Brevet FR2730587A1 — publié le 19960814

L'invention concerne un connecteur électrique comportant un mécanisme de verrouillage secondaire destiné à verrouiller des bornes à l'intérieur de cavités du connec- teur, comprenant en outre un élément d'accouplement destiné5 à faciliter l'accouplement du connecteur avec un connecteur complémentaire, l'élément d'accouplement s'enclenchant avec l'élément de verrouillage secondaire pour empêcher un accouplement si l'élément de verrouillage secondaire n'est pas dans sa position totalement verrouillée. Il est commun, dans l'industrie de l'automobile, par exemple, d'équiper des connecteurs de mécanismes de verrouillage secondaire qui coopèrent avec des moyens de verrouillage principal des bornes pour assurer que les bornes sont totalement montées et fixées dans des cavités du bottier15 du connecteur. Il est également connu de pourvoir des connecteurs de mécanismes d'accouplement à glissement- verrouillage qui facilitent l'accouplement de connecteurs complémentaires, en particulier en diminuant les forces demandées pour accoupler les connecteurs au moyen, par exemple, d'un bras de levier ou d'un mécanisme à came. Le mécanisme d'accouplement à glissement- verrouillage remplit habituellement la fonction supplémentaire consistant à verrouiller l'un à l'autre les connecteurs accouplés, afin qu'ils ne puissent pas être séparés même sous l'effet de vibrations ou d'autres forces. Il est souvent souhaitable de regrouper ces fonctions dans un seul connecteur, de manière que l'accouple- ment entre des connecteurs complémentaires ne soit réalisé que lorsque le mécanisme de verrouillage secondaire est totalement verrouillé sur le boîtier afin d'assurer que les bornes sont totalement assemblées et verrouillées à l'inté- rieur des cavités du boîtier du connecteur. Un exigence continuelle de la plupart des industries est de produire des connecteurs à un meilleur coût, qui soient également plus fiables, non seulement pendant la connexion, mais aussi lors de l'assemblage. Il est donc souhaitable de disposer d'un connec- teur électrique comportant un mécanisme de verrouillage secondaire et un mécanisme d'aide à l'accouplement, un tel connecteur étant peu coûteux à fabriquer tout en assurant qu'il ne peut pas être accouplé à un connecteur complémen- taire à moins que les bornes soient totalement assemblées sur le connecteur et soient verrouillées fixement dans celui-ci par le mécanisme de verrouillage secondaire, d'une manière fiable. Un objet de l'invention est donc de procurer un connecteur électrique comportant des mécanismes de verrouil- lage secondaire et d'aide à l'accouplement qui s'enclenchent mutuellement pour empêcher un accouplement avec un connecteur complémentaire si le mécanisme de verrouillage secondaire n'est pas dans la position totalement verrouillée, d'une manière peu coûteuse et fiable. Un autre objet de l'invention est de procurer un connecteur électrique comportant des mécanismes de verrouil- lage secondaire et d'aide à l'accouplement, qui s'oppose avantageusement à un accouplement même partiel avec un connecteur complémentaire à moins que les bornes soient totalement assemblées et fixées au connecteur, d'une manière peu coûteuse et fiable. Les objets de l'invention sont réalisés par un connecteur électrique comportant un boîtier présentant des cavités destinées à recevoir des bornes électriques, un élément de verrouillage secondaire pouvant être monté sur le bottier dans une première position de préassemblage dans laquelle les bornes peuvent être insérées dans les cavités du boîtier, et pouvant être amené dans une seconde position de verrouillage complet dans laquelle les bornes sont ainsi verrouillées fixement dans les cavités, le connecteur comportant en outre un mécanisme à glissement- verrouillage35 destiné à accrocher un connecteur complémentaire et à tirer le connecteur complémentaire dans un état d'accouplement avec le connecteur lors d'un mouvement d'une position d'ouverture à une position de fermeture. Dans une forme avantageuse de réalisation, l'élément d'accouplement à glissement- verrouillage comporte un épaulement pouvant s'enclencher avec des cliquets élastiques de l'élément de verrouillage secon- daire lorsque celui-ci est dans la position préassemblée et que l'élément à glissement-verrouillage est dans la position fermée, afin d'empêcher un mouvement de l'élément à glisse-10 ment-verrouillage vers