Brevet FR2765408A1 — publié le 19981231

CONNECTEUR ELECTRIQUE La présente invention concerne un connecteur du type comprenant un boîtier extérieur de forme générale rectangulaire ayant deux faces larges opposées et deux faces plus étroites opposées. Dans certaines applications, telles que dans un avion, il peut être nécessaire de réaliser un grand nombre d'interconnexions électriques dans un espace très confiné. Chaque connecteur a souvent de nombreux contacts différents et il peut être nécessaire de monter plusieurs connecteurs proches les uns des autres. Cependant, il est également souvent important de s'assurer que les connecteurs sont maintenus de façcon sûre et qu'ils peuvent être accouplés facilement à des connecteurs correspondants. On connait déjà des connecteurs rectangulaires comprenant un mécanisme de verrouillage à arceau pour joindre le connecteur à un connecteur complé- mentaire, le retenant dans une position d'accouplement, et pour séparer les connecteurs. Ces mécanismes comprennent deux plaques à came, une sur chacun des petits côtés du connecteur, ayant une forme agencée pour être en prise avec des protubérances disposées sur le connecteur coopérant. Les plaques à came sont reliées entre elles par une poignée s'étendant le long d'un des grands côtés du connecteur pour qu'en saisissant et en déplaçant la poignée, on puisse faire pivoter les plaques à came pour joindre les deux connecteurs ou pour les séparer. Le problème avec ce mécanisme est que, lorsque deux connecteurs ou plus sont montés côte à côte, ils doivent être suffi- samment espacés pour permettre aux doigts de l'utilisateur de saisir la poignée de l'arceau. Ceci ne permet pas un espacement très restreint des connecteurs. D'autres mécanismes servant à joindre deux connecteurs ont également des inconvénients. Par exemple, le connecteur pourrait comprendre une vis centrale de calage, telle que du type décrit dans le GB 2 206 748, mais celle-ci occupe de la place à l'intérieur de la coque du connecteur, réduisant de ce fait l'espace disponible pour les contacts. De façon alternative, le connecteur pourrait com- porter deux vis à des extrémités opposées de la coque du connecteur, mais celles-ci ne sont pas pratiques car elles doivent être resserrées par étapes, alter- nativement, pour s'assurer que les connecteurs sont joints droits. Les connec- teurs ayant un grand nombre de contacts dans un petit espace posent divers autres problèmes et difficultés tels que ceux liés à l'accès. Il est également difficile de garantir que les connecteurs ne sont pas connectés à un faux connec- teur, sans apporter de modifications particulières à la coque du connecteur. Un but de la présente invention est de fournir un connecteur amélioré. Ce but est atteint par un connecteur tel que décrit en préambule, caractérisé en ce que le connecteur comprend un mécanisme de verrouillage comportant deux cames respectivement montées de facçon pivotante sur une des faces larges, en ce que les cames sont agencées pour se mettre en prise avec des protubérances respectives disposées sur un connecteur correspondant, et en ce que le méca- nisme de verrouillage comprend un élément d'actionnement qui relie les deux cames et s'étend en travers d'une des faces étroites, de sorte que les cames peuvent être pivotées pour les verrouiller sur les protubérances en déplaçant l'élément d'actionnement. Chaque came a de préférence la forme d'une plaque comportant une fente arquée qui s'ouvre dans un bord de la plaque. L'une des faces étroites est de préférence incurvée pour suivre la trajectoire en arc de l'élément d'actionnement. Un autre aspect de la présente invention est de fournir un ensemble de connec- teurs comprenant un connecteur tel que décrit ci-dessus et un connecteur correspondant, caractérisé en ce que les protubérances du connecteur corres- pondant sont des ergots faisant saillie. Le connecteur correspondant peut présenter, sur chaque côté opposé, un évidement incurvé peu profond