Brevet FR2842656A1 — publié le 20040123

Arrière-plan de l'invention L'invention concerne un connecteur électrique comportant un boîtier en matière isolante électriquement muni d'au moins un contact femelle. Le domaine d'application de l'invention est plus particulièrement celui des dispositifs de chauffage et/ou climatisation de véhicules, notamment véhicules automobiles de tourisme, utilitaires et poids lourds. De façon générale, la connexion aux dispositifs ou appareils électriques de hautes puissances dans un véhicule automobile est réalisée par un système mâle-femelle. En particulier, le contact femelle est formé d'une cosse métallique comportant à son extrémité libre un anneau traversé par un 15 manchon cylindrique destiné à recevoir le contact mâle. Le manchon cylindrique est de préférence un connecteur fabriqué par Konnektech Corporation et commercialisé sous la marque RADSOK décrit par exemple, dans le brevet US 5562490. Habituellement, le contact femelle est enveloppé dans un boîtier 20 de protection formant un connecteur unitaire. Ainsi, lors de la connexion d'un appareil électrique à plusieurs voies, plusieurs connecteurs sont nécessaires présentant l'inconvénient de nécessiter un assemblage en plusieurs opérations et d'être d'un prix de revient élevé en raison du nombre de pièces constitutives et du temps d'assemblage nécessaire. Objet et résumé de l'invention L'invention a pour but de fournir un connecteur électrique pour appareil de chauffage ou de climatisation de véhicule ou, d'une façon plus générale pour tout appareil de puissance. Le connecteur maintient plusieurs 30 connecteurs femelles du type RADSOK entre elles à des connecteurs mâles définis et spécifiques sans avoir la nécessité de pièces complémentaires pour assurer une bonne cohésion de l'ensemble. Un autre but de la présente invention est de faciliter le montage du connecteur sur l'appareil électrique. Ces buts sont atteints grâce à un connecteur électrique comportant un boîtier en matière isolante électriquement muni d'au moins un contact femelle comportant une cosse métallique formée d'une bague de sertissage destinée à recevoir un câble électrique et d'une fiche comportant un épaulement annulaire traversé par un manchon cylindrique destiné à recevoir un contact mâle, caractérisé en ce que le boîtier comporte une pluralité de fts sensiblement cylindriques qui s'étendent depuis un fond de boîtier, 10 chacun destiné à recevoir un contact femelle, et des moyens de fixations, repartis autour du ft et s'étendant depuis le fond de boîtier, étant prévus pour pré-maintenir en position ledit contact femelle, le ft ayant une partie interne supérieure destinée à coopérer avec ledit épaulement. Ainsi, on obtient dans une structure compacte, un montage facile 15 d'une pluralité de contacts en une seule opération évitant toute erreur de connexion et par conséquent présentant un niveau de sécurité augmenté. Avantageusement, ladite partie interne de chaque ft présente une forme tronconique sur sa partie supérieure et la partie extérieure de l'épaulement présente une forme tronconique complémentaire, de sorte que 20 le ft coopère sans jeu avec l'épaulement lorsque le contact femelle reçoit le contact mâle. Ainsi, une étanchéité est assurée entre l'intérieur et l'extérieur du contact femelle, même lorsque les contacts mâles sont creux. Selon une particularité de l'invention, les fts présentent des hauteurs identiques. Avantageusement, les fts présentent des hauteurs variables de sorte que chaque hauteur est associée à un contact femelle particulier défini par la position de son épaulement annulaire par rapport au manchon cylindrique. La hauteur du ft destiné à recevoir le contact femelle relié au câble associé à un potentiel de masse, peut être différente de celles des fts destinés à recevoir les contacts femelles reliés aux câbles associés à des potentiels d'alimentation. Les moyens de fixations peuvent être des clips repartis autour de chaque ft de façon à laisser un espace libre pour le passage de la partie de la cosse reliée au câble. Selon une particularité de