Brevet FR2909805A1 — publié le 20080613

La présente invention concerne une fiche de raccordement électrique. Plus précisément, la présente invention concerne une fiche de raccordement électrique destinée à coopérer avec une embase pour établir une connexion électrique avec celle-ci, comportant des moyens de verrouillage destinés à coopérer avec des moyens complémentaires prévus sur l'embase pour verrouiller la fiche sur celle-ci une fois la connexion établie. Dans le domaine technique de la connectique, en particulier dans le domaine de fiches de raccordement électrique, il est souvent nécessaire de prévoir des dispositifs de verrouillage entre les fiches et les embases pour éviter leur déconnexion intempestive, notamment à cause des conditions d'environnement dans lesquelles la connexion se fait (vibrations, notamment). Ce genre de dispositifs sont utilisés pour des liaisons de type câble vers câble, et pour des liaisons câble vers circuit imprimé (dans un boîtier d'appareillage électrique par exemple). La présente invention vise à améliorer ce genre de dispositifs. Elle vise en particulier à proposer un dispositif permettant des déconnexions et connexions à la fois rapides et fiables, dans des domaines où les connexion et déconnexions sont fréquentes, en particulier sur des éléments amovibles. L'invention propose à cet effet une fiche de raccordement électrique destinée à coopérer avec une embase pour établir une connexion électrique, comportant un corps de fiche comportant, en outre, un levier monté mobile sur le corps de fiche et comportant au moins un crochet propre à coopérer en crochetage avec au moins un cran complémentaire prévu sur l'embase pour verrouiller la fiche sur celle-ci, le levier étant mobile entre une position dite verrouillée dans laquelle le au moins un crochet est configuré pour coopérer en crochetage avec ledit au moins un cran complémentaire, et une position dite déverrouillée, dans laquelle ledit au moins un crochet n'est pas configuré pour coopérer en crochetage avec ledit au moins un cran complémentaire, le levier comportant au moins une lame élastique en appui sur le corps de fiche, formant ressort de rappel de manière à solliciter en permanence le levier vers la position verrouillée et à le précontraindre dans cette position. 2909805 2 Ainsi, la présente invention combine des fonctions de verrouillage, déverrouillage, ainsi que de rappel et de précontrainte des éléments de verrouillage de manière particulièrement compacte. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le 5 levier est un étrier présentant une base et deux bras montés de part et d'autre du corps de fiche, l'étrier étant monté à rotation par les bras sur le corps de fiche. Ainsi, selon cette caractéristique, il est possible de combiner de manière très compacte les fonctions mentionnées supra. Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement 10 combinées : - le levier comporte une paire de lames agencées de manière à former un ressort en U inversé, disposé autour d'un profil de came formé sur l'extérieur du corps de fiche, la base du U étant conformée pour transmettre les efforts de rappel au levier, 15 - les lames sont réalisées d'un seul tenant avec le levier, - le levier comporte au moins une lame en forme de "U' formant ressort, disposée en appui sur des surfaces externes du corps de fiche, la lame et les surfaces étant agencées de manière à transmettre les efforts de rappel de la lame au levier. 20 Ainsi, il est possible d'obtenir de manière simple et économique un dispositif de rappel pour solliciter le levier vers la position verrouillée, et pour le précontraindre dans cette position. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la au moins une lame en forme de "U' est profilée de manière à ce que les efforts de rappel qu'elle 25 génère interviennent sur le levier uniquement lorsque celui-ci se trouve hors de sa position verrouillée. Avantageusement, dans cette configuration, la au moins une lame en forme de U permet d'éviter un éventuel coincement des lames formant ressort en U inversé dans la position déverrouillée, les efforts de rappel générés par les lames 30 formant ressort en U et la au moins une lame en forme de U étant commulés. Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement combinées : - ladite au moins une lame est réalisée d'un seul tenant avec le levier, - la fiche comporte deux lames en forme de "U', 2909805 3 - les lames en forme de "U' sont disposées de manière à ce que leur direction de flexion soit différente de la direction de flexion des lames de la paire de lames formant un "U' disposé autour du corps de fiche et assurant la précontrainte du levier dans la position verrouillée. 