Brevet FR2757317A1 — publié le 19980619

L'invention se rapporte à une fiche d'un raccord électrique, comprenant un manchon de guidage présentant une paroi intérieure, au moins un élément d'enclenchement qui est mobile entre une position de verrouillage à laquelle il déborde de la paroi intérieure du manchon de guidage vers l'intérieur et une position de libération à laquelle il n'en déborde pas vers l'intérieur, ainsi qu'un manchon de manoeuvre déplaçable par rapport au manchon de guidage et qui, à une première position, bloque l'au moins un élément d'enclenchement à sa position de verrouillage, à une deuxième position, permet à l'au moins un élément d'enclenchement d'être déplacé à sa position de libération et peut occuper une troisième position à laquelle l'au moins un élément d'enclenchement est refoulé pour être mis à sa position de verrouillage; l'invention se rapporte également à un raccord électrique à enfichage. Dans ce mémoire, il faut entendre par "fiche" tout composant qui est conçu pour être enfiché sur un élément complémentaire d'accouplement, indépendamment du fait que la fiche comporte des éléments électriques de contact ou des logements de tels éléments ou encore du fait qu'il est conçu simplement pour loger un groupe de contacts. EP 0 532 955 A2 décrit une fermeture à enclenchement comportant un verrouillage pour raccord à enfichage coaxial HF, qui présente les particularités du préambule de la revendication 1. Dans ce raccord à enfichage, un manchon de manoeuvre qui est prévu est déplaçable dans les deux sens axiaux à partir d'une position centrale de repos, à laquelle il est soumis à la force de ressorts. A la position de repos de ce manchon, un élément d'enclenchement disposé dans un manchon de guidage est bloqué à une position de verrouillage, tandis que, lorsque le manchon de manoeuvre occupe des positions auxquelles il a été déplacé par rapport à la position de repos dans les deux sens axiaux, l'élément d'enclenchement est librement mobile radialement. DE 195 21 754 Ai décrit un raccord à enfichage selon le système push-pull, dans lequel un manchon de verrouillage comporte des crabots en saillie axialement, dont chacun comporte une surface d'enclenchement, et autorise une libération de l'élément de fiche, dans le sens d'un déverrouillage d'urgence, en présence de grandes forces croissant brusquement. DE 39 28 710 Al décrit un raccord électrique à enfichage dans lequel un organe de verrouillage d'un premier élément de raccord s'accroche derrière un épaulement d'un second élément de raccord lorsqu'il est à une position de verrouillage. Le déplacement d'un coulisseau axial commande l'organe de verrouillage pour le mettre à une position de déverrouillage à laquelle il libère l'épaulement. Mais, dans ce raccord à enfichage, il faut utiliser une force relativement grande pour enficher les deux éléments de raccord, car alors le coulisseau axial se trouve à sa position de repos et il faut refouler tout d'abord l'organe de verrouillage au moyen de plans inclinés, qui se trouvent sur l'un des éléments de raccord, contre la force d'un ensemble de ressorts pour le mettre à la position de déverrouillage. L'invention a donc pour objet de réaliser une fiche d'un raccord électrique, qui peut s'enficher facilement sur un organe d'accouplement et en être extrait et qui, lorsqu'elle est enfichée, est fiablement retenue sur cet organe. De plus, le risque d'une fausse manipulation ou d'un mauvais enclenchement est extrêmement faible. La fiche se réalise simplement et à bon marché. L'invention a par ailleurs pour objet de réaliser un raccord électrique correspondant à enfichage. Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que lorsque le manchon de manoeuvre de la fiche occupe la troisième position, l'au moins un élément d'enclenchement est en appui contre un élément élastique disposé dans ce manchon, de sorte que ledit au moins un élément d'enclenchement est refoulé par l'élément élastique avec une force prédéterminée pour être mis à sa position de verrouillage. La fiche selon l'invention est tenue contre le manchon de manoeuvre lorsqu'elle est enfichée sur l'organe d'accouplement. Ceci garantit une manoeuvre correcte sans risque qu'un câble électrique raccordé à la fiche subisse des efforts mécaniques. Le manchon de manoeuvre peut occuper une position à laquelle l'au moins un élément d'enclenchement ne peut être refoulé à une position de verrouillage qu'avec une force prédéterminée, de préférence relativement faible. La fiche peut alors être facilement mise en place sur l'organe d'accouplement. Par ailleurs, le manchon de manoeuvre peut occuper une position à laquelle l'au moins un élément d'enclenchement est bloqué à sa position de verrouillage et donc la fiche est maintenue fiablement sur cet organe d'accouplement. Les différentes positions du manchon de manoeuvre correspondent de préférence à certaines, différentes, de ses positions axiales sur le manchon de guidage. De plus, la première position est de préférence la position de repos, la deuxième position correspond à un manchon de manoeuvre tiré vers l'arrière (qui apparaît lorsque la fiche est saisie par le manchon de manoeuvre et est extraite de l'organe d'accouplement) et la troisième position correspond à un manchon de manoeuvre repoussé vers l'avant (et telle qu'elle apparaît lorsque la fiche est saisie par le manchon de manoeuvre et enfichée sur l'organe d'accouplement). La fiche peut être extraite très facilement de l'organe d'accouplement (après déverrouillage par déplacement du manchon de manoeuvre pour le mettre à la deuxième position) lorsqu'à cette position, l'au moins un élément d'enclenchement est librement déplaçable. Ceci signifie en particulier qu'il n'est pas soumis à une force qui le refoule à la position de verrouillage. Le manchon de manoeuvre est de préférence réalisé sous la forme d'une pièce moulée monobloc (éventuellement à l'exception d'un élément élastique et de petits éléments de montage). Suivant un mode de réalisation avantageux, deux ressorts de compression disposés à distance axiale l'un de l'autre retiennent le manchon de manoeuvre à la première position qui est la position de repos. Le raccord électrique à enfichage selon l'invention comprend la fiche ainsi qu'un organe d'accouplement qui peut coopérer avec celle-ci. L'organe d'accouplement est utilisable très simplement à condition qu'il comprenne, en plus d'au moins une structure d'enclenchement de la fiche selon l'invention, au moins un guide de tiges de verrouillage d'une fiche à baïonnette. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un raccord à enfichage selon l'invention, dans laquelle la fiche et l'organe d'accouplement sont représentés séparément, les figures 2 et 3 sont une vue en élévation et une vue de face de l'organe d'accouplement, les figures 4 à 11 sont des vues en coupe du raccord de la figure 1 à des stades différents d'assemblage et de séparation de la fiche et de l'organe d'accouplement. L'organe d'accouplement 10 que la figure 1 représente à gauche et qui est représenté sur les figures 2 et 3 comprend un corps 12 sensiblement cylindrique qui forme l'élément principal. Une bride carrée de fixation 14 comportant un trou 16 à chaque angle (figure 3) est prévue à une extrémité du corps 12. Celui-ci peut se monter au moyen de la bride 14 par exemple sur un boîtier d'un appareil. Le corps 12 d'accouplement comporte à peu près au centre de sa longueur axiale deux structures d'enclenchement 18 dont chacune se prolonge à peu près sur à sa surface extérieure et qui sont décalées l'une par rapport à l'autre de 1800. Les structures d'enclenchement 18 sont séparées par des guides en forme de J et par des crans 20 destinés à des broches d'une fiche à baionnette. Ainsi, l'organe d'accouplement 10 peut s'utiliser aussi bien avec la fiche selon l'invention qu'avec une fiche à baïonnette de type connu. Chaque