Brevet FR2896627A1 — publié le 20070727

Dispositif de verrouillage pour ensemble connecteur. L'invention concerne un dispositif de verrouillage destiné à maintenir la liaison entre deux éléments de connexion électrique complémentaires d'un ensemble connecteur, tels qu'une embase et une fiche. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de verrouillage comportant deux degrés de stabilisation de la liaison, le deuxième degrés de stabilisation étant obtenu progressivement en fin de montage du dispositif de verrouillage autour des éléments de connexion. Le dispositif de verrouillage selon l'invention trouve des applications notamment dans le domaine de la connectique aéronautique et automobile. En effet, dans ces applications, de fortes vibrations peuvent entraîner une perte de la liaison entre les éléments de connexion complémentaires. Le dispositif de verrouillage selon l'invention permet de maintenir la liaison entre les éléments de connexion même lorsqu'ils sont soumis à de fortes vibrations. Préférentiellement, le dispositif de verrouillage selon l'invention est un dispositif de verrouillage à prépondérance, destiné à être vissé sur un élément de connexion. Par verrouillage à prépondérance, on entend que le couple à exercer pour dévisser le dispositif est plus élevé que celui nécessaire pour le visser. On connaît, par le document FR 2 696 049, une bague de verrouillage munie de moyens de verrouillage à prépondérance. La bague de verrouillage est solidaire d'un premier élément de connexion électrique, et est munie d'un filetage interne destiné à coopérer avec un filetage externe d'un deuxième élément de connexion électrique complémentaire. Les moyens de verrouillage à prépondérance comportent des dents de forme dissymétrique. Les dents des moyens de verrouillage à prépondérance coopèrent avec des dents également de forme dissymétrique du deuxième élément de connexion électrique. La prépondérance est obtenue en utilisant des dents, pour chacune des dentures, qui ont une pente faible dans le sens du vissage et une pente forte dans le sens du dévissage, par rapport à la direction circonférentielle. Lors du vissage, les dentures respectives viennent en butée l'une contre l'autre, jusqu'à atteindre une position finale dans laquelle les éléments de connexion et la bague de verrouillage sont totalement immobilisés. Cette immobilisation totale est obtenue lorsque le vissage des parties filetées est opéré de façon maximale. La présence de ces moyens de verrouillage à prépondérance augmente de manière considérable le couple à exercer pour dévisser la bague, tout en maintenant un couple de vissage faible pour pouvoir visser cette bague aisément. Les moyens de verrouillage de l'état de la technique ont cependant pour inconvénient de nécessiter un effort de verrouillage et de déverrouillage constant durant tout le vissage. Dans l'invention, on cherche à fournir des moyens de verrouillage aptes à maintenir des éléments complémentaires d'un ensemble connecteur connectés l'un à l'autre, même dans des conditions d'utilisation extrêmes. Pour cela, l'invention propose des moyens de verrouillage qui, en plus d'un effort de verrouillage donné pendant tout le vissage, demandent également, en fin de vissage, un sur-effort pour permettre le vissage maximal. Ce sur-effort en fin de vissage permet d'obtenir un niveau de blocage supérieur, garantissant le maintien de la connexion des éléments de connexion dans toutes les conditions d'utilisation, et particulièrement en cas de fortes vibrations. L'invention propose plus précisément d'utiliser une bague de verrouillage munie d'un poussoir, ledit poussoir étant actif seulement en fin de course, c'est-à-dire en fin de vissage de la bague sur un élément de connexion électrique. Durant tout le vissage, la denture, dissymétrique ou non, de la bague de verrouillage coopère avec la denture complémentaire de l'élément de connexion électrique, ce qui impose de fournir un effort de verrouillage égal et constant. Au fur et à mesure du vissage, le poussoir coulisse en direction des dentures. En fin de course, c'est-à-dire durant les derniers tours de vissage de la bague de verrouillage, le poussoir comprime les deux dentures l'une contre Vautre. Il est donc nécessaire, pour poursuivre le vissage, de fournir un effort de verrouillage plus important. De même, pour dévisser la bague de verrouillage, il est nécessaire de