5 Avantageusement, ceci permet d'éviter le coincement du levier en position déverrouillée. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le au moins un crochet est réalisé d'un seul tenant avec le levier. Avantageusement, ceci permet de réaliser un levier comportant les 10 fonctions évoquées supra, de manière particulièrement économique, par moulage, par exemple. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la fiche comporte des paliers destinés à accueillir des tourillons prévus sur les bras de l'étrier de manière à faciliter sa rotation par rapport à la fiche. 15 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la fiche comporte des moyens modulables formant détrompeurs, de manière à ce qu'il soit impossible de connecter une fiche sur une embase non configurée à cet effet. Ceci est particulièrement avantageux dans des applications sur des dispositifs modulables, ayant plusieurs configurations possibles. 20 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la fiche comporte des moyens tactiles indiquant la position déverrouillée, pour indiquer à un utilisateur que le levier est en position déverrouillée sans que celui-ci n'ait à regarder la fiche. Cette disposition est particulièrement avantageuse pour des applications dites "en aveugle", où l'utilisateur n'a pas de contact visuel direct avec la fiche au 25 moment de la connexion. Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement combinées : -la fiche comporte des moyens de rappel complémentaires rapportés entre la base de l'étrier et le corps de fiche, pour solliciter l'étrier vers la position 30 verrouillée, - le levier est réalisé par moulage de matière plastique renforcée en fibres de carbone. 2909805 4 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, donnée à titre illustratif et nullement limitatif, en regard aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une fiche selon l'invention, en 5 position déverrouillée, -la figure 2 est une vue écorchée de la fiche de la figure 1, sur laquelle une paroi de protection a été omise pour plus de clarté, - la figure 3 est une vue écorchée de la même fiche en position verrouillée, 10 - la figure 4 est une vue éclatée de la fiche de la figure 3, - la figure 5 est une vue de détail de l'étrier visible en figure 4, - la figure 6 est une vue schématique en coupe selon le plan VI-VI de la figure 2, - la figure 7 est une vue schématique en coupe de la figure 3 selon le 15 plan VII-VII, - la figure 8 est une vue écorchée en perspective d'une fiche selon l'invention en cours de raccordement à une embase correspondante. Comme visible en figure 1, la fiche 10 selon l'invention comporte un corps de fiche 11, un levier en forme d'étrier 50 monté à rotation sur le corps de 20 fiche 11, et un dispositif de guidage de câble 90. Le corps de fiche 11 est creux et présente un passage 12 débouchant de part et d'autre de celui-ci pour le passage des éléments conducteurs à raccorder (non représentés). Comme visible plus particulièrement en figures 4 et 5, l'étrier 50 25 comporte une base 51, et deux bras 52a et 52b, sur lesquels sont prévus des tourillons 53a et 53b. Des crochets de verrouillage 54a et 54b font saille d'un seul tenant depuis les bras 52a et 52b respectivement, selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction d'extension définie par les bras. L'étrier 50 est manipulable depuis l'extérieur, pour commander le mouvement des crochets de 30 verrouillage 54a et 54b entre les deux positions extrêmes représentées sur les figures 2 et 3, respectivement, la position déverrouillée et la position verrouillée. Comme visible en figure 1, la fiche présente, de part et d'autre du corps 11, des parois de protection 14a et 14b, percées, chacune, de trous 15a et 15b servant de paliers de rotation pour les tourillons 53a et 53b de l'étrier 50. 2909805 5 Les trous 15a et 15b sont prolongés chacun d'une languette 17a et 17b respectivement, et d'un décrochement 18a et 18b sur chacune des faces internes des parois de protection 14a et 14b respectivement, afin de faciliter la mise en place par encliquetage des tourillons 53a et 53b de l'étrier 50 dans la fiche 10. 