Brevet FR2915027A1 — publié le 20081017

La présente invention a pour objet un connecteur électrique. Il est souvent très utile d'intégrer un dispositif électronique dans un équipement, par exemple un siège ou une console, d'un véhicule. Cependant, lorsque l'équipement est un équipement extractible ou amovible, il est parfois compliqué de réaliser une connexion électrique entre le dispositif électronique incorporé dans l'équipement et un circuit électrique intégré dans la structure du véhicule. En effet, des dispersions peuvent exister du fait des marges de tolérance des différents éléments du connecteur, de l'équipement et/ou des moyens de fixation de l'équipement dans le véhicule, ces dispersions pouvant avoir pour conséquence une connexion électrique défaillante ou inexistante. De plus, le connecteur doit permettre une connexion électrique simple à mettre en oeuvre pour l'utilisateur du véhicule. Le connecteur doit en 15 outre être robuste, c'est-à-dire qu'il doit pouvoir supporter un grand nombre d'opérations de connexion et de déconnexion. Enfin, la partie d'enfichage du connecteur intégrée dans la structure du véhicule est soumise à des perturbations extérieures, par exemple de la poussière et/ou de l'eau, en particulier lorsqu'elle n'est pas connectée à 20 l'autre partie d'enfichage, c'est-à-dire lorsque l'équipement amovible est retiré, et ces perturbations peuvent gêner ou empêcher une connexion électrique ultérieure. La présente invention a pour but de proposer un connecteur électrique qui évite au moins certains des inconvénients précités, qui permette de 25 réaliser une connexion électrique fiable, qui soit robuste, dont les opérations de connexion et de déconnexion soient simples à mettre en oeuvre pour l'utilisateur, et qui présente une protection efficace contre les perturbations extérieures. A cet effet, l'invention a pour objet un connecteur électrique comportant une première partie d'enfichage et une deuxième partie d'enfichage destinées à être connectées l'une à l'autre par une translation de ladite deuxième partie d'enfichage par rapport à ladite première partie d'enfichage dans une direction de connexion, ladite première partie d'enfichage comportant au moins un élément de contact électrique dont l'axe longitudinal est sensiblement parallèle à ladite direction de connexion, ladite deuxième partie d'enfichage comportant au moins un élément de contact électrique destiné à coopérer avec ledit au moins un élément de contact électrique de la première partie d'enfichage, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de contact électrique de la première partie d'enfichage est formé par une languette métallique, l'axe longitudinal dudit au moins un élément de contact électrique de ladite deuxième partie d'enfichage étant incliné par rapport à ladite direction de connexion. Un tel connecteur électrique présente l'avantage de pouvoir être réalisé de manière compacte. En outre, la connexion électrique entre un élément de contact électrique et une languette métallique est particulièrement robuste et permet au connecteur électrique d'être manoeuvré un grand nombre de fois, par exemple de l'ordre de 20000 fois. De plus, les câblages peuvent être disposés de manière oblique, ce qui facilite l'intégration. Avantageusement, ladite première partie d'enfichage comporte une enveloppe comprenant un socle auquel est fixé ledit au moins un élément de contact électrique et une paroi supérieure disposée au droit de l'extrémité libre dudit au moins un élément de contact électrique, ladite première partie d'enfichage comportant, à l'intérieur de ladite enveloppe, un soufflet de protection entourant ledit au moins un élément de contact électrique, le bord inférieur dudit soufflet de protection étant fixé audit socle, ledit soufflet de protection étant rétractable entre une position haute dans laquelle le bord supérieur dudit soufflet de protection se trouve sensiblement à la même hauteur que l'extrémité libre dudit au moins un élément de contact électrique et une position basse dans laquelle l'extrémité libre dudit au moins un élément de contact électrique fait saillie du bord supérieur dudit soufflet de protection. De préférence, le bord supérieur dudit soufflet de protection est solidaire d'un élément de guidage comportant un corps entourant le bord supérieur dudit soufflet de protection, ledit élément de guidage comportant des premiers moyens d'accrochage aptes à coopérer avec des moyens de retenue de l'enveloppe pour maintenir ledit soufflet de protection dans ladite position haute lorsque ledit connecteur est en position de déconnexion. Ainsi, la première partie d'enfichage est étanche dans la position de