fournir un sur-effort jusqu'à ce que le poussoir soit désengagé et qu'il ne comprime plus les deux dentures. Pour poursuivre le dévissage, il suffit alors d'appliquer un effort de dévissage égal et constant. Par ailleurs, l'utilisateur sait qu'il arrive en fin de course du verrouillage, puisqu'il doit exercer un sur-effort. Ainsi, l'utilisateur est informé du bon verrouillage de la bague. De plus, une telle bague de verrouillage peut avantageusement être utilisée avec les éléments de connexion de l'état de la technique. L'invention a donc pour objet un dispositif de verrouillage destiné à maintenir la liaison entre un élément de connexion mâle et un élément de connexion femelle, ledit dispositif de verrouillage comportant un manchon muni d'un filetage interne destiné à coopérer avec un filetage externe de l'élément de connexion femelle et des moyens d'encliquetage logés dans le manchon, les moyens d'encliquetage étant destinés à coopérer avec l'élément de connexion mâle et à être encliquetés lors du vissage du dispositif de verrouillage sur l'élément de connexion femelle, caractérisé en ce qu'il comporte également un dispositif de compression monté coulissant dans le manchon et apte à augmenter une pression de contact entre les moyens d'encliquetage en fin de vissage. Par pression de contact, on entend la compression des moyens d'encliquetage, rendant l'encliquetage plus contraignant. Du fait que les moyens d'encliquetage sont comprimés les uns contre les autres, le contact entre les différents éléments desdits moyens d'encliquetage est augmenté, rendant le vissage plus difficile. Selon des exemples de réalisation du dispositif de verrouillage selon l'invention, il est possible de prévoir tout ou parties des caractéristiques supplémentaires suivantes : - Le dispositif de verrouillage comporte un moyen élastique de rappel disposé entre le dispositif de compression et les moyens d'encliquetage. Le moyen élastique de rappel permet de maintenir une pression de contact entre les moyens d'encliquetage durant tout le vissage. - Le dispositif de compression comporte un anneau de compression, destiné à être maintenu entre la paroi interne du manchon et la paroi externe de l'élément de connexion mâle, et au moins une protubérance solidaire de l'anneau de compression et destinée à coopérer avec l'élément de connexion femelle en fin de vissage de manière à faire coulisser le dispositif de compression en direction des moyens d'encliquetage. Préférentiellement, le dispositif de compression comporte quatre protubérances. Avantageusement ces quatre protubérances sont diamétralement opposées deux à deux de manière à ce que le dispositif de compression ait un appui équilibré sur l'élément de connexion femelle. De même, plus généralement, les protubérances sont avantageusement réparties de manière régulière sur tout le périmètre de l'anneau de compression, de manière à permettre un coulissement équilibré du dispositif de compression au fur et à mesure du vissage de l'élément de connexion femelle. - Les moyens d'encliquetage comportent une rondelle crantée externe, destinée à être fixée sur la paroi externe de l'élément de connexion mâle et une rondelle crantée interne, solidaire de la paroi interne du manchon. - Les rondelles crantées externe et interne sont munies de dents dont les pentes favorisent le vissage du dispositif de verrouillage et s'opposent au dévissage dudit dispositif. Ainsi, le dispositif de verrouillage est à verrouillage à prépondérance. - Le dispositif de verrouillage est muni d'un redan circonférentiel centripète, le dispositif de compression étant maintenu en translation entre ledit redan circonférentiel centripète et les moyens d'encliquetage. L'invention concerne également un ensemble connecteur comportant un élément de connexion femelle, un élément de connexion mâle et un dispositif de verrouillage selon l'invention, maintenant la connexion entre les éléments de connexion mâle et femelle. Selon des exemples de réalisation de l'ensemble connecteur selon l'invention, il est possible de prévoir tout ou parties des caractéristiques supplémentaires suivantes - L'élément femelle est une embase et l'élément mâle une fiche. Le dispositif de verrouillage est alors préférentiellement montée libre en rotation sur la fiche et vissé sur l'embase. - Un circlip de rétention maintien axialement le dispositif de verrouillage le long de l'élément de connexion