Brevet FR2733365A1 — publié le 19961025

L'invention concerne des moyens de verrouillage du type à crémaillère et pignon pour l'accouplement de connecteurs complémentaires. Un mécanisme à crémaillère et pignon pour accoupler entre eux des connecteurs complémentaires est connu d'après le modèle d'Utilité allemand G 8714016 et est représenté sur la figure 1 o un assemblage de connecteur femelle 2' comporte une partie d'engrenage 10' pouvant pivoter autour d'un axe et relié à un bras de levier 14', et un assemblage de connecteur à embase à broches 3' comporte une crémaillère 11' le long d'une paroi d'une cavité 13' destinée à recevoir le connecteur femelle 2'. L'accouplement des connecteurs 2'et 3' est réalisé par une simple insertion du connecteur femelle dans la cavité du connecteur à embase à broche de façon que l'engrènement de la crémaillère 11' et du pignon 10' fasse tourner le bras d'engrenage 14' et permettre l'insertion complète du connecteur femelle dans la cavité du boîtier mâle. Le désaccouplement des connecteurs assemblés 2', 3' est réalisé par une simple rotation du levier 14' dans le sens opposé. Pour assurer le verrouillage des connecteurs accouplés, on peut bloquer le levier dans sa position d'accouplement final à l'aide de certains moyens élastiques ' de blocage. Dans la position ouverte, le bras de levier 20 devrait être maintenu en position fixe afin que l'accou- plement des connecteurs soit réalisé rapidement par simple insertion des connecteurs et leur encliquetage l'un à l'autre. Le bras de levier denté du Modèle d'Utilité engage le boîtier femelle à l'aide d'un bossage qu'il porte pour que le levier soit maintenu élastiquement dans la position d'ouverture complète, le levier pouvant être tourné jusque dans la position fermée par la simple application d'un couple suffisant à la partie dentée (ce qui a lieu lorsqu'on pousse fermement les connecteurs complémentaires l'un vers l'autre). L'un des problèmes associés au moyen de blocage élastique 15' de l'art antérieur, dans la position accouplée, est que le bras de levier 14' peut être libéré de la position fermée soit par l'application d'une force suffisante, vers le haut, sur le bras de levier, soit par l'enfoncement du moyen de blocage élastique 15. De tels systèmes de connecteur sont parfois utilisés pour des applications à des coussins gonflables de sécurité pour automobiles, o il est important de s'assurer que les connecteurs sont correctement accouplés entre eux et qu'ils ne peuvent pas se désaccoupler de façon accidentelle. Des dispositifs de sécurité tels que des coussins gonflables exigent un maintien très sûr et très fiable des systèmes de connexion. Un objet de l'invention est donc de proposer un connecteur comportant un mécanisme d'accouplement fiable et sûr, en particulier lorsque le connecteur est accouplé à un connecteur complémentaire. Un objet de l'invention est de procurer un connecteur comportant un moyen d'accouplement et de verrouil- lage du type à pignon, qui peut être fixé de manière fiable dans la position d'accouplement finale afin de ne pas pouvoir être libéré accidentellement. Un autre objet de l'invention est de procurer un connecteur comportant un mécanisme de maintien et d'accouple- ment sûr, qui est peu coûteux et fiable. Les objets de l'invention sont réalisés par un assemblage d'un connecteur électrique pouvant être accouplé avec un assemblage de connecteur complémentaire, l'assemblage de connecteur comportant un élément d'engrenage tournant ayant un bras de levier et un pignon reliés à une extrémité du bras de levier, le pignon pouvant engréner avec une crémaillère complémentaire de l'assemblage de connecteur complémentaire, le connecteur comportant un mécanisme de blocage élastique pour le verrouillage primaire du levier dans la position accouplée, le connecteur comportant en outre un élément de verrouillage secondaire mobile d'une première position dans laquelle le moyen de blocage primaire peut être rappelé élastiquement, à une seconde position verrouillée dans laquelle l'élément de blocage élastique est verrouillé de façon que le bras de levier ne puisse pas être libéré. L'élément de verrouillage secondaire pourrait être une