déconnexion, ce qui lui permet de rester sous tension dans cette position 20 en évitant les risques de court-circuit, de perturbations des signaux, etc. Avantageusement, lorsque ledit soufflet de protection se trouve dans ladite position haute, le corps dudit élément de guidage comprime un joint fixé à ladite paroi supérieure. De préférence, ledit élément de guidage comporte des deuxièmes 25 moyens d'accrochage destinés à coopérer avec des moyens de retenue de ladite deuxième partie d'enfichage, lorsque ledit connecteur est en position de connexion, pour entraîner l'étirement dudit soufflet de protection lors d'une opération de déconnexion dudit connecteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite première partie d'enfichage est intégrée dans une structure d'un véhicule, ladite deuxième partie d'enfichage étant connectée à un dispositif électronique intégré dans un équipement du véhicule. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue schématique simplifiée en perspective d'un connecteur électrique selon un mode de réalisation de l'invention, le 15 connecteur électrique étant en position de déconnexion ; la figure 2 est une vue schématique simplifiée en coupe longitudinale du connecteur électrique de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique simplifiée partielle en perspective d'une partie d'enfichage du connecteur électrique de la 20 figure 1 ; et - la figure 4 est une vue similaire à la figure 2, le connecteur électrique étant en position de connexion. En se référant aux figures 1 et 2, on voit un connecteur électrique 1 25 comportant une première partie d'enfichage 2 et une deuxième partie d'enfichage 3. La première partie d'enfichage 2 est reliée à un dispositif électronique (non représenté) intégré dans une structure d'un véhicule (non représenté). La partie d'enfichage 2 est fixe par rapport à la structure. Le véhicule peut être, par exemple, une voiture, un train ou un avion. La deuxième partie d'enfichage 3 est connectée à un dispositif électronique (non représenté) intégré dans un équipement du véhicule. L'équipement peut être, par exemple, un siège ou une console. Les parties d'enfichage 2 et 3 sont destinées à être connectées l'une à l'autre par une translation de la deuxième partie d'enfichage 3 par rapport à la première partie d'enfichage 2 dans une direction de connexion Z qui est par exemple sensiblement verticale. La première partie d'enfichage 2 comporte une enveloppe ou porte-languettes 5 réalisée, par exemple, en plastique moulé. L'enveloppe 5 comporte un socle 8 globalement parallélépipédique présentant un bord 6 en tronçon de pyramide destiné à coopérer avec la partie 3 d'une manière qui sera décrite en détails plus loin. L'enveloppe 5 comporte une paroi supérieure 10 et quatre piliers 4 s'étendant selon la direction Z depuis les quatre coins du bord 6 jusqu'à la paroi supérieure 10, respectivement. La première partie d'enfichage 2 comporte, à l'intérieure de l'enveloppe 5, des languettes 11 métalliques rigides formant des éléments de contact électrique. Le nombre de languettes 11 n'est pas limitatif. Chaque languette 11 a globalement une forme de plaque rectangulaire dont le plan est sensiblement parallèle à la direction Z et à une direction Y perpendiculaire au plan de la figure 2. Les axes longitudinaux des languettes 11 sont sensiblement parallèles les uns aux autres et parallèles à la direction Z. La disposition des languettes 11 dans une position sensiblement verticale permet de réaliser une protection naturelle puisque, dans ce cas, si un élément susceptible d'empêcher ou de gêner la connexion électrique, par exemple de la poussière et/ou de l'eau, arrive au contact d'une languette 11, l'élément tombe vers le fond de la partie 2, c'est-à-dire vers le socle 8. Cependant, d'autres dispositions sont possibles, la partie 2 pourrait par exemple être disposée dans une position telle que les languettes 11 s'étendent dans une direction différente. Le socle 8 comprend une grille de guidage 12 comportant un ensemble d'orifices 7 destinés à recevoir respectivement une extrémité de chaque languette 11. Un joint 13 est disposé dans chaque orifice 7 pour assurer l'étanchéité entre l'orifice 7 et la languette 11 correspondante. Chaque joint 13 est réalisé dans un matériau étanche et déformable, par exemple en silicone, et présente une forme de manchon, entourant l'extrémité de la languette 11 correspondante, la surface externe du manchon présentant des excroissances périphériques 13a comprimées par la paroi de l'orifice 7. De manière connue en soi, les languettes 11 sont reliées à leur partie arrière à un câble (non représenté) ou à un circuit électrique. La