mâle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures représentent : - Figure 1 : Une représentation éclatée du dispositif de verrouillage selon l'invention ; - Figure 2 : Une représentation d'un ensemble connecteur selon l'invention dont le dispositif de verrouillage n'est pas encore entièrement vissée sur l'embase. Sur la figure 1 sont représentés différents éléments non montés d'un dispositif de verrouillagel selon l'invention. Le dispositif de verrouillage 1, ou bague 1, comporte un manchon 2 cylindrique tubulaire, à l'intérieur duquel les différents anneaux et rondelles 5 de la bague 1 sont montés. Un dispositif de compression 3, ou poussoir, muni d'un anneau de compression 4 et de quatre protubérances 5 (deux seulement visibles sur la figure 1), est logé dans le manchon 2. Le dispositif de compression 3 est orienté dans le manchon 2 de manière à ce que l'anneau de compression 4 10 soit dirigé vers les moyens d'encliquetage 6, 7 du dispositif de verrouillage 1, tandis que les protubérances 5 sont dirigées vers l'extrémité opposée du manchon 2. Le diamètre extérieur de l'anneau de compression 4 est strictement inférieur au diamètre intérieur du manchon 2, de manière à ce que ledit anneau de compression 4 puisse coulisser le long de la paroi 15 interne 10 dudit manchon 2. Une rondelle élastique 8 est disposée entre le dispositif de compression 3 et les moyens d'encliquetage 6, 7. La rondelle élastique est destinée à être comprimée entre ledit dispositif de compression 3 et lesdits moyens d'encliquetage 6, 7 lors du vissage du dispositif de verrouillage 1 sur 20 un élément de connexion. Les moyens d'encliquetage 6, 7, selon l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 et 2, comportent une première rondelle crantée 6 et une deuxième rondelle crantée 7, disposées l'une par rapport à l'autre de manière à ce que leurs dentures respectives se fassent face. Les dentures 25 des deux rondelles crantées 6, 7 sont complémentaires et destinées à être emboîtées l'une dans l'autre. Le diamètre extérieur des deux rondelles crantées 6, 7 est sensiblement égal au diamètre intérieur du manchon 2. La première rondelle crantée 6, ou rondelle interne, est munie sur une circonférence externe de saillies radiales 9 dirigées vers l'extérieur. Ces 30 saillies radiales 9 sont destinées à coopérer avec des logements correspondants ménagés sur la paroi interne 10 du manchon 2, de manière à ce que ladite rondelle crantée interne 6 soit immobilisée, en rotation et en translation, dans le manchon 2. A l'inverse, la deuxième rondelle crantée 7, ou rondelle externe, est munie de saillies radiales 11 centripètes, c'est-à-dire 35 dirigées vers l'intérieur. Ces saillies radiales 11 sont destinées à coopérer avec des logements correspondants ménagés sur la paroi externe 13 de la fiche 12 (figure 2) sur laquelle le dispositif de verrouillage 1 est destiné à être monté. Ainsi, la rondelle externe 7 est immobilisée, en rotation et en translation, sur la fiche 12. La rondelle interne 6 est destinée à tourner par rapport à la rondelle externe 7, lors du vissage du manchon 2 du dispositif de verrouillagel sur une embase 14 (figure 2) complémentaire de la fiche 12. Pour cela, le manchon 2 est muni, sur sa paroi interne 10, d'un filetage interne 15 apte à coopérer avec un filetage externe 16 de l'embase 14, ménagé sur la paroi externe 17 de ladite embase 14. Pour utiliser le dispositif de verrouillage 1 selon l'invention sur un ensemble connecteur 12, 14, on commence par introduire le dispositif de compression 3 par l'extrémité avant du manchon 2 (à droite sur les figures) dans ledit manchon 2, les protubérances 5 étant dirigées vers l'extrémité arrière du manchon 2 (à gauche sur les figures). On fait coulisser le dispositif de compression 3 en direction de l'extrémité arrière, jusqu'à ce que l'anneau de compression 4 vienne en butée contre un redan circonférentiel centripète 18, ménagé sur un pourtour circonférentiel de la paroi interne 10 du manchon 2. La longueur du redan 18 est suffisante pour servir de support à l'anneau de compression, mais ne retient pas les protubérances 5. Par longueur du redan 18, on entend la dimension du redan qui s'étend radialement par rapport à l'axe longitudinal A de l'ensemble connecteur. L'anneau de compression 4 est donc logé dans une partie avant du manchon 2, tandis que les protubérances 5, non retenues par le redan 18, sont