structure analogue à une plaque ayant des cliquets élastiques qui s'enclenchent avec des épaulements du boîtier du connec- teur de façon qu'il puisse être bloqué dans des première et seconde positions, respectivement. L'élément de verrouillage secondaire pourrait être reçu dans une rainure du boîtier du connecteur, à proximité immédiate d'une surface supérieure du boîtier, à distance d'une phase d'accouplement de celui-ci. L'élément de blocage du bras de levier pourrait se présenter sous la forme d'une lame à porte-à-faux ayant un épaulement de retenue proche de son extrémité libre, pouvant s'enclen- cher avec une extrémité du bras de levier éloignée du pignon, de façon que l'élément de verrouillage secondaire puisse être déplacé contre une surface inférieure du bras élastique d'encliquetage, à proximité de son extrémité libre. Des formes de réalisation avantageuses seront développées ci- après. 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 de côté d'assemblages classiques d'un connecteur et d'un connecteur complémentaire comportant des moyens d'accouplement à crémaillère et pignon; la figure 2 est une vue de côté, avec coupe partielle, d'un assemblage de connecteur selon l'invention; la figure 3 est une vue suivant la direction de la flèche 3 de la figure 2; la figure 4 est une vue suivant la direction de la flèche 4 de la figure 2; la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 2, mais avec l'assemblage de connecteur disposé juste avant l'accouplement avec un assemblage de connecteur complémentaire; la figure 6 est une vue des assemblages de connecteurs de la figure 5 accouplés entre eux; la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 6, mais montrant le mécanisme d'accouplement dans la position totalement verrouillée; la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 2, mais sans coupe partielle; la figure 9 est une vue suivant la direction de la flèche 9 de la figure 8; et la figure 10 est une vue suivant la direction de la flèche 10 de la figure 8. En référence à la figure 5, un assemblage 3 de connecteur femelle comporte un boîtier 4 ayant un corps principal 6 destiné à recevoir des bornes électriques, et un élément d'engrenage 8 comporte un pignon 10 ayant des dents d'engrenage 12, et un bras de levier 14. L'élément d'engre- nage 8 est relié de façon pivotante à un axe 16 du boîtier 4. Les bornes pouvant être montées dans le corps principal 6 font saillie vers une face d'accouplement 18 de celui-ci, l'assemblage de connecteur 3 pouvant être accouplé avec un assemblage de connecteur complémentaire 2 similaire à l'assemblage de connecteur 2' de l'art antérieur. L'assem- blage de connecteur complémentaire comprendrait donc une crémaillère similaire à la crémaillère 6' pour entrer en prise avec les dents d'engrenage 12 du pignon 10 pendant l'accouplement et le désaccouplement des assemblages de connecteurs. Similairement à l'art antérieur montré sur la figure 1, le boîtier 4' du connecteur serait inséré dans une cavité de l'assemblage de connecteur complémentaire, le pignon 10 et la crémaillère entrant alors en prise et faisant pivoter l'élément denté 8 jusque dans la position d'accouple- ment complet, telle que montrée sur les figures 6, 7, 8 et 2. Sur la figure 5, l'assemblage de connecteur 3 est représenté dans la position de pré-accouplement dans laquelle le bras de levier 14 est dans la position totalement ouverte afin qu'une extrémité 19 de ce bras, éloignée du pignon 10, soit adjacente à une face extrême 20 du corps 6 qui s'étend entre la face d'accouplement 18 et une paroi supérieure 22 qui en est éloignée et qui lui est opposée. Lors d'un accouplement avec l'assemblage de connecteur complémentaire 2, le levier 14 pivote de 90 de façon que l'extrémité 19 porte contre la paroi supérieure 22 dans la position d'accou- plement complet comme montré sur les figures 2, 6 et 7. Comme représenté sur les figures 9 et 10, l'élément denté 8 comporte une paire de bras de levier 14 sur chaque côté du corps 6 de boîtier du connecteur, reliés par la paroi extrême 19. La paroi supérieure 22 comporte un cliquet à lame élastique en porte-à-faux 26 (voir figures 5 à 7 et figure 3) qui comprend un épaulement 28 