la présence d'une lancette 32 en porte-à-faux de verrouillage de borne réalisée d'une seule pièce avec la paroi extérieure 34 de la cavité et s'étendant longitudina- lement vers la face 36 d'accouplement Chacune de ces lancettes 32 comporte en outre une saillie 38 ou butée de borne dont le but est d'engager et fixer une borne électrique 14 chargée dans la cavité 18. Une particularité extérieure de la partie 16 du boîtier est qu'elle est traversée par une rainure 40 située au-dessus de la cavité unique 18 ' Deux butées 44, 46, alignées latéralement, font saillie de chaque paroi latérale 42 de la rainure 40 Leur fonction ressortira de la description de l'élément 12 de verrouillage. La seconde partie 50 de l'élément de boîtier , dimensionnée pour recevoir l'élément 12 de verrouil- lage, est une cavité unique 52 s'étendant entre la face d'accouplement 36 et les ouvertures 54 de cavité dans lesquelles les fiches plates mâles 56 des bornes 14 font saillie à des fins d'accouplement. L'élément de verrouillage 12, dimensionné pour s'ajuster dans la seconde partie 50 du boîtier, comprend essentiellement une paroi supérieure 60, une paroi inférieure 62 et une paroi 68 de face d'accouplement Pour des raisons de stabilité, les parois inférieures et supérieures peuvent être reliées par deux supports 70. Faisant saillie extérieurement de la paroi 68 de la face d'accouplement le long de son bord extérieur, se trouve un premier jeu de bras 72, un pour chacune des cavités 18, 18 ', un second jeu de bras 74, 74 ' étant disposé latérale- ment le long du centre de cette face d'accouplement Etant donné que l'agencement préféré des cavités est par paires, il y a un seul bras 74 pour chaque paire et un seul bras 74 ' aligné avec la cavité unique 18 ' Chacun des bras 74, 74 ' du second jeu est caractérisé par une extrémité effilée 76 d'accouplement dont le but est d'écarter les prolonge- ments 26 de parois dans la position d'accouplement complet pour l'élément de verrouillage 12 et l'élément de boîtier (voir figure 4) Enfin, l'intérieur de l'élément 12 de verrouillage peut être pourvu de guides 78 d'accouplement. Autrement dit, ils offrent un support de raidissement à15 l'élément 12 de verrouillage, tout en constituant un guide ou une clavette d'accouplement pour l'élément de boîtier complémentaire devant être accouplé avec eux. Un bras flexible 80 d'accrochage, en porte-à- faux, s'étend depuis la rainure 66 vers l'élément de boîtier 10 (voir figure 1) en étant incliné légèrement vers le haut L'extrémité d'accouplement peut être pourvue de deux saillies 82 orientées vers le haut dont les bords avant 84 définissent une surface suiveuse de came Comme cela ressort de façon évidente de la figure 2, les saillies 82 du bras 80 d'accrochage, lorsqu'une force positive F d'accouplement est appliquée à l'élément 12 de verrouil- lage, sont amenées à entrer dans la rainure 40 pour s'enclencher d'abord avec les butées 46 Ceci représente la position de préassemblage (figures 2 et 3) Les butées 46 sont élevées au-dessus des butées 44 de manière qu'une force positive plus faible F soit nécessaire pour franchir les butées 46 Autrement dit, la flexion demandée au bras d'accrochage avant de passer au-dessous des butées 46 est moindre Pour obtenir la position finale ou d'accouple- ment complet (figure 4), une force supplémentaire F est appliquée entre les éléments respectifs, de manière que le bras 80 d'accrochage pénètre davantage dans la rainure 40. Lorsque les saillies 82 atteignent les butées 44, elles sont déviées vers le bas jusqu'à ce qu'elles se dégagent des butées 44 et reviennent élastiquement vers une position verrouillée en avant des butées 44, c'est-à-dire verrouil- lée pour s'opposer à tout retrait prématuré. La borne électrique 14, comme cela est connu dans la technique, comprend habituellement un ensemble d'une seule pièce découpée et emboutie dans un flan formé d'une feuille métallique La borne électrique comprend une partie 90 à sertir sur un fil, une extrémité d'accouplement 92 sous la forme d'une fiche plate et une partie médiane 94 o sa section transversale est globalement rectangulaire pour un alignement et un logement appropriés dans la cavité 18, 18 ' Le dessus de la partie médiane 94 est caractérisé par un évidement ou une ouverture 96 (figure 1) De la même manière, son dessous présente une ouverture 98, cette ouverture étant formée par une partie qui est