la position ouverte pour recevoir un connecteur complémentaire. Lorsque l'élément de verrouillage secondaire est amené dans la position totalement verrouillée, les cliquets se dégagent de l'épaulement de l'élément de glissement-verrouillage, permettant ainsi à celui-ci de se déplacer vers la position d'ouverture complète pour recevoir le connecteur complémentaire. On s'assure donc que le connecteur ne peut être accouplé à un connecteur complémen- taire que lorsque l'élément de verrouillage secondaire est totalement assemblé, assurant en outre qu'aucun contact électrique entre les connecteurs complémentaires ne peut être réalisé en empêchant un accouplement même partiel des connecteurs. Cependant, dans une autre forme de réalisation, lorsque l'élément de verrouillage secondaire est dans la position préassemblée, l'élément de glissement-verrouillage peut être dans la position ouverte, mais verrouillé dans cette position par un enclenchement avec l'élément de verrouillage secondaire pour empêcher un mouvement vers la position fermée et donc empêcher l'accouplement avec un connecteur complémentaire. Dans ce cas, un accouplement partiel peut avoir lieu entre les connecteurs, ce qui peut être acceptable pour certaines applications. 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 isométrique d'une forme de réalisation de l'invention dont les éléments de verrouil- lage secondaire et d'accouplement à glissement-verrouillage sont représentés sous une forme éclatée;5 la figure 2 est une vue en coupe transversale du conecteur dont l'élément d'accouplement à glissement- verrouillage est dans une position totalement verrouillée et l'élément de verrouillage secondaire est dans une position de préassemblage;10 la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2, mais montrant l'élément à glissement- verrouillage dans une position d'ouverture complète et15 l'élément de verrouillage secondaire dans une position de verrouillage complet; et la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne -5 de la figure 4. En référence à la figure 1, un connecteur électrique 2 comporte un boîtier isolant 4 présentant des cavités 6 destinées à recevoir des bornes électriques, un élément de verrouillage secondaire 8 et un élément 10 d'accouplement à glissement-verrouillage. En référence aux figures 1-3, le bottier 4 s'étend entre une face 12 d'accouplement et une face 14 de réception de bornes, le boîtier comportant une partie 17 de réception de bornes qui est entourée par une enveloppe 18 et en est séparée par une partie à cavités 20 dans laquelle sont reçus l'élément de verrouillage secondaire 8 et des bras 22 de l'élément 10 d'accouplement à glissement-verrouillage. La partie 17 à bornes du boîtier comporte des languettes élastiques 24 de verrouillage venues de moulage avec cette partie, les languettes 24 de verrouillage ayant la forme de poutres en porte à faux et comportant des saillies 26 de verrouillage proches de leurs extrémités libres, qui pénè- trent dans les cavités 16 de réception de bornes. Des bornes électriques peuvent être insérées dans les cavités 16, le passage des bornes au-delà des saillies 26 de languette de verrouillage sollicitant élastiquement vers l'extérieur les languettes de verrouillage jusqu'à l'enclenchement des saillies 26 en arrière d'épaulements des bornes pour empêcher les bornes d'être enlevées de leurs cavités correspondantes 16 vers l'extrémité 14 de réception de bornes. Des languettes adjcacentes 24', 24" de verrouillage de cavités adjacentes 16', 16" sont séparées par une fente 28 pour permettre la sollicitation de languettes vers l'extérieur pendant le montage des bornes électriques à l'intérieur de leurs cavités correspondantes. L'élément de verrouillage secondaire 8 comporte une paroi extrême 30 d'accouplement et une enveloppe 32 qui en fait saillie et qui s'ajuste sur l'extrémité d'accouple- ment de la partie 16 de réception de bornes du bottier. Des parties de parois courtes 34, 36 partent aussi de la paroi extrême 30 d'accouplement et sont placées à proximité immédiate de surfaces extérieures 38 des languettes 24 de verrouillage lorsque l'élement de verrouillage secondaire 8 est dans la position de verrouillage complet par rapport au bottier 4 comme montré sur la figure 4. Les parties de parois 34, 36 empêchent donc les languettes de verrouillage 24, 24', 24" d'être sollicitées vers l'extérieur pour verrouiller fixement les bornes