l'invention, l'espace libre au niveau du ft traversé par la partie de la cosse reliée au câble associé au potentiel de masse, est disposé sur un côté du boîtier sensiblement opposé à celui comportant des espaces libres aux niveaux des fts traversés par les parties des cosses reliées aux câbles associés aux potentiels d'alimentation. Les espaces de passage des parties des cosses reliées aux câbles 10 d'un même côté du boîtier sont séparés par des nervures de façon à éviter tout contact entre les cosses métalliques, et le boîtier comporte des aubes de protection des sorties des cosses métalliques. Selon un mode particulier de l'invention, le boîtier comporte quatre fts. Selon une particularité se l'invention, les fts sont disposés de façon alignée dans une direction longitudinale du boîtier. Avantageusement, le boîtier reçoit un capot en matière isolante électriquement. L'invention a aussi pour objet une installation de chauffage et/ou 20 climatisation comprenant un dispositif de chauffage pour véhicule automobile comportant un connecteur électrique tel que défini ci-dessus, le connecteur étant assemblé sur le dispositif de chauffage. Brève description des dessins L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle très schématique d'une installation de chauffage pour véhicule automobile; les figures 2 est une vue en perspective d'un connecteur femelle; - la figure 3 est une vue en perspective d'un connecteur électrique comportant un boîtier et des contacts femelles, selon l'invention; - la figure 4 est une vue de détail partielle d'une broche de connexion de la figure 3; - la figure 5 est une vue en perspective d'un capot comportant les contacts femelles selon l'invention; - la figure 6 est une vue en plan passant dans les axes des fts du boîtier selon l'invention; et - la figure 7 est une vue en perspective du boîtier de la figure 3 monté sur le capot de la figure 5. Description détaillée des modes de réalisation Linvention concerne la connexion électrique aux dispositifs ou appareils électriques de hautes puissances en particulier pour des appareils traversés par un flux d'air dans une installation de chauffage et/ou climatisation de véhicules. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après dans le cadre de l'application à un dispositif de chauffage ou radiateur électrique. La figure 1 montre une partie d'une installation de chauffage de véhicule automobile, comprenant un boîtier de climatisation 2 délimitant un canal 3 pour le passage de l'air à réchauffer. Le canal 3 amène l'air vers des 20 bouches de chauffage et de désembuage/dégivrage pour être distribué sélectivement dans l'habitacle selon les positions de volets de mixage et distribution 6. Le débit d'air dans le canal 3 est produit par un ventilateur 7, ou puiseur, recevant de l'air extérieur ou de l'air de recirculation en provenance de l'habitacle. Le réchauffage de l'air, lorsqu'il est nécessaire, est 25 assuré par un échangeur de chaleur à liquide éventuel 8, utilisant le liquide de refroidissement du moteur comme liquide caloporteur et par un radiateur électrique 10. L'échangeur 8 et le radiateur électrique 10 sont disposés dans le canal 3, le premier étant situé en amont du second. En l'absence d'échangeur 8, le chauffage de l'air est assuré par le seul radiateur électrique 10. Un mode de montage d'un radiateur électrique dans un appareil de chauffage et climatisation est décrit notamment dans la demande de brevet français nO 01 09 076 de la déposante. Le radiateur électrique peut occuper tout ou partie de la section de passage du canal 3. Dans ce dernier cas, seule une partie du flux d'air produit par le pulseur 7 traverse le radiateur électrique, l'autre partie étant dérivée à l'extérieur de celui-ci. Le radiateur électrique 10 est monté de façon connue à l'intérieur d'un cadre support agencé de façon à ce que le radiateur 10 électrique soit traversé par la totalité du flux d'air à réchauffer. Le cadre support du radiateur électrique comporte sur un de ces bords un module électrique de commande relié à des potentiels d'alimentation et à un potentiel de