structure d'enclenchement 18 présente un profil sensiblement constant à sa circonférence. Une gorge d'enclenchement 22 ayant un profil sensiblement en arc de cercle est disposée en premier à partir du côté de la bride de fixation 14. Une nervure étroite 24 sépare cette gorge d'un plan incliné d'accès 26. La transition de ce dernier à IS la nervure 24 est continue sur le côté tourné vers la bride 14 et le plan incliné forme ensuite une portion de paroi conique dont le rayon diminue progressivement. L'extrémité du corps 12 qui est du côté opposé à celui de la bride 14 est formée d'une bague cylindrique 28. Celle-ci comporte sur le côté extérieur trois rainures axiales 30 décalées de 120 les unes par rapport aux autres et ayant une section en arc de cercle, ainsi que deux guides rectilignes 32, également axiaux, qui se prolongent jusque dans les guides 20 en forme de J. Une rainure de codage rectiligne et axiale 34 se trouve sur le côté intérieur de la bague 28. Par ailleurs, un joint d'étanchéité 38 est logé dans une rainure 36 qui se trouve sur le côté intérieur du corps 12, à l'extrémité intérieure de la bague 28. La fiche 40 que la figure 1 représente à droite comprend un manchon de guidage 42 ayant une paroi intérieure 44 sensiblement cylindrique et délimitant une cavité ouverte sur le côté gauche. Celle- ci peut loger le corps 12 de l'organe d'accouplement, une nervure de codage (non représentée) du manchon de guidage 42 se logeant dans la rainure correspondante 34 de la bague 28. Ainsi est assurée l'orientation correcte des pôles des groupes de contacts qui sont disposés dans l'organe d'accouplement 10 et dans la fiche 40. Le manchon de guidage 42 comporte un bord antérieur aminci 46. Trois cavités 48 décalées de 120 et dont chacune forme un logement d'un élément d'enclenchement 50 sont prévues dans le manchon de guidage 42 à proximité du bord antérieur 46 qui est représenté à gauche sur les figures. Les éléments d'enclenchement 50 de l'exemple particulier de réalisation sont des billes. Le bord arrière du manchon 42 comporte une protubérance 52 orientée vers l'intérieur. Un collet circonférentiel 54, qui sert d'appui à un premier ressort de compression 56 et à un second ressort de compression 58, est par ailleurs réalisé sur le côté extérieur du manchon de guidage 42, entre son centre et son bord arrière. Un manchon de manoeuvre 60 entoure le manchon de guidage 42 et il est déplaçable axialement sur ce dernier. Le manchon sensiblement cylindrique 60 comporte extérieurement une surface 62 de manoeuvre qui est convenablement structurée. Une protubérance annulaire 64 orientée vers l'intérieur et réalisée à son extrémité antérieure, représentée à gauche sur les figures, peut se mettre en appui contre le bord antérieur 46 du manchon de guidage 42. Une première entaille annulaire 66 qui fait suite à la protubérance 64, sur le côté intérieur du manchon de manoeuvre 60, a une section rectangulaire. Une surface rectiligne de blocage 68 est réalisée à la suite de la première entaille 66 et une deuxième entaille 70, également annulaire, fait suite à cette surface. La deuxième entaille 70 est emplie d'un élément annulaire élastique 72 qui est formé d'un élastomère (par exemple Perbunan) ayant une forme annulaire fermée et une faible dureté (comprise entre 20 et 40 degrés Shore A et de préférence d'environ 30 degrés Shore A). Chacun des deux ressorts de compression 56 et 58 se trouve dans une cavité étroite située entre le manchon de manoeuvre 60 et le manchon de guidage 42. Par ailleurs, le premier ressort 56 est encastré entre un épaulement 74 du manchon de manoeuvre 60 et le collet 54 du manchon de guidage 42 et le deuxième ressort 58 est placé entre le collet 54 et une bague d'arrêt 76 qui est logée de son côté dans une rainure correspondante à proximité du bord arrière du manchon 60 et qui déborde vers l'intérieur. La précontrainte des deux ressorts 56 et 58 est semblable, de sorte qu'à la