5 Les crochets de verrouillage 54a et 54b sont destinés à coopérer avec des crans 81 prévus sur une embase 80 pour verrouiller la fiche sur celle-ci une fois la connexion établie, comme cela est plus particulièrement visible en figure 8. Dans le mode de réalisation illustré, la fiche et l'embase comportent des moyens de détrompage, connus en soi. Il s'agit de détrompeurs 70 enfichables 10 selon plusieurs configurations dans le corps de fiche 11 et dans l'embase 80 correspondante de manière à ce qu'il soit impossible de connecter une fiche sur une embase non configurée à cet effet. Ces détrompeurs sont particulièrement avantageux dans des applications sur des dispositifs modulables, pour éviter les erreurs de branchement entre diverses configurations possibles, 15 Des lames formant ressorts de rappel sont prévues sur l'étrier 50, de manière à ramener les crochets 54a et 54b en position verrouillée et à les précontraindre dans cette position, comme visible en particulier sur les figures 2 à 7. Il s'agit, dans ce mode de réalisation, de deux paires de lames formant 20 ressorts. D'une part, une première paire est prévue dans le prolongement de la base 51 de l'étrier, sous forme d'un élément en U inversé présentant une base 56 et deux lames 57a et 57b formant ressort, et relié à la base 51 de l'étrier par un support 55, destiné à transmettre les efforts de rappel et de précontrainte à l'étrier 25 50. L'élément en U est disposé autour de corps de fiche 11. Chacune des lames 57a et 57b coopère avec un profil de came 19a et 19b prévu à cet effet sur le corps de fiche 11. L'effet de ressort est obtenu par l'élasticité du U formé par la base 56 et les lames 57a et 57b. Le déplacement de l'étrier 50 provoque une translation de la base 56 du U vers le bas et partant un 30 écartement des lames 57a et 57b, comme visible en figure 6. De cette manière, les efforts générés par les lames 57a et 57b s'exercent sensiblement selon la direction de rotation de l'étrier. Les lames 57a, 57b et les cames 19a, 19b correspondantes sont configurées et agencées de manière à ce que les lames soient déviées de leur 2909805 6 position de repos à l'assemblage, de manière à précontraindre cette première paire de lames dans la position verrouillée, comme visible notamment en figures 3 et 7. De ce fait, on comprendra aisément que par le jeu du support 55 et de l'étrier 50, la précontrainte des lames 57a et 57b visible en figures 3 et 7, se traduit 5 par un effort de rappel au niveau des crochets de verrouillage 54a et 54b, de manière à les solliciter vers la position verrouillée et à les précontraindre dans cette position. D'autre part, une seconde paire de lames 58a, 58b indépendantes l'une de l'autre est prévue dans le prolongement des bras 52a et 52b de l'étrier 50, au- 10 delà des tourillons 53a et 53b. Les deux lames 58a et 58b forment ressorts, et sont recourbées sur elles mêmes, de manière à former un profil en U. Des traverses 20a et 20b sont prévues entre le corps de fiche 11 et les parois 14a et 14b pour servir d'appui aux lames 58a et 58b respectivement, de manière à ce qu'elles puissent exercer sur l'étrier un effort de rappel selon une direction sensiblement 15 perpendiculaire à l'axe de rotation de celui-ci. On comprendra que, par le jeu des lames 58a et 58b et des tourillons 53a et 53b respectivement, l'effort de rappel de ces lames est traduit en un basculement de l'étrier 50, et partant, par un effort de rappel sur les crochets de verrouillage 54a et 54b. Ainsi, on comprendra que dans la position déverrouillée visible en 20 figures 6 et 2 les deux paires de lames formant ressorts de rappel exercent des efforts de rappel plus importants sur les crochets de verrouillage que dans la position verrouillée visible en figures 7 et 3. En d'autres termes, dans la position verrouillée visible en figures 7 et 3, les efforts de rappel exercés par les lames 58a, 58b et 57a, 57b sont relativement 25 faibles, dans la mesure où ils correspondent à la précontrainte des lames 57a, 57b, la précontrainte des lames 58a, 58b étant négligeable. Ainsi, en pratique la seconde paire de lames 58a, 58b ne contribue pas à précontraindre les crochets en position verrouillée. En revanche, dans la position déverrouillée visible en figures 6 et 2, les efforts de rappel exercés par les lames 58a, 58b et 57a, 57b sont 30 relativement élevés, dans la mesure où ces lames sont sollicitées plus loin de leur position de repos, et que leurs efforts de rappel se cumulent. En pratique, lorsque l'utilisateur commence à manipuler l'étrier pour déconnecter une fiche raccordée à une embase, il doit contrer des efforts de rappel 2909805 7 suffisamment élevés pour véhiculer la sensation d'un dispositif mécanique de qualité. La force requise pour continuer le mouvement de manipulation de l'étrier vers la position déconnectée reste relativement stable à cause du dessin des 5 cames 19a et 19b. Cependant, à la fin de la course, au voisinage de la position déverrouillée, les lames 58a et 58b sont suffisamment déviées de leur position de repos, pour augmenter la force nécessaire pour arriver en position déverrouillée, de manière à transmettre un signal tactile à l'utilisateur, lui signalant que la position déverrouillée est imminente. 