situées dans la partie arrière du manchon 2, étant entendu que les deux parties du manchon 2 sont délimitées par le redan circonférentiel 18. Avant ou après l'introduction du dispositif de compression 3 dans le manchon 2, on monte la rondelle élastique 8 sur la face avant de l'anneau de compression 4, opposée à la face dudit anneau 4 en contact avec le redan circonférentiel centripète 18. On introduit ensuite la rondelle crantée interne 6 dans le manchon 2, en introduisant les saillies 9 dans les logements correspondants dudit manchon 2. Une distance initiale d, fixée selon les besoins, sépare le dispositif de compression 3 de la rondelle crantée interne 6. Le dispositif de compression 3 est libre en translation, et peut donc coulisser entre le redan circonférentiel 18 et la rondelle crantée interne 6. On fixe ensuite la rondelle crantée externe 7 sur la paroi externe 13 de la fiche 12, en montant les saillies 11 dans les logements correspondants de la paroi externe 13 de ladite fiche 12. Puis, on monte l'ensemble manchon 2, dispositif de compression 3, rondelle élastique 8 et rondelle crantée interne 6 sur la fiche 12, par l'extrémité de ladite fiche 12 opposée à celle munie de la rondelle crantée externe 7. On fait coulisser ledit ensemble le long de la paroi interne 13 de la fiche 12 en direction de la rondelle externe 7, jusqu'à amener les deux rondelles crantées 6, 7 au contact l'une de l'autre. Pour augmenter le maintien axial du dispositif de verrouillagel sur la fiche 12, il est possible de prévoir un circlip 20, ou anneau de retenu. Le circlip 20 est par exemple en acier à ressort et a la forme d'une bague fendue. Le circlip 20 est partiellement logé dans une encoche 21 circonférentielle ménagée sur la paroi externe 13 de la fiche 12, en amont de la rondelle crantée externe 7. Par partiellement logé, on entend qu'un périmètre interne du circlip 20 est logé dans l'encoche 21, de manière à être fixe sur la paroi externe 13 de la fiche 12, mais qu'un périmètre externe dudit circlip s'étend en saillie de la paroi externe 13 de manière à ce que la rondelle crantée externe 7 vienne en butée contre le circlip 20. Les rondelles crantées 6, 7 et le dispositif de compression 3 sont donc maintenus dans le manchon 2, entre le redan 18 et le circlip 20. Dans un exemple de réalisation particulier, la rondelle crantée externe 7 peut servir de cache poussières, en ce sens qu'elle protège l'intérieur du manchon 2 des pollutions, en interdisant le passage de poussières. La fiche 12 et le dispositif de verrouillage 1 sont montés conjointement sur l'embase 14, de manière à ce que la fiche 12 soit logée dans l'orifice principal 19 de l'embase 14, tandis que le manchon 2 entoure la paroi externe 17 de ladite embase 14. Le filetage interne 15 du manchon 2 vient coopérer avec le filetage externe 16 de l'embase 16. On peut donc commencer à visser le dispositif de verrouillage 1 sur l'embase 14 de manière à maintenir la fiche 12 dans l'embase 14. Le vissage du manchon 2 autour de l'embase 14 et de la fiche 12, permet d'engrener les moyens d'engrenage 6, 7. Préférentiellement, les pentes des dentures des rondelles crantées 6, 7 sont faibles dans le sens du vissage et fortes dans le sens du dévissage. Ainsi, le vissage est aisé, tandis que le dévissage nécessite un effort comparativement plus important. Au bout d'un certain nombre de tours de vissage, l'extrémité avant 22 de l'embase 14 (à droite sur la figure 2), par laquelle la fiche 12 a été introduite, arrive au contact des protubérances 5. Les protubérances 5 ont toutes les mêmes dimensions, de sortes qu'elles viennent toutes simultanément au contact de l'extrémité avant 22 de l'embase 14. Préférentiellement, les protubérances 5 sont régulièrement réparties sur la circonférence de l'anneau de compression 4, de manière à ce que le contact entre le dispositif de compression 3 et l'embase 14 soit équilibré et que le dispositif de compression 3 reste dans l'axe A de l'ensemble connecteur durant sa translation. En continuant le vissage, l'extrémité avant 22 repousse les protubérances 5 et donc également l'anneau de compression 4 en direction des rondelles crantées 6, 7. La distances d entre le dispositif de compression 3 et les moyens d'encliquetage 6, 7 diminue alors, jusqu'à accoler la rondelle élastique 8 contre la rondelle crantée interne 6. Plus on poursuit le vissage, plus la rondelle élastique 8 