position de repos de la fiche 40 que représente la figure 1, les éléments d'enclenchement 50 sont en appui contre la surface de blocage 68 et sont immobilisés par celle-ci à la position de verrouillage à laquelle ils débordent de la paroi intérieure 44 du manchon de guidage 42 vers l'intérieur. La fiche 40 comprend par ailleurs un manchon intérieur 78, un manchon isolant 80 et un manchon extérieur 82. Le manchon intérieur 78 est enfilé par l'avant dans le manchon de guidage 42. Une partie du manchon intérieur 78 qui déborde vers l'arrière du manchon de guidage 42 comporte un filetage sur lequel le manchon extérieur 82 est vissé par un taraudage correspondant. Le manchon intérieur 78 est empêché de s'extraire du manchon de guidage 42 en glissant vers l'arrière par le fait qu'il prend appui par une protubérance circonférentielle 84 contre la protubérance arrière 52 du manchon de guidage 42 avec interposition d'un joint torique 86. Le manchon isolant 80 est logé dans le manchon interne 78. Le bord arrière du manchon intérieur 78 et celui du manchon isolant 80 prennent appui contre une protubérance intérieure 88 du manchon extérieur 82. Un groupe de contacts de la fiche 40, qui n'est pas représenté sur les dessins, est encastré entre une protubérance antérieure rentrante 90 du manchon intérieur 78 et un bord antérieur du manchon isolant 80. Toutes les pièces de l'organe d'accouplement 10 et de la fiche 40 sont au choix en métal ou en une matière plastique convenable. Suivant des variantes de réalisation, davantage ou moins d'éléments d'enclenchement 50 peuvent être utilisés. De plus, au lieu d'être conformé en élément se montant extérieurement, l'organe d'accouplement 10 peut comprendre un manchon intérieur, un manchon isolant et un manchon extérieur, comme la fiche 40. Par ailleurs, il est possible de raccourcir la fiche 40 en prévoyant, au lieu des deux ressorts de compression 56 et 58, un unique ressort de compression qui prend appui aux deux extrémités d'une part contre un épaulement du manchon de guidage 42 et d'autre part contre un épaulement du manchon de manoeuvre 60. Lorsque ce dernier est à la position de repos, les deux épaulements du manchon de guidage 42 et du manchon intérieur 60 sont alignés à fleur l'un de l'autre à chaque extrémité de l'unique ressort de compression. Lors du déplacement du manchon de guidage 42 et du manchon intérieur 60 l'un par rapport à l'autre,20 l'unique ressort de compression est comprimé de manière à tendre à ramener ces deux manchons à la position de repos. Pour emboîter le raccord à enfichage, il faut tout d'abord orienter la position angulaire de la fiche 40 par rapport à l'organe d'accouplement 10 de manière que la nervure de codage (non représentée) de la fiche puisse se loger dans la rainure de codage 34 de l'accouplement. A cette position angulaire, les éléments d'enclenchement 50 sont aussi alignés sur les rainures 30 de l'organe d'accouplement 10. Lorsque la fiche 40 est alors saisie par le manchon de manoeuvre 60 et poussée sur l'organe d'accouplement 10, la bague 28 de ce dernier passe sans résistance sur les éléments d'enclenchement 50 jusqu'à ce que la disposition représentée sur la figure 4 soit atteinte. Ainsi, les éléments d'enclenchement 50 sont en contact avec les plans inclinés 26 et ceux-ci les refoulent vers l'extérieur. Mais toutefois les éléments d'enclenchement 50 étant empêchés par les surfaces de blocage 68 de céder vers l'extérieur, il n'est pas possible de continuer de pousser la fiche 40 sans exercer une force. Lorsqu'à ce moment une force orientée vers l'organe d'accouplement 10 est exercée sur le manchon de manoeuvre pour continuer de pousser la fiche 40, ce manchon 60 se déplace tout d'abord contre la résistance du deuxième ressort de compression 58 vers l'avant (vers l'organe d'accouplement 10) jusqu'à ce qu'il atteigne la troisième position que représente la figure 5. La deuxième entaille du manchon de manoeuvre 60, qui