10 Par ailleurs, ces lames 58a et 58b évitent un coincement des lames 57a et 57b en position déverrouillée. En effet, ces dernières pourraient rester coincées dans cette position à cause d'un angle moins favorable d'application des forces et d'une friction élevée qui s'exerce entre les cames 19a et 19b et les surfaces intérieures déviées des lames 57a et 57b respectives. 15 On notera que le mouvement de l'étrier est mis à profit pour commander les crochets de verrouillage, et que l'étrier combine deux types de lames formant ressorts et des crochets de verrouillage en une même pièce d'un seul tenant. Par ailleurs, sur les figures 6 et 7, on peut observer que l'ensemble 56 enforme de U comportant les lames de ressort est particulièrement compact. En 20 effet, le passage 12 disponible pour les éléments conducteurs à raccorder est remarquablement grand par rapport à l'encombrement total de la fiche 10 entre les parois 14a à 14b. Les lames 57a et 57b sont disposés de manière particulièrement compacte et les parois du corps de fiche 11 sont mises à profit pour y disposer les cames 19a et 19b complémentaires. Les contraintes vues par les différentes lames 25 formant ressorts restent dans des limites acceptables, et les dimensions totales restent très faibles, tout en intégrant les fonctions de verrouillage, déverrouillage, ainsi que de rappel et de précontrainte des crochets de verrouillage. Dans le présent mode de réalisation, l'étrier est moulé en plastique de haute qualité, chargé en fibres de carbone, ce qui lui confère une grande rigidité. 30 De plus, le fait de mouler les crochets 54a et 54b et les lames 57a, 57b, 58a et 58b d'un seul tenant avec l'étrier 50, le rend particulièrement économique à fabriquer. 2909805 8 Dans ce mode de réalisation, le passage 12 est dimensionné pour accueillir des éléments de raccordement standardisés sous forme d'inserts modulaires, connus en soi. On notera que l'étrier 50 est symétrique selon un plan perpendiculaire à 5 l'axe formé par les deux tourillons 53a et 53b. On notera à cet égard que la disposition symétrique des crochets 54a et 54b permet notamment de répartir uniformément les efforts de verrouillage de part et d'autre du corps 11 de la fiche et contribue, conjointement aux moyens de rappel prévus pour l'étrier, à assurer une bonne tenue aux vibrations de la connexion réalisée par la fiche. 10 Dans un mode de réalisation non représenté, le corps de fiche est muni d'un joint à son extrémité destinée à coopérer avec l'embase. La disposition symétrique des crochets de verrouillage permet une bonne réparation des efforts de serrage sur le joint, et contribue ainsi à une bonne étanchéité de l'ensemble. Par ailleurs, dans le mode de réalisation illustré, notamment en figure 4, 15 la fiche 10 selon l'invention comporte à une de ses extrémités un dispositif de guidage de câble 90, connu en soi. Ce dispositif est composé d'une tubulure 91 coudée et orientable, pourvue, à sa base, de dents 92 destinées à coopérer avec des dents complémentaires sur le corps de fiche 11, afin de la maintenir dans une position angulaire choisie par rapport à celui-ci. Une agrafe 93 vient coiffer la base 20 de la tubulure 91 pour la maintenir sur le corps 11. Le présent mode de réalisation de l'invention s'applique à des liaisons de type câble vers câble, mais l'invention s'applique également à des liaisons de type câble vers circuit imprimé (dans un boitier d'appareillage électrique par exemple). 25 Dans le mode de réalisation présenté, la connexion et la déconnection de la fiche se fait avantageusement sans outils, et d'une seule main. Par ailleurs, un pion 21 a été prévu sur le corps de fiche 11, pour coopérer avec un trou complémentaire 59 dans le support 55. Ainsi, lorsque l'étrier est en position déverrouillée, le pion 21 fait saillie du trou 59, ce qui permet à 30 l'utilisateur d'avoir un signal tactile lui indiquant que l'étrier n'est pas dans la position verrouillée. Ceci est particulièrement avantageux pour des applications dites en aveugle où l'installateur n'a pas de contact visuel direct avec l'embase et la fiche au moment de la connexion. 2909805 9 On comprendra que lors de la conception de l'étrier et du corps de fiche, on peut jouer sur le dimensionnement des pièces pour modifier les efforts de rappel vus par les crochets de verrouillage dans la position verrouillée, déverrouillée et entre ces deux positions. On peut notamment modifier les profils de came 19a et 5 19b, et/ou la forme de lames 57a et 57b. Dans un mode de réalisation non représenté, un ressort supplémentaire en forme de V est prévu sous la base de l'étrier, entre ce dernier et le corps de fiche, de manière à augmenter les efforts de rappel et de précontrainte en position verrouillée, et à adapter ainsi la fiche à des applications ayant des exigences 10 fonctionnelles ou ergonomiques particulières. Bien que l'invention ait été particulièrement décrite en se référant à une réalisation et un mode de fabrication préférés, les modifications de forme et des détails de réalisation peuvent être réalisées par l'homme de l'art sans sortir de l'esprit de l'invention. 