agencé pour recevoir les cames. L'un des connecteurs peut comprendre au moins un élément de polarisation monté de façon élastique, pouvant être placé pour pivotement dans plusieurs positions différentes, I'autre connecteur comportant au moins un évidement correspondant agencé pour recevoir le ou chaque élément de polarisation. Le connecteur peut comprendre un élément de polarisation à chaque coin du connecteur. Le ou chaque élément de polarisation a de préférence une extrémité avant de section semi-circulaire. L'un des connecteurs peut comprendre un boîtier extérieur et au moins un bloc d'insertion à l'intérieur du boîtier, supportant une pluralité d'éléments de contact, le ou chaque bloc d'insertion comportant une protu- bérance adaptée pour s'aligner avec une protubérance correspondante d'une surface intérieure du boîtier. La protubérance du ou de chaque bloc d'insertion est de préférence formée par une patte à encliquetage. Un système de connecteurs selon la présente invention est décrit, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective du système de connecteurs; - la figure 2 est une vue en perspective du système, dont certaines parties ont été enlevées; - la figure 3 est une vue en perspective de l'arrière d'un cadre de châssis sur lequel sont montées des fiches femelles de connecteurs; la figure 4 est une vue en perspective de l'arrière des blocs d'insertion pour un connecteur; - la figure 5 est une vue de l'extrémité avant d'un connecteur du système; et - la figure 6 est une vue latérale en coupe représentant les éléments de pola- risation coopérants, sur les connecteurs. Le système de connecteurs comprend plusieurs paires de connecteurs 1 et 2. Un connecteur, le connecteur femelle 1, est monté à l'arrière d'un cadre de châssis 3, côte à côte avec d'autres connecteurs, non représentés. L'autre connecteur, le connecteur mâle 2, est accouplé de façon amovible au connecteur fixe 1, à l'avant du cadre 3. Le connecteur femelle 1 est de forme générale rectangulaire et a un boîtier extérieur 10 comprenant un ensemble 11 de blocs de contact (mieux représenté par la figure 4) comprenant quatre blocs isolants 12 en matière synthétique, chacun renfermant un certain nombre de contacts électriques 13. Chacun des blocs 12 comprend deux pattes à encliquetage 14 faisant saillie vers l'extérieur le long de côtés opposés de l'ensemble. Un bloc 12 comporte deux pattes en position, un autre comporte deux pattes retirées et chacun des deux autres blocs comportent une patte, restant chacune dans une position différente. Les pattes 14 sont agencées pour se loger dans des évidements correspondants 15 disposés à l'intérieur du boîtier 10, pour que les blocs puissent être codés de manière appropriée, avec un code parmi quatre codes différents, pour garantir qu'ils sont insérés dans la position correcte dans le connecteur. La partie avant 16 du boîtier 10 fait saillie à travers une ouverture 17 du cadre de châssis 3, le boîtier ayant deux rebords 18 faisant saillie vers l'extérieur à des emplacements en retrait de l'extrémité avant du connecteur d'environ un tiers de sa longueur. Les rebords 18 sont en contact à l'arrière du cadre 3 et sont fixés à celui-ci par des vis,des boulons ou des rivets. A l'arrière des rebords 18, il y a un court tronçon intermédiaire 19 et un tronçon arrière 20 plus long ou coque arrière. Le tronçon intermédiaire 19 est un manchon rectangulaire complet, mais la coque arrière 20 est partagée en deux moitiés selon un plan parallèle au côté large du connecteur 1 (comme illustré par la figure 2). Une moitié 21 est solidaire du reste du boîtier; I'autre moitié 22 est une plaque de recouvrement amovible ayant des pattes 23 autour de son bord, qui s'encliquette sur la première moitié 1 0 et sur le tronçon intermédiaire 19. A leur extrémité arrière, les deux moitiés 21 et 22 comportent trois tronçons semi-cylindriques qui forment ensemble des sorties de câble axiales, latérales et inclinées 24, 25 et 26 