qui ont été insérées dans la cavité 16 et qui ont été enclenchées avec les saillies 26 de verrouillage des languettes 24 de verrouillage. Sur la figure 2, l'élément de verrouillage secondaire 8 est représenté dans la position de préassemblage dans laquelle les parties de parois 34, 36 sont dégagées des surfaces extérieures 38 des languettes de verrouillage afin que ces dernières puissent être sollicitées librement vers l'extérieur pour la réception de bornes dans la cavité 16. Le boîtier de verrouillage secondaire est maintenu dans la position de préassemblage par des moyens d'encliquetage (non représentés) qui maintiennent l'élément 8 dans la position de préassemblage, l'élément de verrouil- lage secondaire pouvant cependant être enfoncé sous l'appli- cation d'une certaine force pour s'encliqueter dans la5 position de verrouillage complet comme montré sur la figure 4 o les moyens d'encliquetage maintiennent fixement l'élé- ment de verrouillage secondaire dans cette position. L'élément de verrouillage secondaire 8 comporte en outre des bras à ressort 42 en porte à faux reliés à une partie inférieure 40 de l'enveloppe 32, la partie en porte à faux s'étendant dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de la cavité 16 de réception de bornes (la direction longitudinale étant la direction d'accouplement du connecteur). En référence à la figure 1, l'élément d'accouple- ment 10 à glissementverrouillage comporte un corps de forme en U ayant une paroi de base 44 et des parois latérales 46 qui en partent latéralement, les parois latérales 46 pouvant être insérées dans des découpures 48 de l'enveloppe 18 du boîtier du connecteur pour glisser à proximité immédiate d'une surface intérieure 49 des parois latérales 18 (voir également la figure 5). Les parois latérales 46 de l'élément d'accouplement à glissement-verrouillage présentent des rainures 50 de came qui ont une première partie longitudinale 52, s'étendant depuis une extrémité 54 de réception d'un connecteur complémentaire, la partie longitudinale 52 s'étendant jusque dans une partie oblique 56 qui s'étend, ensuite, jusque dans une partie orthogonale à la direction longitudinale (la direction longitudinale étant la direction d'accouplement du connecteur 2 à un connecteur complémentai- re). Les rainures de came 50 sont destinées à recevoir des tenons d'un connecteur complémentaire (non représenté), pour tirer le connecteur complémentaire vers le connecteur 2 lorsque l'élément 10 d'accouplement à glissement-verrouillage est déplacé de la position ouverte telle que montrée sur la figure 5 vers la position fermée telle que montrée sur la figure 3. Ceci provoque donc l'accouplement du connecteur 2 avec le connecteur complémentaire. Avant de glisser de la position ouverte à la position fermée, l'élément 10 d'accou- plement à glissement-verrouillage reçoit les tenons du connecteur complémentaire d'abord dans la partie longitudi- nale 52 de la rainure de came 50, ce qui permet un engagement initial du connecteur avec le connecteur complémentaire. Si l'élément d'accouplement 10 à glissement-verrouillage est dans la position fermée avant l'accouplement avec le connec- teur complémentaire, les tenons du connecteur complémentaire ne peuvent pas pénétrer dans la partie 52 d'entrée de la rainure de came et butent simplement contre l'extrémité 54 de réception du connecteur complémentaire des parois latérales 46 de l'élément d'accouplement, empêchant ainsi l'accouple- ment des connecteurs. La partie extrême 58 des rainures de cames 50 est contiguâ avec les tenons du connecteur complé- mentaire lorsque l'élément 10 d'accouplement à glissement- verrouillage est dans la position totalement fermée et, du fait de la direction orthogonale de la partie 58 par rapport à la direction d'accouplement des connecteurs, une force tendant à tirer les connecteurs à l'écart l'un de l'autre n'engendre pas une composante de force dans la direction orthogonale et ne peut donc pas ouvrir l'élément à glisse- ment-verrouillage et libérer les connecteurs de la position d'accouplement. L'élément 10 à glissement-verrouillage comporte en outre un épaulement 60 de verrouillage de préassemblage (voir figures 1 et 3) sur la surface intérieure des parois latérales 46, contre lequel les saillies 43 d'encliquetage aux extrémités libres 45 des bras à ressort 42 de l'élément de verrouillage secondaire portent, dans la position de préassemblage telle