est comprimée contre la rondelle crantée interne 6, qui est elle-même comprimée contre la rondelle crantée externe 7 fixe sur la fiche 12. Les dentures des rondelles 6, 7 étant de plus en plus imbriquées l'une dans l'autre, il devient de plus en plus difficile de poursuivre le vissage. Il est nécessaire d'appliquer un effort plus important, par rapport à l'effort nécessaire au début du vissage. La fin du vissage est accompagnée d'un bruit de cliquet, correspondant à chaque passage de dents. Ce bruit de cliquet permet d'informer l'utilisateur qu'il arrive en fin de course, et que le verrouillage maximal est réalisé. Bien entendu, lorsqu'on souhaite dévisser, il est également nécessaire d'appliquer un sur-effort au début du dévissage. Une fois que l'extrémité avant 22 de l'embase 14 n'est plus en contact avec les protubérances 5 du dispositif de compression 3, l'effort de dévissage à fournir est moindre. La distance d séparant initialement le dispositif de compression des moyens d'encliquetage peut varier selon les applications. De même, la distance initiale entre les protubérances 5 et l'extrémité libre 22 de l'embase 14 peut être plus ou moins importante. Selon que l'on souhaite obtenir un contact entre l'embase 14 et le dispositif de compression 3 plus ou moins précoce au cours du vissage, et/ou une course de vissage plus ou moins longue, on adapte facilement ces distances en conséquence. REVENDICATIONS 1- Dispositif de verrouillage (1) destiné à maintenir la liaison entre un élément de connexion mâle (12) et un élément de connexion femelle (14), ledit dispositif de verrouillage comportant un manchon (2) muni d'un filetage interne (15) destiné à coopérer avec un filetage externe (16) de l'élément de connexion femelle et des moyens d'encliquetage (6, 7) logés dans le manchon et destinés à coopérer avec l'élément de connexion mâle et à être encliquetés lors du vissage du dispositif de verrouillage sur l'élément de connexion femelle, caractérisé en ce qu'il comporte également un dispositif de compression (3) monté coulissant dans le manchon et apte à augmenter une pression de contact entre les moyens d'encliquetage en fin de vissage. 2- Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de compression comporte un anneau de compression (4), destiné à être maintenu entre la paroi interne (10) du manchon et la paroi externe (13) de l'élément de connexion mâle, et au moins une protubérance (5) solidaire de l'anneau de compression et destinée à coopérer avec l'élément de connexion femelle, en fin de vissage, de manière à faire coulisser le dispositif de compression en direction des moyens d'encliquetage. 3- Dispositif de verrouillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de compression comporte quatre protubérances. 4- Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen élastique de rappel (8) disposé entre le dispositif de compression et les moyens d'encliquetage. 5- Dispositif de verrouillages selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage comportent une rondelle crantée externe (7), destinée à être solidaire de la paroi externe de l'élément de connexion mâle et une rondelle crantée interne (6), solidaire de la paroi interne du manchon. 6- Dispositif de verrouillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rondelles crantées sont munies de dents dont les pentes favorisent le 35 vissage de la bague et s'opposent au dévissage de ladite bague. 7- Dispositif de verrouillage selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce qu'il est muni d'un redan (18) circonférentiel centripète, le dispositif de compression étant maintenu en translation entre ledit redan circonférentiel centripète et les moyens d'encliquetage. 8- Ensemble connecteur comportant un élément de connexion femelle (14), un élément de connexion mâle (12) et un dispositif de verrouillage (1) selon l'une des revendications 1 à 7 maintenant la liaison entre les éléments de connexion mâle et femelle. 9- Ensemble connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément femelle est une embase et l'élément mâle une fiche, le dispositif de verrouillage étant monté libre en rotation sur la fiche, et maintenu par vissage sur l'embase. 10- Ensemble connecteur selon l'une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce qu'un circlip de rétention (20) maintien le dispositif de 15 verrouillage sur la paroi externe de l'élément de connexion mâle.