respectivement. Des fils élec- triques, non représentés, sont connectés aux contacts 13 sur la face arrière de l'ensemble de blocs de contact 11 et s'étendent à travers la coque arrière 20 à I'extérieur du connecteur 1 par une des sorties de câble 24 à 26. La plaque de recouvrement amovible 22 permet un accès rapide aux fils et à leurs inter- connexions avec les contacts 13. Extérieurement, I'extrémité avant 16 du boîtier 10 comprend deux évidements peu profonds 30 incurvés sur les côtés larges du boîtier. Un ergot de verrouillage court 31 fait saillie vers l'extérieur de chaque évidement 30, au milieu du con- necteur dans le sens de la largeur. kntérieurement, l'extrémité avant du boîtier 10 a une forme asymétrique pour garantir que le connecteur complémentaire 2 ne peut être inséré que dans une seule orientation. Comme cela est illustré par les figures 5 et 6, l'extrémité avant 16 du connecteur 1 comprend également quatre tiges de polarisation 41 à 44 placées dans des évidements 50 situés à des coins opposés sur une coque 45 à l'intérieur du boîtier 10. Chaque tige 41 à 44 est formée d'une portion avant 46 de section semi-circulaire, d'une portion intermédiaire 47 de section carrée et d'une portion arrière 48 de section circulaire comportant une tête élargie 48'. Le diamètre de la partie principale de la portion arrière 48 est égal à la largeur de la section carrée. L'extrémité arrière de chaque tige 41 à 44 comporte une fente 49 dans sa tête 48' agencée pour recevoir un tournevis. L'extrémité avant 51 de chaque évidement 50 est de section carrée et a la même dimension que la portion intermédiaire 47 de la tige. L'extrémité arrière 52 de chaque évidement 50 est de section circu- laire, avec un diamètre supérieur à la largeur de l'extrémité avant 51, pour qu'un épaulement 53 soit formé à la jonction entre les extrémités avant et arrière. Chaque tige 41 à 44 est placée avec sa section carrée 47 dans l'extrémité carrée 51 de l'évidement 50, pour qu'elle ne puisse pas pivoter. La portion arrière 48 de chaque tige 41 à 44 est entourée par un ressort hélicoïdal 54, qui est en contact avec la face avant de la tête 48' et avec l'épaulement 53 à son extrémité avant. La longueur de la portion arrière 48 de chaque tige 41 à 44 est telle que, lorsque lorsqu'elle est poussée entièrement vers l'avant contre la force du ressort 54, la portion carrée 47 de la tige est poussée complètement en dehors de l'évidement 50. Ainsi, en engageant l'extrémité arrière d'une tige quelconque avec un tournevis, elle peut être poussée vers l'avant et pivoter dans l'une quelconque des quatre positions angulaires différentes. Une pince élastique de retenue annulaire 55 disposée dans chaque évidement 50 limite le déplacement vers I'arrière de chaque tige de sorte qu'au moins une partie de la portion carrée 47 de la tige reste dans l'extrémité carrée de l'évidement 50. Des moyens de polari- sation coopérants, qui sont décrits ci-dessous, sont disposés sur chaque con- necteur mâle 2. Le connecteur mâle 2 comprend un boîtier extérieur 60 dont la partie avant 61 a une forme agencée pour qu'il s'accouple avec l'extrémité avant ouverte 16 du connecteur femelle 1. Le connecteur mâle 2 comprend quatre blocs de contact, non représentés, similaires à ceux du connecteur femelle 1, qui supportent des contacts électriques agencés pour s'accoupler aux contacts 13 de l'autre con- necteur. La partie arrière ou coque arrière 62 du connecteur 2 a la forme géné- raie d'un secteur et est formée en deux parties, à savoir une plaque fixe 63 soli- daire de la partie avant 61 du boîtier 60, et une plaque de recouvrement amo- vible 64. La plaque de recouvrement 64 peut être fixée à la plaque fixe 63 au moyen d'une vis 65 ou de la même façcon que la plaque de recouvrement 22. La plaque de recouvrement 64 et la plaque fixe 63 sont chacune formée de deux tronçons semi-cylindriques, formant ensemble un orifice de câble axial 66 et latéral 67. Des fils, non représentés, sont interconnectés