d'encliquetage proche d'une extrémité libre 30 pour s'enclencher avec un épaulement complémentaire 32 de la paroi extrême 19 du levier afin de bloquer le levier 14 dans la position totalement accouplée, comme montré sur les figures 2 et 6. Le cliquet élastique 26 vient de moulage avec la paroi supérieure 22 du corps 6 de boîtier. Une autre paroi 34 s'étend parallèlement à la paroi supérieure 22 et audessous et à distance de celle-ci pour former une cavité 36 destinée à recevoir de façon coulissante un élément de verrouillage secondaire 38. Cet élément 38 comporte une plaque de base 40 sensiblement plane réalisée d'une seule pièce avec deux cliquets élastiques 42, 43 à lames en porte-à-faux, s'étendant depuis des extrémités opposées 44, 46 de la plaque 40, jusqu'à des extrémités libres 48, 50 espacées l'une de l'autre par un intervalle, de façon à former des épaulements opposés 52, 54 de retenue. Les épaulements 52, 54 peuvent porter contre des épaulements de retenue 56, 58 et 60, 62 formés par les découpures dans la paroi supérieure 22 afin d'empêcher l'élément de verrouillage secondaire 40 de coulisser. La première paire d'épaulements 56, 58 est destinée à encliqueter l'élément de verrouillage secondaire 38 dans une position de pré-verrouillage, et les épaulements 60, 62 sont destinés à encliqueter l'élément coulissant 38 de verrouillage secondaire dans la position totalement verrouillée comme montré sur les figures 2 et 7, la position de pré-verrouillage étant représentée sur les figures 5 et 6. On expliquera à présent en référence aux figures à 7 l'accouplement complet de l'assemblage de connecteur 3 avec le connecteur complémentaire 2. Initialement, comme montré sur la figure 5, le bras de levier 14 est dans la position ouverte et l'extrémité d'accouplement 18 de l'assem- blage de connecteur 3 peut être insérée dans la cavité 5 de l'assemblage de connecteur complémentaire 2. L'engrènement du pignon 10 avec l'élément à crémaillère complémentaire le long de la paroi latérale de la cavité 5 fait tourner l'élément d'entrée 8, ce qui peut être assisté par une rotation manuelle du bras de levier 14 jusqu'à ce que l'extrémité d'accouplement 18 porte contre une surface d'accouplement 7 du connecteur complémentaire pour donner la disposition telle que montrée sur la figure 6. Lors d'une rotation du bras de levier 14, la paroi extrême 19 du bras de levier sollicite élastiquement le bras d'encliquetage 26 jusqu'à l'enclenche- ment d'encliquetage des épaulements d'encliquetage complémen- taires 32, 28. L'élément de verrouillage secondaire 38 est dans la position de préverrouillage et l'enclenchement des épaulements élastiques 52, 54 de retenue du bras d'enclique- tage avec les épaulements opposés 56, 58 de retenue, respec- tivement, de la paroi supérieure 22 du boîtier empêche tout mouvement coulissant de l'élément de verrouillage secondaire 38. Dans la position de préverrouillage telle que représentée sur la figure 6, l'élément denté 8 peut être libéré par l'abaissement de l'extrémité libre 30 du cliquet élastique 26 pour désaccoupler les connecteurs 2, 3. Pour verrouiller de façon sûre et fiable les connecteurs 2, 3 l'un à l'autre, on déplace l'élément de verrouillage secondaire 38 vers la position de verrouillage complet telle que montrée sur la figure 7, en abaissant le bras d'encliquetage élasti- que 42, afin que son épaulement 54 se dégage de l'épaulement 58 du boîtier, et en poussant simultanément sur l'élément coulissant 38 de verrouillage secondaire, par exemple par l'engagement d'un tournevis dans une gorge 60 accessible depuis une face supérieure de l'élément de verrouillage secondaire. L'abaissement des bras élastiques 42, 43 de l'élément de verrouillage secondaire est possible à travers les découpures 55, 57, 59 traversant la paroi supérieure 22, ces découpures formant aussi les épaulements d'encliquetage 56, 58, et 60, 62. Lorsqu'on fait glisser l'élément de verrouillage secondaire dans la position de verrouillage complet, le bras d'encliquetage 43 est abaissé par action de came au-dessous de la paroi supérieure 22 puis s'encliquette élastiquement en enclenchement avec l'épaulement 60 une fois dans la position de verrouillage