Brevet FR2895577A1 — publié le 20070629

Connecteur électrique ou optique immergeable en milieu fluide. L'invention concerne un connecteur électrique ou optique immergeable en milieu fluide et en particulier un connecteur apte à être 5 immergé en milieu marin et à de grandes profondeurs. On sait que pour de tels connecteurs, leur connexion et déconnexion sont opérées au moyen de véhicules à bras commandés à distance. Ces opérations doivent être réalisées sensiblement dans l'axe des contacts et sont très délicates à effectuer. Le risque de casse ou I o détérioration du connecteur est sensible. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et propose un connecteur électrique ou optique immergeable en milieu fluide et notamment en milieu marin, du type comprenant une partie mâle fixe de connecteur ou embase pourvue au moins d'une broche axiale de 15 contact, et une partie femelle mobile de connecteur ou fiche apte à être accouplée à ladite partie mâle et pourvue d'une partie de contact femelle, généralement à forme de douille élastique, recevant la broche de contact de ladite partie mâle à l'accouplement du connecteur, lequel est réalisé sous le recul d'au moins une platine axiale rappelée par 20 ressort vers l'avant et fermant de façon étanche la face avant de la partie femelle en position hors service, ladite partie femelle mobile de connecteur étant pourvue d'une poignée arrière permettant la manoeuvre d'accouplement ou de désaccouplement du connecteur par un véhicule piloté à distance, au moyen d'un bras et d'une pince 25 terminale de saisie de ladite poignée de la partie femelle mobile de connecteur, caractérisé en ce que la partie arrière de corps de la partie femelle de connecteur est pourvue d'un évidement, de préférence à symétrie axiale, emprisonnant à faible débattement angulaire axial un élément à rotule solidaire de ladite poignée arrière, ledit élément à 30 rotule étant maintenu en rappel dans l'axe de la partie femelle de connecteur par un moyen ressort en appui sur ladite partie arrière de corps et/ou sur ladite poignée, l'élément à rotule comportant en outre au moins une nervure longitudinale engagée dans une rainure complémentaire de la partie arrière de corps de la partie femelle de 35 connecteur, verrouillant à faible jeu toute liberté de rotation de l'élément à rotule relativement au corps de la partie femelle de connecteur. Il résulte de cette disposition que à l'accouplement du connecteur même si la partie mobile de connecteur n'est pas présentée ou ne se présente pas parfaitement dans l'axe de son embase, la poignée de la partie mobile peut s'orienter angulairement selon ledit débattement angulaire axial permis pour rattraper le décalage angulaire d'alignement d'accouplement et permettre la translation axiale de la partie mobile dans l'embase sans risque de déformation ou rupture des composants. En outre la commande de rotation de la partie mobile de connecteur relativement à l'embase est permise, par exemple pour la positionner à un index de repérage de l'embase. Naturellement, ledit décalage angulaire d'alignement axial est faible et peut être variable. L'emprisonnement dudit élément à rotule dans la partie de corps femelle arrière est avantageusement réalisé au moyen de deux demi- bagues recevant l'élément rotule et fixées à la partie de corps, par exemple au moyen de vis, ces bagues pouvant en outre être espacées l'une de l'autre à leurs extrémités pour ménager deux rainures opposées diamétralement et recevant chacune une nervure longitudinale de l'élément à rotule. Ledit moyen ressort peut être un manchon ou bague élastique, par exemple en matière élastomère résistante au fluide d'immersion et aux solvants éventuels présents, en appui axial périphérique sur la partie arrière de corps de la partie mobile de connecteur et sur la poignée arrière, et par exemple sur leurs rebords annulaires d'extrémité opposés. De plus, dans ce même but de compenser et rattraper le léger décalage d'alignement axial d'accouplement et désaccouplement du connecteur par un moyen piloté à distance dans le fluide d'immersion, l'embase du connecteur peut comporter une partie avant cylindrique destinée à recevoir et guider la partie avant complémentaire, au jeu près, de la partie mobile de connecteur, cette partie avant cylindrique étant montée à légère flexibilité angulaire axiale sur le corps de connecteur de l'embase. Ledit montage à légère flexibilité angulaire de la partie cylindrique avant peut être constitué par une bague à effet axial élastique, comportant une série de rainures circonférentielles partielles, par exemple à quart de cercle, espacées de préférence régulièrement sur la périphérie et axialement et décalées angulairement de préférence régulièrement d'une ligne circonférentielle de rainures à une ligne circonférentielle de rainures adjacente. Ladite partie cylindrique avant de l'embase peut être