découpée et repliée pour constituer une butée 100 de borne Les fonctions des ouvertures 96, 98 ressortiront d'une étude des figures 4 et 5. Avant de considérer ces figures, il convient de noter qu'une particularité de l'invention est que, à moins que chaque borne électrique 14 soit logée convenable- ment et complètement dans sa cavité respective, il est impossible d'accoupler complètement l'élément de verrouil- lage 12 à l'élément de boîtier 10 La figure 4 représente l'état totalement accouplé dans lequel toutes les bornes électriques sont logées complètement en position Autrement dit, les lancettes 32 sont en enclenchement de verrouillage avec la borne correspondante 14 à l'ouverture 96, et les bras 72 se sont logés dans l'espace entre les lancettes 32 et la paroi 34 de la cavité En outre, la patte effilée 74 s'est introduite entre les prolongements 26 de parois, amenant ces prolongements à s'écarter pour amener les extrémités 30 en engagement avec la borne 18 Dans cette position, les extrémités 30 s'opposent à tout retrait prématuré des bornes 14 en étant placées en arrière de la butée 100 des bornes. En référence à la figure 5, on notera que la borne inférieure T n'a pas été complètement logée en position dans la cavité 18 En conséquence, la lancette 32 a été poussée contre la paroi 34, fermant l'espace, de10 manière que le bras 72 ne puisse pas coulisser entre la lancette 32 et la paroi 34. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'assemblage décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Assemblage de connecteur électrique destiné à être accouplé avec un connecteur électrique complémen- taire, l'assemblage comportant un élément de boîtier isolant ( 10) ayant une face avant ( 24) à une extrémité et une face d'accouplement ( 36) à l'extrémité opposée, plusieurs paires de cavités traversantes ( 18, 18 ') destinées à recevoir des bornes électriques ( 14) à l'intérieur de l'assemblage, et un élément ( 12) de verrouillage de bornes électriques pouvant être inséré dans les cavités ( 18) à partir de la face d'accouplement ( 36) pour assujettir les bornes électriques ( 14) dans une position fixe à l'intérieur des cavités, l'assemblage étant caractérisé en ce que chaque cavité est pourvue d'une lancette ( 32) en porte-à-faux de verrouillage de borne réalisée d'une seule pièce avec la paroi extérieure ( 34) de la cavité et s'étendant longitudinalement vers la face ( 36) d'accouplement, en ce que chaque paire de cavités, le long d'une paroi intérieure commune ( 24), est pourvue de deux prolongements de parois flexibles et espacés ( 26), et en ce que l'élément de verrouillage ( 12) est pourvu d'un premier jeu de bras de verrouillage ( 72), un pour chacune des cavités, l'un des bras de verrouillage étant conçu pour se loger entre chaque lancette ( 32) de verrouillage et la paroi adjacente ( 34) de la cavité dans la position totalement accouplée, et d'un second jeu de bras de verrouillage ( 74) conçus pour entrer dans l'espace entre les prolongements de parois ( 26), amenant les prolongements de parois ( 26) à fléchir vers l'extérieur jusqu'en engagement de verrouillage avec une borne électrique adjacente, et des moyens ( 44, 46, 80) destinés à fixer l'élément de verrouillage dans une position préassemblée et dans une position finale, de manière que l'élément de verrouillage ( 12) ne puisse pas être placé dans la position finale avant que les bornes ( 14) soient logées convenable- ment et complètement à l'intérieur des cavités ( 18). 2 Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation de position comprennent un bras flexible ( 80) d'accrochage qui s'enclenche avec un premier jeu de butées ( 46) pour définir la position préassemblée et avec un second jeu de butées ( 44) pour définir la position d'accouplement finale. 3 Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second jeu de butées ( 44) est décalé au- dessous du premier jeu de butées ( 46) afin qu'une plus grande force soit nécessaire pour s'enclencher avec le second jeu de butées ( 44). 4 Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités d'accouplement ( 76) des bras ( 74) de verrouillage sont effilées pour faciliter leur entrée entre les prolongements de parois ( 26). Assemblage de connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes électri- ques ( 14) présentent un évidement ( 96) destiné à recevoir la lancette ( 32) de verrouillage de borne.