masse à 10 travers des câbles électriques par l'intermédiaire d'un connecteur électrique selon l'invention. Le connecteur électrique est monté à l'extérieur du boîtier de climatisation 2. Par conséquent, il est recommandé que le connecteur soit étanche aux flux d'air. La figure 2 montre un contact femelle 20 comportant une cosse 15 métallique 22 formée d'une bague 24 de sertissage serrant une partie dénudée d'un câble électrique 26 et d'une fiche 28 annulaire sur sa partie libre, traversée par un manchon 21 cylindrique, de préférence du type RADSOK. Selon l'invention, la fiche 28 de la cosse 22 présente un épaulement 29 annulaire ayant une partie extérieure 29a de forme particulière. Un exemple de réalisation d'un connecteur électrique conforme à l'invention sera maintenant décrit en référence aux figures 3 à 7. Comme le montre la figure 3, le connecteur électrique comporte un boîtier 30 délimité par un fond 31 de boîtier et un rebord 32. Le boîtier 30 est d'une forme sensiblement rectangulaire allongée dans une direction longitudinale. Le boîtier 30 comporte une pluralité de fts 34, pour une pluralité de broches de connexions, sensiblement cylindriques qui s'étendent depuis le fond 31 du boîtier et qui sont disposés par exemple, de façon alignée dans la direction longitudinale afin d'assurer une compacité optimale. A titre 30 d'exemple, quatre fts 34 sont représentés sur la figure, mais ce nombre peut être quelconque. Par ailleurs, le boîtier 30 est en matière isolante électriquement de préférence en matière synthétique, tel que le plastique. Chaque ft 34 est destiné à assurer le centrage et le positionnement d'un contact femelle 20. En outre, des moyens de fixations, repartis autour du ft 34 et s'étendant également depuis le fond 31 du boîtier, sont prévus pour pré-maintenir en position ledit contact femelle 20. Les moyens de fixations peuvent être des clips 36 qui se déforment élastiquement pour recevoir les fiches 28 annulaires des contacts femelles 20. Ainsi, ces clips 36 assurent le maintien des contacts femelles 20 avant que ces derniers reçoivent des électrodes ou contacts mâles venant du radiateur. Les clips 36 sont circonscrits autour de chaque ft 34 et sont disposés sur 10 une partie de sa périphérie de façon à laisser un espace libre 38 au niveau de chaque ft pour le passage de la partie de la cosse 22 reliée au câble. Par exemple, trois clips 36 peuvent être repartis régulièrement autour d'une moitié de chaque ft 34 à intervalles angulaires d'environ 900, délaissant ainsi un espace libre 38 au niveau de l'autre moitié du ft 34 pour le passage de la partie de la cosse reliée au câble. Afin de différencier le câble 26a relié à la masse de ceux 26b reliés aux potentiels d'alimentation, l'espace libre 38 au niveau du ft traversé par la partie de la cosse reliée au câble 26a de masse, est disposé sur un côté 32 du boîtier 30 sensiblement opposé à celui comportant des espaces libres aux 20 niveaux des fts 34 traversés par les parties des cosses reliées aux câbles d'alimentation. Avantageusement, les espaces libres 38 de passage des parties des cosses reliées aux câbles 26b d'un même côté du boîtier 30 sont séparés par des nervures 40 de façon à éviter tout contact entre les cosses 22. En effet, l'exemple de la figure 3 comporte trois fts, séparés deux à deux par une nervure 40, recevant trois contacts femelles 20 fixés à des câbles 26b d'alimentation orientés dans une direction sensiblement transversale par rapport au côté allongé du boîtier 30. Le dernier ft 34 est destiné à recevoir un contact femelle (non représenté) fixé à un câble 26a de masse orienté dans un sens opposé aux trois autres. En outre, le boîtier comporte une première aube 42a de protection de sortie de la cosse reliée au câble 26a de masse et une seconde aube 42b de protection des sorties des trois cosses reliées au câbles 26b d'alimentation. La figure 4 montre que chaque ft 34 possède une partie interne supérieure 34a destinée à coopérer avec l'épaulement 29 de la cosse femelle 20. En particulier, la partie interne 34a du ft 34 présente sur sa partie