montée solidairement à la bague, étant enfilée axialement dans celle-ci, avantageusement par sa partie arrière, et fixée à celle-ci, par exemple au moyen de vis périphériques, tandis que la bague est fixée coaxialement au corps de l'embase de connecteur, avantageusement par sa collerette arrière fixée au corps de l'embase. L'effet élastique de flexibilité axial de la bague est normalement réalisé par l'écartement des rainures de la bague. Naturellement, ladite partie cylindrique avant comportant la partie de contact de l'embase est montée à joints étanches sur le corps de l'embase et supporte normalement un léger débattement angulaire axial solidairement à la bague. Cette disposition peut se combiner avec le débattement angulaire axial de poignée précité pour absorber le léger décalage angulaire d'alignement d'accouplement ou de désaccouplement du connecteur, par ledit bras du véhicule motorisé commandé à distance, l'élasticité de maintien en ligne de la poignée jouant de façon concurrentielle et simultanée avec celle du maintien en ligne de la partie cylindrique avant de l'embase par la bague de montage à effet élastique. L'invention est illustrée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale partielle d'un connecteur électrique selon l'invention, en position déconnectée ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale du connecteur selon la ligne 2-2 de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective de la poignée de manoeuvre 30 de la partie mobile du connecteur avec son élément de rotule avant ; - la figure 4 est une vue en coupe axiale agrandie de la liaison de la poignée à la partie mobile de connecteur ; - la figure 5 est une vue en perspective agrandie de la bague à effet élastique axial de l'embase de connecteur ; et 35 - la figure 6 est une vue en coupe axiale agrandie du montage de la bague à effet élastique axial de l'embase de connecteur ; La description sera proposée en référence à un connecteur électrique immergé, à simple titre d'exemple de réalisation de l'invention, celle-ci pouvant être appliquée à d'autres types de connecteur, électriques ou optiques. On se référera à la demande de brevet français N 03 14086 du ler Décembre 2003 au nom de la Demanderesse et qui concerne un connecteur électrique connectable dans l'eau ou un milieu liquide, le connecteur selon la présente invention étant du type décrit dans cette demande de brevet. I o Le connecteur selon l'invention, tel que représenté à la figure 1, comporte une partie de connecteur mobile ou fiche 1 et une partie de connecteur fixe ou embase 3. Dans le cas présent, la fiche 1 est la partie de connecteur femelle et l'embase 3 est la partie de connecteur mâle. Ce connecteur est de conformation cylindrique à symétrie axiale 15 et comporte un seul contact 5 positionné dans l'axe du connecteur, mais il pourrait comporter d'autres contacts identiques disposés parallèlement au sein de la section du connecteur. L'embase 3 comporte une broche de contact 7 de conformation cylindrique axiale, disposée dans la partie avant de l'embase et en léger 20 retrait de son ouverture 9. A l'accouplement du connecteur et à l'engagement de la fiche 1 dans l'embase 3, la broche 7 de l'embase pénètre de façon étanche dans une ouverture complémentaire (non représentée) de la face avant de la fiche, laquelle est fermée en position hors service par un piston rappelé 25 vers l'avant (non représenté, se reporter à la demande de brevet mentionnée). Elle pénètre dans une chambre de contact (non représentée), généralement de type à douille élastique métallique, où le contact est établi à l'accouplement du connecteur. L'accouplement et le désaccouplement du connecteur sont 30 effectués par une manoeuvre d'engagement en translation axiale de la fiche 1 dans l'embase 3. L'effort exigé est important (plusieurs dizaines de décanewtons) et nécessite un véhicule (non représenté) motorisé à hélices sous l'eau (eau de mer par exemple), pourvu d'un bras et d'une pince de saisie d'une poignée arrière 11 de la fiche 1, ce véhicule étant 35 commandé à distance pour exécuter la manoeuvre. L'engagement nécessite le positionnement sensiblement axial de la fiche 1 relativement à l'embase 3 et une poussée ou traction au désaccouplement sensiblement axiales. Un faible décalage angulaire de translation relativement à l'axe est autorisé. Pour ce faire, la poignée 11 du connecteur autorise un faible décalage angulaire axial de la poussée ou traction du véhicule de manoeuvre relativement à l'axe du connecteur représenté en trait mixte sur la figure 1. Cette poignée 11 comporte en effet un élément à rotule avant 13 (figure 3) reçu dans le corps arrière 15 de la fiche 1, au moyen de deux demi-bagues opposées 17 montées dans un évidement axial 19 correspondant de celui-ci. Ces demi-bagues 17 sont fixées espacées à leurs extrémités au corps arrière 15 de la fiche au moyen de