15 Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation présentés supra, mais en englobe au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Fiche (10) de raccordement électrique destinée à coopérer avec une embase (80) pour établir une connexion électrique, comportant un corps de fiche (11) caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, un levier (50) monté mobile sur le corps de fiche et comportant au moins un crochet (54a, 54b) propre à coopérer en crochetage avec au moins un cran (81) complémentaire prévu sur l'embase (80) pour verrouiller la fiche (10) sur celle-ci, le levier (50) étant mobile entre une position dite verrouillée dans laquelle le au moins un crochet est configuré pour coopérer en crochetage avec ledit au moins un cran complémentaire, et une position dite déverrouillée, dans laquelle ledit au moins un crochet n'est pas configuré pour coopérer en crochetage avec ledit au moins un cran complémentaire, le levier comportant au moins une lame (57a, 57b, 58a, 58b) élastique en appui sur le corps de fiche (11), formant ressort de rappel de manière à solliciter en permanence le levier vers la position verrouillée et à le précontraindre dans cette position. 2. Fiche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le levier est un étrier (50) présentant une base (51) et deux bras (52a, 52b) montés de part et d'autre du corps de fiche (11), l'étrier (50) étant monté à rotation par les bras (52a, 52b) sur le corps de fiche. 3. Fiche selon la revendication 1 ou 2 , caractérisée en ce que le levier comporte une paire de lames (57a, 57b) agencées de manière à former un ressort en U inversé, disposé autour d'un profil de came (19a, 19b) formé sur l'extérieur du corps de fiche (11), la base (56) du U étant conformée pour transmettre les efforts de rappel au levier (50). 4. Fiche selon la revendication 3, caractérisée en ce que les lames (57a, 57b) sont réalisées d'un seul tenant avec le levier. 5. Fiche selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le levier comporte au moins une lame (58a, 58b) en forme de U formant ressort, disposée en appui sur des surfaces externes du corps de fiche, la lame (58a, 58b) et les 2909805 11 surfaces étant agencées de manière à transmettre les efforts de rappel de la lame (58a, 58b) au levier (50). 6. Fiche selon les revendications 3 et 5, caractérisée en ce que en ce 5 que la au moins une lame (58a, 58b) en forme de "U' est profilée de manière à ce que les efforts de rappel qu'elle génère interviennent sur le levier uniquement lorsque celui-ci se trouve hors de sa position verrouillée. 7. Fiche selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite au moins 10 une lame (58a, 58b) est réalisée d'un seul tenant avec le levier (50). 8. Fiche selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comporte deux lames (58a, 58b) en forme de "U'. 15 9. Fiche selon la revendication 8, caractérisée en ce que les lames (58a, 58b) en forme de "U' sont disposées de manière à ce que leur direction de flexion soit différente de la direction de flexion des lames (57a, 57b) de la paire de lames formant un "U' disposé autour du corps de fiche (11) et assurant la précontrainte du levier (50) dans la position verrouillée. 20 10. Fiche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le au moins un crochet (54a, 54b) est réalisé d'un seul tenant avec le levier (50). 25 11. Fiche selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte des paliers (15a, 15b) destinés à accueillir des tourillons (53a, 53b) prévus sur les bras de l'étrier de manière à faciliter sa rotation par rapport à la fiche. 30 12. Fiche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens modulables formant détrompeurs (70), de manière à ce qu'il soit impossible de connecter une fiche (10) sur une embase (80) non configurée à cet effet. Y 2909805 13. Fiche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens tactiles (21) indiquant la position déverrouillée, pour indiquer à un utilisateur que le levier est en position déverrouillée sans que celui-ci n'ait à regarder la fiche. 12 5 10 14. Fiche selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de rappel complémentaires rapportés entre la base (51) de l'étrier (50) et le corps de fiche (11), pour solliciter l'étrier vers la position verrouillée. 15. Fiche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le levier (50) est réalisé par moulage de matière plastique renforcée en fibres de carbone.