est emplie de l'élément élastique 72, est alors alignée sur les éléments d'enclenchement 50. Lors de la poursuite de la poussée exercée sur la fiche 40, les éléments d'enclenchement 50, qui sont refoulés vers l'extérieur par les plans inclinés 26, s'enfoncent dans l'élément élastique 72. Dans la représentation de la figure 6, les éléments d'enclenchement ont atteint la hauteur de la nervure 24. Ils sont donc repoussés au maximum dans l'élément élastique 72. Alors que jusqu'à présent, il a fallu surmonter la force de l'élément élastique 72 par poussée exercée sur la fiche 40, celle-ci peut alors être poussée facilement pour être mise à sa position finale que représente la figure 7 et à laquelle les éléments d'enclenchement 50 sont alignés sur les gorges correspondantes 22. La contrainte du deuxième ressort de compression 28 y contribue. L'élément élastique 72 qui se détend déplace alors les éléments d'enclenchement 50 pour les mettre à la position 3) de verrouillage dans les gorges 22. Il suffit à l'élément élastique 72 d'exercer à cette fin une faible force, car les éléments 50 peuvent se déplacer librement pour pénétrer dans les cavités 48. La figure 8 représente la disposition ainsi atteinte. Lorsqu'alors le manchon de manoeuvre 60 est lâché, il se déplace pour se mettre à la première position (position ]0 de repos) en raison de la force du deuxième ressort de compression 58. La position des éléments d'enclenchement 50 ne change pas, car la surface intérieure de l'élément élastique détendu 72 est à fleur de la surface de blocage 68. Donc, cette dernière tient les éléments d'enclenchement à la position à laquelle ils pénètrent dans les gorges correspondantes 22. La fiche 40 est alors verrouillée par complémentarité de formes sur l'organe d'accouplement 10, comme montré sur la figure 9. JO A cette position verrouillée du raccord à enfichage, la bague 28 de l'organe d'accouplement pénètre entre le manchon de guidage 42 et la partie antérieure du manchon intérieur 78. Les deux groupes de contact montés dans la fiche 40 ainsi que dans l'organe d'accouplement 10 établissent le contact électrique voulu. La protubérance antérieure 90 du manchon intérieur 78 est en appui sous pression contre la bague d'étanchéité 38 de l'organe d'accouplement 10 afin d'assurer une étanchéité IP (IP = International Protection Standard) suffisante du raccord. Pour dégager le raccord, il faut saisir la fiche 40 par le manchon de manoeuvre 60 et la tirer vers l'arrière (pour l'extraire de l'organe d'accouplement 10). Les éléments d'enclenchement 50 tenant encore la fiche 40 sur l'organe d'accouplement 10, tout d'abord seul le manchon de manoeuvre 60 se déplace vers l'arrière en comprimant le premier ressort 56 (voir figure 10). La protubérance antérieure 64 de ce manchon 60 est en appui contre le bord antérieur 46 du manchon de guidage 42 et limite donc le déplacement de ce manchon 60 vers l'arrière. La première entaille 66 de ce manchon de manoeuvre 60 est alignée sur les éléments d'enclenchement 50, de sorte que ceux-ci peuvent se déplacer de leur position de verrouillage, à laquelle ils pénètrent dans les gorges 22, pour être mis en position de libération et alors ils pénètrent partiellement dans ladite première entaille 66. Les éléments d'enclenchement 50 sont librement mobiles axialement; Il aucune force particulière qui les refoulerait dans les gorges 22 n'agit sur eux. Lorsque la fiche 40 est alors tirée vers l'arrière, l'effet de resserrement des gorges d'enclenchement 22 à profil en arc de cercle refoule les éléments d'enclenchement 50 pour les mettre à leur position de libération à laquelle ils ne débordent pas (ou ils ne débordent que faiblement) de la paroi intérieure 44 du manchon de guidage 42 vers l'intérieur. La figure 11 montre10 la manière dont les éléments d'enclenchement ont atteint leur position de libération et se trouvent à la hauteur de la nervure 24. La fiche 40 n'est alors plus reliée par