partie d'enfichage 2 comporte, à l'intérieur de l'enveloppe 5, un soufflet de protection 14 étanche, également visible sur la figure 3. Le soufflet 14 est par exemple réalisé en terpolymère éthylène propylène diène (EPDM). Le soufflet 14 comporte une paroi 14a en accordéon entourant les languettes 11. Le bord inférieur de la paroi 14a se prolonge par un rebord de fixation 14b faisant saillie radialement vers l'extérieur et fixé sur la grille 12. Le bord supérieur de la paroi 14a est solidaire d'un élément de guidage 15 comportant un corps 15a entourant le bord supérieur de la paroi 14a. La liaison entre la paroi 14a et le corps 15a est réalisée de manière étanche. L'élément 15 est par exemple réalisé par surmoulage. L'élément 15 comporte, sur chacun de deux côtés opposés, des moyens d'accrochage 17 comprenant une languette flexible 17b dont la section est en forme de U renversé, une extrémité du U étant fixée au corps 15a, l'autre extrémité du U présentant une excroissance 17a faisant saillie vers l'extérieur de l'élément 15. Chaque pilier 4 comporte, au voisinage de son extrémité libre, des moyens de retenue formés par une surface de butée 4a. En position de déconnexion du connecteur 1, c'est-à-dire lorsque les parties 2 et 3 sont à distance l'une de l'autre, chaque excroissance 17a est en appui sur deux surfaces de butée 4a, ce qui permet de maintenir le soufflet 14 dans une position haute dans laquelle le bord supérieur du soufflet 14 se trouve sensiblement à la même hauteur que les extrémités libres des languettes 11 et dans laquelle le corps 15a comprime un joint 18 fixé à la paroi supérieure 10. Le joint 18 est réalisé dans un matériau étanche et déformable, par exemple en silicone. Le soufflet 14 et l'élément 15 assurent ainsi la protection et l'étanchéité de la partie 2 en position de déconnexion. L'élément 15 comporte, au voisinage de chacun de ses quatre coins, des moyens d'accrochage ou clips 16 comprenant une languette flexible 16c dont la section est en forme de U, une extrémité du U étant fixée au corps 15a, l'autre extrémité du U présentant une excroissance 16a. Chaque excroissance 16a a une section transversale triangulaire et définit en coopération avec la languette 16c une surface d'appui 16b, orientée vers le socle 8 et destinée à coopérer avec la partie d'enfichage 3 d'une manière qui sera décrite en détails plus loin. Les piliers 4 forment un guide dans lequel le corps 15a est apte à coulisser selon la direction Z, lorsque les excroissances 17a sont dégagées des surfaces de butée 4a, pour rétracter le soufflet 14 jusqu'à une position basse dans laquelle les languettes 11 font saillie du bord supérieur du soufflet 14 et sont accessibles depuis une face latérale de l'enveloppe 5. La partie d'enfichage 3 comporte une enveloppe ou porte-contacts 32 recouverte par un boîtier 33 réalisé, par exemple, en plastique moulé ou en métal. Le boîtier 33 a une forme générale de parallélépipède rectangle. Le boîtier 33 comporte une paroi supérieure 34 et trois parois latérales 36. La face inférieure 38 du boîtier 33 est ouverte pour permettre l'accès à des éléments de contact électrique 39 destinés à coopérer avec les languettes 11. Les contacts 39 sont par exemple des contacts 3C . Les axes longitudinaux des contacts électriques 39 sont inclinés par rapport à la direction Z, par exemple les contacts 39 s'étendent selon une direction X perpendiculaire à un plan Y-Z, de manière parallèle les uns aux autres. De manière connue en soi, les contacts électriques 39 sont reliés à leur partie arrière, via la face arrière 37 du boîtier 33, à un câble ou à un circuit électrique (non représenté). Des joints 43 en forme de manchon étanche et déformable présentant des excroissances périphériques 43a entourent l'extrémité de chaque contact 39 pour assurer l'étanchéité entre l'enveloppe 32 et le contact 39 correspondant. Un joint 42 est disposé entre l'enveloppe 32 et le boîtier 33. Le joint 42 est réalisé dans un matériau étanche et déformable, par exemple en silicone, et présente une forme de manchon, entourant l'enveloppe 32, la surface externe du manchon présentant des excroissances périphériques 42a comprimées par la paroi interne du boîtier 33. Le joint 42 a pour fonction d'assurer l'étanchéité entre l'enveloppe 32 et le boîtier 33. La face inférieure 38 comporte un rebord 40 en forme de tronçon de pyramide destiné à coopérer avec le bord 6. Un joint 41 est disposé le 5 long du rebord 40 pour assurer l'étanchéité entre la partie 2 et la partie 3 en position de connexion du connecteur 1. Le boîtier 33 comporte, au voisinage des quatre coins de la face inférieure 38, des moyens de retenue, par exemple quatre butées 35 faisant saillie vers l'intérieur du boîtier 33 et définissant des surfaces 10 d'appui 35a orientées vers la paroi supérieure 34. On va maintenant décrire une opération de connexion entre les deux parties d'enfichage 2 et 3, en partant de la position représentée sur les figures 1 et 2, qui correspond à la position de déconnexion du connecteur 1. 