aux contacts du connec- teur 2 et sortent à travers la coque arrière 62 par un des orifices 66 ou 67. Chaque connecteur mâle 2 comprend également un mécanisme de verrouillage ayant la forme d'un arceau ou d'un levier à came 70 par lequel les deux connec- teurs sont joints et sont maintenus ensemble. Le levier 70 comprend deux plaques plates 71 et 72 reliées l'une à l'autre à une extrémité par une courte barre ou poignée 73. Les plaques 71 et 72 sont montées de façon pivotante sur des broches 74 faisant saillie respectivement de l'une des faces larges opposées de la coque arrière 62, la barre 73 s'étendant entre les plaques en travers d'un des côtés étroits 76 de la coque arrière. Les plaques 71 et 72 ont toutes les deux une portion à came 77 et une portion à bras 78. La portion à came 77 a une forme de secteur, avec un pivot 79 situé dans un coin, monté sur la broche de pivotement 74, et un bord avant convexe, incurvé 80. Une fente de came 81 a une portion d'entrée avant 82 s'étendant radialement vers le pivot 79 et débou- chant dans une extrémité du bord avant 80. La fente 81 se prolonge en formant une portion principale incurvée 83, parallèle au bord avant 80, la distance radiale de la fente au pivot 79 diminuant graduellement le long de sa longueur, jusqu'à son extrémité arrière fermée 84. L'extrémité fermée 84 est légèrement élargie pour former un encliquetage. La largeur de la fente 81 de chaque plaque 71 et 72 est suffisante pour recevoir un ergot de verrouillage 31 respectif du connec- teur femelle 1, pouvant glisser dans la fente respective. Lorsque la barre 73 du levier à came 70 est dans sa position arrière extrême, comme cela est illustré par la figure 1, les entrées 82 des fentes 81 sont alignées avec les ergots 31. Le levier à came 70 et l'ergot 31 sont agencés pour que les ergots 31 ne pénètrent pas dans la fente 81 tant que l'extrémité avant du connec- teur mâle 2 n'a pas commencé à pénétrer dans l'extrémité avant du connecteur femelle 1, ce qui garantit un alignement correct. Lorsque les ergots 31 se sont entièrement engagés dans l'entrée 82 des fentes 81, on fait pivoter le levier à came 70 en poussant la barre 73 vers l'avant, selon un mouvement circulaire, de manière à joindre les deux connecteurs. Le côté 76 du connecteur 2, le long duquel la barre 73 se déplace, est incurvé autour des broches de rotation 74 du levier 70 pour qu'on puisse librement pivoter le levier. Lorsque le levier 70 est déplacé dans une position dans laquelle le bras 78 s'étend latéralement, les ergots de verrouillage 31 ont été tirés sur toute la longueur des fentes 81 et sont placés dans les extrémités arrières élargies 84 des fentes, o ils sont retenus par l'action d'encliquetage. Avec le levier 70 dans cette position, les deux connecteurs 1 et 2 sont complètement joints. Les évide- ments peu profonds 30 prévus sur les côtés larges du connecteur femelle 1 ont des formes agencées pour recevoir l'extrémité avant du levier à came 70 lorsqu'il est pivoté. Le levier à came 70 a une multiplication de la force mécanique d'environ 7:1, permettant de réaliser l'accouplement des connecteurs par une simple pression du bout du doigt et garantissant que les deux connecteurs 1 et 2 restent solidement assemblés jusqu'à ce qu'on pivote le levier vers sa position arrière. Lorsque ceci est réalisé, l'action des fentes de came 81 crée une force de séparation entre les deux connecteurs 1 et 2. On remarquera que l'agencement du levier à came 70, à l'endroit o la barre ou poignée d'actionnement 73 reliant les deux plaques à came 71 et 72 s'étend en travers de la face étroite 76 du boîtier de connecteur 60, permet aux connecteurs 1 et 2 d'être disposés côte à côte, très proche l'un de l'autre, puisqu'il n'est pas nécessaire que le levier à came soit saisi par l'utilisateur entre des connecteurs adjacents. Ceci permet un regroupement des connecteurs de façon plus serrée que précédemment, permettant une utilisation plus efficace de l'espace. Le levier