supérieure une forme tronconique et la partie extérieure 29a de l'épaulement présente une forme tronconique complémentaire assurant ainsi, une bonne cohésion de l'ensemble. La partie supérieure du ft 34 peut être réalisée en surmoulage annulaire. Avantageusement, lorsque le contact femelle 20 reçoit le contact mâle, la partie interne supérieure 34a du ft 34 coopère sans jeu avec l'épaulement 29 de la cosse 22. Ainsi, même lorsque des contacts mâles creux issus d'un procédé de fabrication de type roulage sont introduits dans les manchons 21, une étanchéité est assurée entre l'intérieur et l'extérieur du 15 contact femelle empêchant toute fuite du flux d'air du boîtier de climatisation vers l'habitacle du véhicule qui peut être désagréable pour les passagers. La figure 5 illustre un capot 50, en matière synthétique d'une même forme allongée que le boîtier et qui est destiné à être monté sur le boîtier 30 (voir figure 7), le connecteur ainsi formé étant enfiché dans les 20 contacts mâles d'un dispositif de chauffage ou radiateur électrique (voir également la figure 6). En effet, les contacts mâles 42 du radiateur 10 pénètrent dans les manchons 21 des contacts femelles 20 qui sont prémaintenus dans le boîtier 30. Les centres des trous 52 du capot 50 concident avec les centres 25 des fts 34 du boîtier 30 et les manchons 21 des contacts femelles s'appuient sur les bords des trous 52. La figure 6 illustre une section passant dans le plan des axes des broches de connexions du dispositif de chauffage ou radiateur électrique 10 montrant une partie du radiateur électrique 10, le capot 50 et le boîtier 30. L'exemple de la figure 6, montre que les fts 34 présentent des hauteurs variables de sorte que chaque hauteur est associée à un contact femelle 20 particulier. En effet (voir aussi figure 5) la position de la fiche 28 et donc de l'épaulement annulaire 29, par rapport au manchon 21 cylindrique détermine la hauteur de la partie du manchon 21 destinée à être reçue par le ft 34. Alors des positions variables des fiches 28 annulaires peuvent définir des contacts femelles différents associés à des hauteurs variables des fts 34. Ainsi, la hauteur du ft 34 couplée avec la position de fiche 28 annulaire détrompe la nature de chaque contact femelle. En particulier, la hauteur du ft 34a destiné à recevoir le contact femelle relié au câble de la masse 26a, est différente de celles des fts 34b destinés à recevoir les contacts femelles reliés aux câbles d'alimentation 26b. De la sorte, une standardisation d'une partie embase du radiateur 10 électrique peut être réalisée. Par ailleurs, différents dispositifs électriques peuvent être différenciés en paramétrant la hauteur, l'orientation et la disposition des contacts femelles dans le boîtier 30. Bien entendu, il est aussi envisageable que les hauteurs des fts soient toutes identiques. Le capot 50 est fixé sur le boîtier 30 (voir aussi figure 7) par des moyens de fixation par exemple par deux vis (non représentés) à travers deux trous 56 situés aux extrémités du boîtier 30 et qui se logent dans des plots de fixation 58 du capot. De même, d'autres moyens de fixation, tel par clippage, sont possibles. L'assemblage entre le connecteur et le radiateur électrique 10 est assuré par des moyens de fixation par exemple par deux vis (non représentées) à travers deux trous 54 situés aux extrémités du capot 50 et qui se logent dans des plots de fixation (non représentés) du dispositif électrique 10. On notera que, le boîtier, le capot et le radiateur peuvent être fixés en une seule fois avec des mêmes moyens de fixation. Ainsi, des vis peuvent traverser le boîtier 30 et le capot 50, par exemple à travers les trous 56 et les trous 60, et venir se loger dans des plots de fixations du radiateur. De même, des vis de fixation du radiateur électrique 10 sur le 30 boîtier de climatisation (non représenté) peuvent aussi être utilisées pour fixer le connecteur sur le radiateur électrique 10. Il est aussi envisageable de monter le connecteur sur le radiateur électrique 10 par clippage, boutterolage, ou tout autre moyen de fixation. En outre, comme l'illustre la figure 7, le boîtier 30 comporte des lumières 62 aux pieds des clips qui permettent le démoulage. Ceci a pour intérêt de ne pas avoir des mouvements supplémentaires au démoulage. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique comportant un boîtier (30), en matière isolante électriquement, muni d'au moins un contact femelle (20) comportant une cosse (22) métallique formée d'une bague (24) de sertissage destinée à recevoir un câble (26) électrique et d'une fiche (28) annulaire comportant un épaulement (29) annulaire traversé par un manchon (21) cylindrique destiné à recevoir un contact mâle (42), caractérisé en ce que le boîtier (30) comporte une pluralité de fts (34) sensiblement cylindriques qui s'étendent 10 depuis un fond (31) de boîtier, chacun destiné à recevoir un contact femelle (20), et des moyens de fixations (36), repartis autour du ft (34) et s'étendant depuis le fond (31) de boîtier, étant prévus pour prémaintenir en position ledit contact femelle (20), le ft (34) ayant une partie interne supérieure (34a) destinée à coopérer avec ledit épaulement (29). 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie interne (34a) de chaque ft présente une forme tronconique sur sa partie supérieure et la partie extérieure (29a) de l'épaulement (29) présente une forme tronconique complémentaire de sorte que le ft (34) coopère sans jeu avec l'épaulement (29), lorsque le contact femelle (20) reçoit le contact mâle (42). 3. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fts (34) présentent des hauteurs identiques. 4. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fts (34) présentent des hauteurs variables 25 de sorte que chaque hauteur est associée à un contact femelle (20) particulier défini par la position de son épaulement (29) annulaire par rapport au manchon (21) cylindrique. 5. Connecteur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la hauteur du ft (34) destiné à recevoir le contact femelle (20) relié au 30 câble (26a) associé à un potentiel de masse, est différente de celles des fts destinés à recevoir les contacts femelles (20) reliés aux câbles (26b) associés à des potentiels d'alimentation. 6. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixations sont des clips (36). 7. Connecteur électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les clips (36) sont repartis autour de chaque ft ( 34) de façon à laisser un espace libre (38) pour le passage de la partie de la cosse (22) reliée au câble. 8. Connecteur électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'espace libre (38) au niveau du ft traversé par la partie de la cosse reliée au câble (26a) associé au potentiel de masse, est disposé sur un côté 10 du boîtier (30) sensiblement opposé à celui comportant des espaces libres aux niveaux des fts (34) traversés par les parties des cosses reliées aux câbles (26b) associés aux potentiels d'alimentation. 9. Connecteur électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits espaces libres (38) de passage des parties des cosses reliées aux 15 câbles (26b) d'un même côté du boîtier sont séparés par des nervures (40) de façon à éviter tout contact entre les cosses métalliques (22). 10. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le boîtier (30) comporte des aubes (42a, 42b) de protection des sorties des cosses métalliques. 11. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le boîtier (30) comporte quatre fts (34). 12. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les fts (34) sont disposés de façon alignée dans une direction longitudinale du boîtier (30). 13. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le boîtier (30) reçoit un capot (50) en matière isolante électriquement. 14. Dispositif (10) de chauffage pour véhicule automobile, 30 caractérisé en ce qu'il comporte un connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, le connecteur étant assemblé sur le dispositif (10) de chauffage. 15. Installation de chauffage et/ou climatisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (10) de chauffage selon la revendication 14.