15 En partant de cette position, lorsqu'un utilisateur déplace la partie 3 selon l'axe Z en direction de la partie 2, par exemple en déplaçant vers une position de fonctionnement un siège amovible, la face inférieure 38 de la partie 3 vient se placer dans le même plan que la face supérieure 10 de la partie 2. 20 Lorsque l'utilisateur continue de déplacer la partie 3 selon l'axe Z, la partie 2 s'insère dans la partie 3. Les excroissances 16a des clips 16 viennent en contact avec les butées 35, qui exercent sur l'élément 15 une force de direction Z dirigée vers le bas. Cela a pour effet d'entraîner une déformation élastique des languettes 17b jusqu'à ce que les 25 excroissances 17a se dégagent des surfaces de butée 4a. Le soufflet 14 est alors rétracté selon la direction Z vers la position basse, ce qui permet de libérer l'accès aux languettes 11 par la face latérale de l'enveloppe 5. Simultanément, la force exercée par la partie 3 sur l'élément 15, du fait du contact entre les excroissances 16a et les butées 35, a pour effet que les moyens d'accrochage ou clips 16 s'accrochent aux butées 35 de manière que les surfaces d'appui 16b viennent en contact avec les 5 surfaces d'appui 35a. Simultanément, lorsque le connecteur 1 est proche de la position de connexion, les extrémités libres des contacts 39 viennent en contact avec les surfaces planes des languettes 11, respectivement. Une telle connexion hybride entre un contact de type 3C et une languette 10 métallique permet de compenser les dispersions qui peuvent exister. En effet, pendant l'opération de connexion, chaque contact 39 est apte à glisser contre la surface plane de la languette 11 correspondante, ce qui permet d'obtenir une connexion électrique même lorsque le contact 39 ne se trouve pas exactement au droit du point de contact prévu avec la 15 languette 11. En outre, la rétractation du soufflet 14 peut permettre de faire remonter un lubrifiant sur les languettes 11, ce qui facilite le glissement entre les contacts 39 et les languettes 11. La partie 2 est insérée dans la partie 3 jusqu'à ce que le bord 6 comprime le joint 41 du rebord 40. On notera que le coulissement du bord 6 contre 20 le rebord 41 pendant l'opération de connexion permet de réaliser un recentrage des deux parties 2, 3. Le connecteur 1 est alors en position de connexion, représentée sur la figure 4. On va maintenant décrire une opération de déconnexion entre les deux 25 parties d'enfichage 2 et 3, en partant de la position de connexion représentée sur la figure 4. En partant de cette position, lorsqu'un utilisateur déplace la partie 3 selon l'axe Z en direction opposée à la partie 2, par exemple en démontant le siège amovible du véhicule, la partie 3 exerce sur l'élément 15 une force de direction Z dirigée vers le haut du fait du contact entre les surfaces d'appui 16b et les surfaces d'appui 35a. Cela a pour effet un étirement du soufflet 14 vers sa position haute pendant l'opération de déconnexion. Lorsque le connecteur 1 est proche de la position de déconnexion, le soufflet 14 atteint sa position haute. A ce moment, la force exercée par les butées 35 sur l'élément 15 ont pour effet de déformer élastiquement les languettes 16c jusqu'à ce que les excroissances 16a se dégagent des butées 35. Simultanément, les excroissances 17a viennent se placer en appui contre les surfaces de butées 4a, ce qui a pour effet de maintenir le soufflet 14 15 en position haute. Le connecteur 1 est alors dans la position de déconnexion représentée sur les figures 1 et 2. Le connecteur 1 est étanche en position de connexion (au sens de la norme IP 68) et la première partie d'enfichage 2 est étanche en position 20 de déconnexion (au sens de la norme IP 68). La première partie d'enfichage 2 répond à la protection des contacts contre les aspersions d'eau et la poussière (au sens de la norme IP 54). L'élément 15 permet d'assurer une liaison permanente du soufflet 14 soit avec la partie 2, en position de déconnexion, soit avec la partie 3, en 25 position de connexion et pendant les opérations de connexion et de déconnexion. L'accès aux languettes 11 est obtenu automatiquement lors de la manipulation de l'équipement, via le déplacement du soufflet de protection 14, ce qui assure une parfaite synchronisation des cinématiques et une protection des éléments de contact électrique 