vis 21, quatre vis disposées à angle droit (figure 2) et montées traversantes dans la paroi de l'évidement 19 et dans chacune des demi-bagues 17 deux à deux. Les demi-bagues 17 reçoivent à faible jeu dans un alésage d'articulation complémentaire avant 23 la rotule 25 de l'élément à rotule 13 et par leur alésage arrière 27 à faible débattement angulaire axial la partie de col 29 de l'élément de rotule 13, laquelle se détache de la rotule 25 selon une portion cylindrique de faible longueur et de diamètre un peu inférieur à celui de la rotule 25. Le débattement maximal de la rotule 25 dans les demi-bagues 17 correspond à la mise en butée du col de rotule 29 sur l'alésage arrière 27 des bagues. Ce débattement est de par exemple 5 d'angle. La partie de col 29 de l'élément de rotule 13 comporte deux nervures diamétralement opposées 31 et s'étendant chacune avec un petit jeu dans l'espace 33 compris entre les extrémités des demi-bagues 17 espacées circonférentiellement à cet effet. Ce faisant, l'élément de rotule 13 est monté articulé sur les bagues 17, et verrouillé en rotation selon le faible débattement angulaire précité également dans le plan des nervures 31, et avec une possibilité de commander la rotation de la fiche 1 relativement à l'embase 3. Cet élément à rotule 13 est maintenu axialement (en ligne relativement à l'axe) en rappel par un manchon élastomère 35 légèrement comprimé entre le rebord annulaire 37 d'extrémité arrière du corps 15 de la fiche et un épaulement annulaire complémentaire opposé 39 formé à l'avant de la poignée proprement dite. Ce manchon 35 confère l'élasticité et l'amortissement du débattement angulaire de la manoeuvre d'enfichage ou de défichage et absorbe toute rigidité des à-coups de manoeuvre qui pourraient détériorer le connecteur. Dans ce même but, l'embase 3 comporte une partie cylindrique avant 41 (figure 1), montée à légère flexibilité angulaire axiale sur le corps 43 de l'embase et qui reçoit la partie avant 45 complémentaire, au jeu d'engagement près, de la fiche 1. Une bague d'ouverture d'entrée évasée 47, en matière plastique, solidaire de cette partie cylindrique avant métallique 41 (en acier inoxydable) facilite l'entrée de la fiche 1 dans l'embase 3 et absorbe des éventuels chocs d'entrée. Lorsque la to fiche 1 est entrée dans l'ouverture 47 de la partie cylindrique avant 41, celle-ci guide la translation d'enfichage avec une légère flexibilité possible aux à-coups de manoeuvre, étant montée solidaire d'une bague arrière 49 à effet élastique axial, elle même fixée au corps 43 de l'embase. 15 Cette bague 49 en acier inoxydable repérée dans le cadre VI de la figure 1 et représentée aux figures 5 et 6 comporte une série de rainures circonférentielles partielles 51, s'étendant chacune environ sur une partie de la circonférence de la bague 49, avec espacement d'une rainure 51 à la suivante sur une même circonférence. Ces rainures 51 20 sont écartées également axialement d'une circonférence à la suivante, de façon régulière, sensiblement de la largeur d'une rainure 51, étant en nombre variable. Ces rainures 51 sont également décalées de façon régulière d'une circonférence à la suivante comme on le voit sur la figure 5 pour se retrouver de préférence au même niveau deux à deux 25 ensuite. La partie cylindrique avant 41 de l'embase 3 est enfilée (figure 6) dans l'alésage 53 de la bague 49, à très faible jeu, et est fixée à celle-ci au moyen de trois vis 55 disposées à 120 l'une de l'autre sur la périphérie de la partie avant de la bague 49 et appliquées serrées contre 30 la paroi correspondante de la partie cylindrique 41. La bague 49 comporte en outre une collerette arrière 57 grâce à laquelle elle est fixée au moyen de vis périphériques 59 sur le bâti 60 support de l'embase. La partie cylindrique avant 41 est montée à joints étanches par son 35 extrémité arrière, sur trois joints toriques souples 61, sur le corps arrière 43 de l'embase et de même sur un joint torique souple d'étanchéité 69 sur la périphérie du corps de l'élément de contact (partie arrière isolante électrique de la broche de contact) sous la partie avant de la bague 49. La flexion axiale de la partie cylindrique avant 41 de l'embase est réalisée au niveau de la bague 49, par écartement ou rapprochement des rainures 51 de celle-ci et l'élément de contact 5 à ce niveau accompagne axialement la flexion de la bague 49, de sorte que toute l'embase bouge simultanément à l'intérieur de la bague 49. Ce débattement de la partie avant 41,5 de l'embase 3 et de l'embase ellemême compense simultanément au débattement de la poignée 11 tout décalage angulaire axial dans la translation d'enfichage ou défichage de la manoeuvre et les à-coups éventuels de la manoeuvre pouvant être dus aux remous présents dans le milieu fluide (marin) et influençant le véhicule de manoeuvre. On notera à titre de variante de réalisation de l'invention que l'élément à rotule peut comporter au moins une nervure engagée dans une rainure sensiblement complémentaire, au jeu de débattement angulaire près, ménagée dans le corps arrière du connecteur, ce dispositif permettant la commande et le contrôle de la rotation de la fiche relativement à l'embase au moyen dudit véhicule de manoeuvre. L'invention apporte ainsi un connecteur électrique ou optique immergeable dans un milieu fluide et de haute fiabilité mécanique. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique ou optique destiné notamment à être immergé en milieu fluide et notamment en milieu marin, du type comprenant une partie mâle fixe de connecteur ou embase (3) pourvue au moins d'une broche axiale (7) de contact, et une partie femelle mobile de connecteur ou fiche (1) apte à être accouplée à ladite embase (3) en sa partie avant et pourvue d'une partie de contact femelle, généralement à forme de douille élastique, recevant la broche (7) de contact à l'accouplement du connecteur, ledit accouplement étant Io réalisé sous le recul d'au moins une platine axiale rappelée par ressort vers l'avant et fermant de façon étanche la face avant de la partie femelle (1) en position hors service, ladite fiche (1) étant pourvue d'une poignée arrière (11) permettant la manoeuvre d'accouplement ou de désaccouplement du connecteur par exemple par un véhicule piloté à 15 distance, au moyen d'un bras et d'une pince terminale de saisie de ladite poignée (11) de la partie femelle mobile de connecteur (1), caractérisé en ce que la partie arrière (15) de corps de la fiche (1) est pourvue d'un évidement (19), de préférence à symétrie axiale, emprisonnant à faible débattement angulaire d'alignement axial un 20 élément à rotule (13) solidaire de ladite poignée arrière (11), ledit élément à rotule (13) étant maintenu en rappel dans l'axe de la fiche (1) par un moyen ressort (35) en appui (37) sur ladite partie arrière (15) et/ou en appui sur ladite poignée (11), l'élément à rotule (13) comportant en outre au moins une nervure longitudinale (31) destinée à 25 s'engager dans une rainure complémentaire (33) de la partie arrière (15) de corps de la fiche (1), verrouillant à faible jeu toute liberté de rotation de l'élément à rotule (13) relativement au corps (15) de la partie femelle de connecteur (1). 2. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel ledit 30 débattement angulaire d'alignement axial de l'élément à rotule (13) est faible et variable. 3. Connecteur selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'emprisonnement dudit élément à rotule (13) dans la partie arrière (15) de fiche (1) est réalisé au moyen de deux demi-bagues (17) recevant la 35 rotule (25) de l'élément à rotule (13) et fixées à la partie de corps (15), par exemple au moyen de vis (21), ces bagues (17) pouvant en outre être espacées l'une de l'autre à leurs extrémités pour ménager deux rainures (33) opposées diamétralement et aptes à recevoir chacune une nervure longitudinale (31) de l'élément à rotule (13). 4. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen ressort (35) est un manchon ou une bague élastique, par exemple en matière élastomère résistante au fluide d'immersion du connecteur et aux solvants éventuels présents, en appui axial périphérique sur la partie arrière (15) de la fiche (1) et sur la poignée arrière (11), de préférence sur leurs rebords annulaires d'extrémité opposés (37, 39). 5. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'embase (3) du connecteur comporte une partie avant cylindrique (41) destinée à recevoir et guider la partie avant complémentaire (45), au jeu près, de la fiche (1), cette partie avant cylindrique (41) étant montée à légère flexibilité angulaire axiale sur le corps (43) de connecteur de l'embase (3). 6. Connecteur selon la revendication 5, dans lequel ledit montage est constitué par une bague à effet axial élastique (49), comportant des rainures circonférentielles partielles (51) espacées axialement, de préférence régulièrement sur la périphérie, et décalées angulairement, de préférence régulièrement, d'une rainure circonférentielle à une autre rainure circonférentielle adjacente. 7. Connecteur selon la revendication 6, dans lequel que ladite partie cylindrique avant (41) de l'embase (3) est montée solidairement à la bague (49), après enfilement axial dans celle-ci puis fixation à celle- ci, par exemple au moyen de vis périphériques (55), tandis que la bague (49) est fixée coaxialement au corps (43) de l'embase (3) de connecteur. 8. Connecteur selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel ladite partie cylindrique avant (41) comporte la partie de contact (5) de l'embase et est montée à joints étanches (61) sur le corps (43) de l'embase, ladite partie de contact (5) et ladite partie cylindrique avant (41) supportant un léger débattement angulaire axial solidairement à la bague (49).