complet, l'autre épaulement de retenue 54 portant contre l'épaulement 62 opposé de retenue de la paroi supérieure afin que l'élément de verrouillage secondaire soit retenu dans les deux sens opposés de la direction axiale de coulissement. Dans la position de verrouillage complet, l'extrémité 44 de l'élément de verrouillage secondaire 38 vient porter contre le dessous de la partie extrême libre 30 du bras d'encliquetage élastique 26, empêchant ainsi le bras d'encliquetage d'être sollicité. L'élément denté 8 est donc encliqueté et verrouillé fixement dans la position d'accou- plement complet, empêchant ainsi de façon sûre le désaccou- plement des assemblages de connecteurs 2, 3. On peut désaccoupler les connecteurs 2, 3 en introduisant un outil dans la découpure 59 afin d'abaisser le bras d'encliquetage 43 et en faisant coulisser l'élément verrouillage secondaire 38 vers sa position de préverrouillage. L'élément d'encliquetage élastique 26 peut ensuite être abaissé et l'élément denté 8 tourné pour désaccoupler les connecteurs. On obtient donc avantageusement un accouplement et un verrouillage sûrs et fiables des assemblages de connecteurs 2 et 3. 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. Assemblage de connecteur électrique (3) pouvant être accouplé avec un assemblage de connecteur complémentaire (2), l'assemblage de connecteur (3) comportant un boîtier (4) ayant une partie principale (6) du boîtier s'étendant entre une paroi supérieure (22) et une extrémité d'accouplement (18), pour recevoir en elle des bornes électriques pouvant être accouplées avec des bornes électri- ques d'un assemblage de connecteur complémentaire (2), le boîtier (4) du connecteur comportant en outre un élément denté tournant (8) ayant un bras de levier (14) et un pignon (10) relié à une extrémité du bras de levier, le pignon ayant des dents d'engrenage pour engréner avec une crémaillère de l'assemblage de connecteur complémentaire (2), le boîtier (6) ayant un cliquet (26) pourvu d'un épaulement de retenue (28) pouvant s'enclencher avec un épaulement d'encliquetage complémentaire (32) du bras de levier (14) pour retenir les assemblages de connecteurs dans la position accouplée, l'assemblage de connecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte un élément de verrouillage secondaire (38) mobile d'une position de préverrouillage dans laquelle le cliquet (26) et l'épaulement d'encliquetage complémentaire peuvent se dégager librement l'un de l'autre, jusqu'à une position de verrouillage dans laquelle le cliquet et l'épaulement de verrouillage ne peuvent pas se dégager l'un de l'autre, l'élément de verrouillage secondaire ayant une partie (44) mobile sensiblement contre le cliquet (26) afin d'empêcher sa sollicitation pour désencliqueter le bras de levier (14), l'élément de verrouillage secondaire (38) comportant en outre des éléments de retenue (48, 50) pouvant coopérer avec des épaulements de retenue complémentaires du boîtier (6) afin de retenir les éléments de verrouillage secondaire respective- ment dans les positions de préverrouillage et de verrouilla- ge. 2. Assemblage de connecteur selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage secondaire (38) est reçu de façon coulissante dans une cavité (36) adjacente à la paroi supérieure (22). 3. Assemblage de connecteur selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le cliquet (26) comporte une lame élastique en porte-à-faux s'étendant depuis la paroi supérieure (22) jusqu'à une extrémité libre (30) proche de l'élément de verrouillage secondaire (38). 4. Assemblage de connecteur selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage secondaire (38) comporte une partie extrême (34) contiguë à l'extrémité libre (30) du cliquet (36) lorsque cet élément est dans la position de verrouillage. 5. Assemblage de connecteur selon l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de retenue (48, 50) de l'élément de verrouillage secondaire sont des lames élastiques ayant des épaulements de retenue (52, 54) pouvant s'enclencher avec les épaulements de retenue complémentaires (56, 58, 60, 62) qui sont formés par des découpures (55, 57, 59) traversant la partie supérieure (22).