complémentarité de formes à l'organe d'accouplement 10. Elle peut être facilement extraite. REVENDICATIONS 1. Fiche (40) d'un raccord électrique à enfichage, comprenant un manchon de guidage (42) présentant une paroi intérieure (44), au moins un élément d'enclenchement (50) mobile entre une position de verrouillage à laquelle il déborde de la paroi intérieure (44) du manchon de guidage (42) vers l'intérieur et une position de libération à laquelle il ne déborde pas de cette paroi intérieure (44) vers l'intérieur, ainsi qu'un manchon de manoeuvre (60) déplaçable par rapport au manchon de guidage (42) et qui, à une première position, bloque l'au moins un élément d'enclenchement (50) à sa position de verrouillage, à une deuxième position, permet à l'au moins un élément d'enclenchement (50) d'être déplacé pour être mis à sa position de libération et peut occuper une troisième position à laquelle l'au moins un élément d'enclenchement (50) est refoulé pour être mis à sa position de verrouillage, caractérisée en ce qu'à la troisième position du manchon de manoeuvre (60) l'au moins un élément d'enclenchement (50) est en appui contre un élément élastique (72) disposé dans ce manchon (60) de manière que l'au moins un élément d'enclenchement (50) soit refoulé par l'élément élastique (72) avec une force prédéterminée pour être mis à sa position de verrouillage. 2. Fiche (40) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les première, deuxième, troisième positions du manchon de manoeuvre (60) correspondent à des positions différentes de déplacement axial de ce dernier sur le manchon de guidage (42), la première position étant située entre les deuxième et troisième positions. 3. Fiche (40) selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'à la première position du manchon de manoeuvre (60), l'au moins un élément d'enclenchement (50) occupant la position de verrouillage est en appui contre une surface de blocage (68) que comporte le manchon de manoeuvre (60). 4. Fiche (40) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'à la deuxième position du manchon de manoeuvre (60), l'au moins un élément d'enclenchement (50) peut pénétrer au moins partiellement dans une première entaille (66) de ce manchon (60). 5. Fiche (40) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'à la deuxième position du manchon de manoeuvre (60), une force élastique agissant sur l'au moins un élément d'enclenchement (50) peut déplacer ce dernier librement entre la position de verrouillage et la position de libération. 6. Fiche (40) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément élastique (72) est disposé dans une deuxième entaille (70) du manchon de manoeuvre (60) et consiste de préférence en un élastomère ayant une dureté Shore A comprise entre 20 et 40. 7. Fiche (40) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que deux ressorts de compression (56, 58) tiennent le manchon de manoeuvre (60) à la première position lorsqu'aucune force extérieure n'agit sur lui. 8. Fiche (40) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la première extrémité de chacun de deux ressorts de compression (56, 58) prend appui contre un collet (54) du manchon de guidage (42) et leur seconde extrémité prend appui contre le manchon de manoeuvre (60), les deux premières extrémités étant tournées l'une vers l'autre et les deux secondes extrémités étant tournées à l'opposé l'une de l'autre. 9. Fiche (40) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'au moins un élément d'enclenchement (50) est déplaçable radialement librement dans au moins une cavité (48) du manchon de manoeuvre (42). 10. Raccord électrique à enfichage comprenant une fiche (40) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et un organe d'accouplement (10) qui comporte au moins une structure d'enclenchement (18) dans laquelle l'au moins un5 élément d'enclenchement (50) de la fiche (40) peut pénétrer pour être mis à sa position de verrouillage.