11 pendant les phases de connexion et de déconnexion. Le connecteur 1 est particulièrement destiné aux équipements automobiles extractibles par le client. La connexion et la déconnexion électrique de l'équipement sont transparentes pour l'utilisateur, c'est-à-dire que l'utilisateur monte et démonte son équipement (siège, console, etc.) sans se soucier de la présence de fonctions électriques. La simplicité et la robustesse du soufflet 14 permettent, d'une part, de réduire le volume de la partie 2 du connecteur 1, ce qui facilite son intégration dans la structure du véhicule, et d'autre part, permet un grand nombre d'opérations de connexion et de déconnexion, par exemple de l'ordre de 20000 opérations. En variante, les languettes métalliques pourraient être portées par la 15 partie d'enfichage reliée à l'équipement du véhicule. En outre, l'équipement pourrait être une porte du véhicule ou le coffre du véhicule ou, de manière générale, tout équipement comprenant un dispositif électronique. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec un mode de 20 réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. 25 REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique (1) comportant une première partie d'enfichage (2) et une deuxième partie d'enfichage (3) destinées à être connectées l'une à l'autre par une translation de ladite deuxième partie d'enfichage (3) par rapport à ladite première partie d'enfichage (2) dans une direction de connexion (Z), ladite première partie d'enfichage (2) comportant au moins un élément de contact électrique (11) dont l'axe longitudinal est sensiblement parallèle à ladite direction de connexion (Z), ladite deuxième partie d'enfichage (3) comportant au moins un élément de contact électrique (39) destiné à coopérer avec ledit au moins un élément de contact électrique (11) de la première partie d'enfichage (2), caractérisé en ce que ledit au moins un élément de contact électrique (Il) de la première partie d'enfichage (2) est formé par une languette métallique, l'axe longitudinal dudit au moins un élément de contact électrique (39) de ladite deuxième partie d'enfichage (3) étant incliné par rapport à ladite direction de connexion (Z). 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première partie d'enfichage (2) comporte une enveloppe (5) comprenant un socle (8) auquel est fixé ledit au moins un élément de contact électrique (Il) et une paroi supérieure (10) disposée au droit de l'extrémité libre dudit au moins un élément de contact électrique (11), ladite 13première partie d'enfichage (2) comportant, à l'intérieur de ladite enveloppe (5), un soufflet de protection (14) entourant ledit au moins un élément de contact électrique (11), le bord inférieur dudit soufflet de protection (14) étant fixé audit socle (8), ledit soufflet de protection (14) étant rétractable entre une position haute dans laquelle le bord supérieur dudit soufflet de protection (14) se trouve sensiblement à la même hauteur que l'extrémité libre dudit au moins un élément de contact électrique (11) et une position basse dans laquelle l'extrémité libre dudit au moins un élément de contact électrique (11) fait saillie du bord supérieur dudit soufflet de protection (14). 3. Connecteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord supérieur dudit soufflet de protection (14) est solidaire d'un élément de guidage (15) comportant un corps (15a) entourant le bord supérieur dudit soufflet de protection (14), ledit élément de guidage (15) comportant des premiers moyens d'accrochage (17) aptes à coopérer avec des moyens de retenue (4a) de l'enveloppe (5) pour maintenir ledit soufflet de protection (14) dans ladite position haute lorsque ledit connecteur (1) est en position de déconnexion. 4. Connecteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lorsque ledit soufflet de protection (14) se trouve dans ladite position haute, le corps (15a) dudit élément de guidage (15) comprime un joint (18) fixé à ladite paroi supérieure (10). 5. Connecteur électrique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit élément de guidage (15) comporte des deuxièmes moyens d'accrochage (16) destinés à coopérer avec des moyens de retenue (35) de ladite deuxième partie d'enfichage (3), lorsque ledit connecteur (1) est en position de connexion, pour entraîner l'étirement dudit soufflet de protection (14) lors d'une opération de déconnexion dudit connecteur (1). 6. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite première partie d'enfichage (2) est intégrée dans une structure d'un véhicule, ladite deuxième partie d'enfichage (3) étant connectée à un dispositif électronique intégré dans un équipement du véhicule.