que montrée sur la figure 3. Pendant l'assemblage des bornes dans les cavités 16 du boîtier, l'élément de verrouillage secondaire 8 est dans la position de préassemblage et l'élément 10 à glissement-verrouillage est dans la position totalement fermée comme montré sur la figure 3, grâce à quoi les saillies 43 des bras à ressort portent contre l'épaulement 60. L'élément 10 à glissement-5 verrouillage ne peut donc pas être amené dans la position d'ouverture et il ne peut donc pas être accouplé à un connecteur complémentaire. Il serait également possible d'avoir une forme de réalisation dans laquelle l'élément à glissement-verrouillage est verrouillé dans la position ouverte en engagement avec l'élément de verrouillage secondaire pour empêcher un accouplement, plutôt que verrouillé dans la position fermée comme montré dans la forme de réalisation des figures 1-5. Un évidement 62, ayant une entaille 64 de position de fermeture s'étendant à proximité de l'épaulement et une entaille 66 de position de préassemblage proche des extrémités des parois latérales 46 éloignées de la paroi extrême 44, s'étend à proximité immédiate de l'épaulement 60. Un épaulement 68 de retenue est proche de l'entaille 66 de position d'ouverture pour porter contre les saillies 43 d'encliquetage à ressort afin d'empêcher l'élément 10 à glissement-verrouillage d'être enlevé du boîtier 4 comme montré sur la figure 5. Lorsque l'élément de verrouillage secondaire 8 est déplacé de la position de préassemblage montrée sur la figure 2 jusqu'à sa position de verrouillage complet montrée sur la figure 4, la saillie 43 du bras à ressort se dégage de l'épaulement 60 et vient se loger dans la zone évidée 62 pour s'enclencher dans l'entaille 64 de la position de fermeture. L'entaille 64 s'enclenche avec la saillie 43 d'encliquetage pour opposer une certaine résis- tance au déplacement de l'élément 10 à glissement- verrouillage, mais si une force suffisante est appliquée à l'élément à glissement-verrouillage, il peut être tiré vers la position d'ouverture comme montré sur la figure 5 o la saillie 43 d'encliquetage s'engage dans les entailles 66 de la position d'ouverture pour maintenir provisoirement l'élément à glissement-verrouillage dans la position d'ouver- ture. Le connecteur 2 peut donc être accouplé au connecteur complémentaire et l'élément à glissement-verrouillage 10 est ensuite enfoncé vers la position de fermeture complète, tirant ainsi les connecteurs l'un vers l'autre et les accouplant. Dans la position de fermeture, l'élément 10 à glissement-verrouillage est encliqueté avec une certaine force par l'enclenchement des entailles 64 avec les saillies 43 d'encliquetage des bras à ressort. L'invention telle que décrite ci-dessus peut également être appliquée à un connecteur circulaire dans lequel l'élément à glissement-verrouillage tourne pendant l'accouplement. Un tel élément à glissement-verrouillage pourrait être monté, par exemple, sur l'enveloppe du bottier du connecteur, avec une insertion depuis l'extrémité d'accou- plement, les parois latérales 46 étant remplacées par un élément cylindrique pouvant être inséré à proximité immédiate de la surface intérieure de l'enveloppe du bottier du connecteur. Par conséquent et de façon avantageuse, le connecteur 2 ne peut pas être accouplé à un connecteur complémentaire à moins que l'élément de verrouillage secon- daire soit correctement verrouillé sur le boîtier du connec- teur. Dans une forme avantageuse de réalisation, on empêche l'accouplement en maintenant l'élément d'accouplement à glissement- verrouillage dans une position de fermeture complète, assurant ainsi qu'un accouplement, même partiel, ne peut pas avoir lieu entre les connecteurs. On s'assure donc d'un moyen fiable pour détecter un assemblage incorrect. 