à came ne doit pas nécessairement avoir une plaque comportant une fente mais il pourrait com- prendre, par exemple, un rail ayant un profil de came agencé pour être en prise avec une protubérance disposée sur l'autre connecteur. En se référant de nouveau à la figure 6, on voit que chaque connecteur mâle 2 comprend des moyens de polarisation qui coopèrent avec les tiges de polari- sation 41 à 44 du connecteur femelle 1. Les moyens de polarisation du connec- teur mâle 2 comprennent quatre évidements 91 à 94 ménagés dans le boîtier 60, alignés avec les tiges de polarisation 41 à 44 respectives. Chaque évidement 91 à 94 comprend une entrée évasée 95 débouchant dans une portion avant 96 de section circulaire, qui, à son tour, débouche dans une portion intermédiaire 97 de section carrée, dont la longueur de la diagonale est égale au diamètre de la portion circulaire. La portion intermédiaire 97 débouche dans une portion arrière 98 de section circulaire ayant un diamètre supérieur à la largeur de la section carrée, formant un épaulement 99 à la jonction entre les deux portions. A l'intérieur de chaque évidement 91 à 94 est placée une broche de polarisation ayant une portion avant 101 de section semi-circulaire, de diamètre égal à celui de la portion avant 96 de l'évidement. Chaque broche 100 a une portion intermédiaire 102 de section carrée, de même largeur que celle de la portion intermédiaire 97 de l'évidement, et une portion arrière 103 de section circulaire avec une tête élargie 103'. Le diamètre de la partie principale de la portion arrière 103 est le même que celui de la portion avant 101 de la broche et est inférieur à celui de la portion arrière 98 de l'évidement. La broche de polarisation 100 est placée dans l'évidement 91 à 94, avec sa portion avant 101 dans la portion circu- laire avant 96 de l'évidement et avec son extrémité en retrait d'une petite distance par rapport à l'entrée 95 de l'évidement. La portion intermédiaire carrée 102 de l'axe 100 est placée dans la portion carrée 92 de l'évidement 91 à 94, de sorte qu'une rotation de la broche est empêchée. La portion arrière 103 de l'axe est placée dans la portion arrière 98 de l'évidement et est entourée par un ressort hélicoïidal 105, dont l'extrémité arrière s'appuie contre la face avant de la tête 103' et dont l'extrémité avant s'appuie sur l'épaulement 99. On peut faire pivoter l'axe 100 dans l'une quelconque des quatre positions différentes en mettant en prise sa portion arrière avec un toumrnevis, en le poussant vers l'avant contre le ressort élastique 105 jusqu'à ce que la portion arrière circulaire 103 soit poussée dans la portion carrée 97 de l'évidement, et que la portion carrée 102 de la broche soit poussée dans la portion avant circulaire 96 de l'évidement. Dans cette position, on peut faire pivoter l'axe 100 d'un multiple quelconque de 90 , de sorte que, lorsqu'elle est relâchée, la portion carrée 102 de la broche se place de nouveau dans la portion intermédiaire carrée 97 de l'évidement. Une pince élas- tique de retenue annulaire 106 vers l'arrière de l'évidement 91 à 94 limite suffi- samment le mouvement de l'axe 100 vers l'arrière pour garantir que la portion carrée 102 de l'axe ne peut pas être déplacée vers l'arrière à l'extérieur de la portion carrée 97 de l'évidement. Lorsqu'on rapproche les deux connecteurs 1 et 2 I'un vers l'autre, les tiges 41 à 44 du connecteur femelle 1 entrent initialement dans l'extrémité avant des évi- dements respectifs 91 à 94 jusqu'à ce qu'elles rencontrent les broches de polari- sation 100 logées dans les évidements. Si ceux-ci sont orientés de façon complémentaire, les tiges 41 à 44 pourront être insérées complètement dans les évidements. Si une broche 100 de l'un quelconque des évidements 91 à 94 n'est pas correctement orientée, elle empêche un mouvement de rapprochement ultérieur des deux connecteurs 1 et 2. Etant donné que les extrémités des tiges 41 à 44 sont logées dans les évidements 91 à 94 avant d'être en prise avec la broche correspondante les évidements empêchent tout déplacement latéral des tiges. Chaque ensemble tige et broche peut être orienté dans l'une quelconque des quatre positions différentes, de sorte qu'on dispose d'un total de 44 ou 256 codes de polarisation différents. Les dimensions des divers composants des connecteurs sont choisies de sorte que, lorsque les deux connecteurs sont joints, le boîtier 60 du connecteur mâle 2 se place tout d'abord dans le boîtier 10 du connecteur femelle 1 pour aligner les deux connecteurs, puis les moyens de polarisation 41 à 44 et 91 à 94 coopèrent les uns avec les autres pour garantir un accouplement des bons connecteurs. Ensuite, le levier à came 70 se met en prise avec les ergots de verrouillage 31 et les deux ensembles de contacts des connecteurs s'accouplent l'un à l'autre. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais s'étend à toute modification ou variante évidente pour l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Connecteur comprenant un boîtier extérieur de forme générale rectan- gulaire ayant deux faces larges opposées et deux faces plus étroites opposées, caractérisé en ce que le connecteur (2) comprend un mécanisme de verrouillage (70) comportant deux cames (71, 72) respectivement montées de façon pivotante sur une des faces larges (75), en ce que les cames (71, 72) sont agencées pour se mettre en prise avec des protubérances respectives (31) disposées sur un connecteur correspondant (1), et en ce que le mécanisme de verrouillage (70) comprend un élément d'actionnement (73) qui relie les deux cames (71, 72) et s'étend en travers d'une des faces étroites (76), de sorte que les cames peuvent être pivotées pour les verrouiller sur les protubérances (31) en déplaçant l'élément d'actionnement (73). 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque came a la forme d'une plaque (71, 72) comportant une fente arquée (81) qui s'ouvre dans un bord de la plaque. 3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'une des faces étroites (76) est incurvée pour suivre la trajectoire en arc de l'élément d'actionnement (73). 4. Ensemble de connecteurs comprenant un connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes et un connecteur correspondant, caractérisé en ce que les protubérances du connecteur correspondant (1) sont des ergots (31) faisant saillie. 5. Ensemble de connecteurs selon la revendication 4, caractérisé en ce que le connecteur correspondant (1) présente, sur chaque côté opposé, un évide- ment incurvé, peu profond (30) agencé pour recevoir les cames (71, 72). 6. Ensemble de connecteurs selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'un des connecteurs (1) comprend au moins un élément de polarisation (41 à 44) monté de façon élastique, pouvant être placé par pivotement dans plusieurs positions différentes, et en ce que l'autre connecteur (2) comporte au moins un évidement correspondant (91 à 94) agencé pour recevoir le ou chaque élément de polarisation respectif. 7. Ensemble de connecteurs selon la revendication 6, caractérisé en ce que le connecteur (1) comprend un élément de polarisation (41 à 44) à chaque coin du connecteur. 8. Ensemble de connecteurs selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le ou chaque élément de polarisation (41 à 44) a une extrémité avant (46) de section semi-circulaire. 9. Ensemble de connecteurs selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'un des connecteurs (1) comprend un boîtier extérieur (10) et au moins un bloc d'insertion (12) à l'intérieur du boîtier supportant une pluralité d'éléments de contact (13), et en ce que le ou chaque bloc d'insertion (12) comporte une protubérance (14) adaptée pour s'aligner avec une protu- bérance correspondante (15) d'une surface intérieure du boîtier (10). 10. Ensemble de connecteurs selon la revendication 9, caractérisé en ce que la protubérance du ou de chaque bloc d'insertion (12) est formée par une patte à encliquetage (14).