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. Connecteur électrique (2) comportant un bottier (4) à travers lequel s'étendent des cavités (16) destinées à recevoir des bornes électriques, un élément de5 verrouillage secondaire (8) pouvant être monté sur le boîtier dans une première position de préassemblage dans laquelle les bornes peuvent être insérées dans leurs cavités correspondan- tes (16) et pouvant être amené dans une position de verrouil- lage complet pour verrouiller fixement les bornes dans leurs10 cavités correspondantes (16), le connecteur comportant en outre un mécanisme (10) d'accouplement à glissement- verrouillage pour aider à l'accouplement du connecteur avec un connecteur complémentaire par un déplacement de l'élément à glissement- verrouillage d'une position d'ouverture dans laquelle le connecteur complémentaire est reçu jusqu'à une position de fermeture dans laquelle les connecteurs sont accouplés, le connecteur étant caractérisé en ce que l'élé- ment 10 d'accouplement à glissement-verrouillage et l'élément de verrouillage secondaire (8) comportent un épaulement et20 des él-.ients d'encliquetage (60, 62) pouvant être enclenchés entre eux, qui s'enclenchent entre eux lorsque l'élément de verrouillage secondaire est dans la position de préassemblage afin d'empêcher un mouvement de l'élément (10) à glissement- verrouillage pour un accouplement, les éléments d'encliqueta- ge (60, 42) étant dégagés lorsque l'élément de verrouillage secondaire est dans la position de verrouillage complet pour permettre un mouvement de l'élément à glissement-verrouillage pour un accouplement. 2. Connecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément (10) à glissement-verrouillage est dans la position de fermeture lorsque l'épaulement et les éléments d'encliquetage (60, 42) sont enclenchés entre eux. 3. Connecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément (10) à glissement- verrouillage comporte des parois latérales (46) présentant des rainures (50) de came destinées à recevoir des tenons complémentaires du connecteur complémentaire, les rainures de came (50) étant destinées à tirer le connecteur complémen- taire vers le connecteur (2) par un enclenchement de came avec les tenons. 4. Connecteur selon l'une quelconque des revendi- cations prédédentes, caractérisé en ce que l'épaulement (60) est sur la paroi latérale (46) de l'élément (10) à glisse- ment-verrouillage, et les éléments d'encliquetage sont sur l'élément de verrouillage secondaire. 5. Connecteur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage secondaire peut être monté au-dessus d'une extrémité d'accouplement d'une partie (17) de réception de bornes du boîtier (4) du connecteur. 6. Connecteur selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le boîtier (4) de connecteur comporte des languettes élastiques (24) de verrouillage ayant des saillies (26) pouvant s'enclencher avec les bornes pour les verrouil- ler à l'intérieur des cavités (16), les languettes de verrouillage ayant des surfaces extérieures (38), l'élément de verrouillage secondaire comportant des parties de parois (34, 36) portant contre les surfaces extérieures (38) dans la position de verrouillage complet, et dégagées des surfaces extérieures dans la position de préassemblage pour, respecti- vement, permettre une sollicitation élastique des languettes pour l'insertion des bornes dans les cavités, et un verrouil- lage sûr des bornes dans ces cavités en empêchant les languettes d'être sollicitées élastiquement vers l'extérieur. 7. Connecteur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'élément de glissementverrouillage présente un évidement (62) s'étendant orthogonalement à la direction longitudinale et adjacent à l'épaulement (60), pour recevoir contre lui l'élément d'encliquetage (42) afin de permettre un mouvement de l'élément à glissement-verrouillage dans la direction orthogonale. 8. Connecteur selon la revendication 7, caracté- risé en ce que l'évidement (62) présente des entailles dans les positions d'ouverture et de fermeture pour maintenir l'élément à glissement- verrouillage dans ces positions, sous une certaine force limitée, par un enclenchement avec une saillie (43) de l'élément d'encliquetage (42). 9. Connecteur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'encli- quetage (42) comporte un bras élastique portant une saillie (43) destinée à porter contre l'épaulement (60). 10. Connecteur selon la revendication 3, caracté- risé en ce que l'élément de verrouillage secondaire (8) est placé entre les parois latérales (46), en étant cependant espacé de celles-ci par un intervalle (20) pour recevoir l'enveloppe du connecteur complémentaire à laquelle les tenons sont reliés. 11. Connecteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que les parois latérales (46) s'étendent depuis des extrémités opposées d'une paroi de base (44) qui sert d'élément d'enfoncement/traction pour produire le mouvement de glissement-verrouillage, ce mouvement étant orthogonal à la direction d'accouplement du connecteur.