Brevet FR2914391A1 — publié le 20081003

EMBASE ET FICHE POUR CONNECTEUR ELECTRIQUE ET PNEUMATIQUE L'invention concerne un connecteur électrique et pneumatique. Plus précisément l'invention concerne une embase et une fiche spécifiquement destinées à la connexion et déconnexion de deux composants aptes à véhiculer d'une part, de l'électricité et, d'autre part, un flux de fluide, tel que de l'air ou un liquide. L'invention trouve des applications notamment dans le domaine de l'aéronautique. Par exemple, un connecteur électrique et pneumatique selon l'invention peut être utilisé lorsque l'on souhaite installer une arrivée d'air au niveau d'une rangée de sièges dans un aéronef, afin de fournir simultanément une alimentation en air à un système de sécurité pour passagers, et une alimentation en électricité pour d'éventuels accessoires électriques compris dans les sièges, tels que radio, télévision, dispositif d'éclairage etc. Bien entendu le connecteur électrique et pneumatique selon l'invention trouve également des applications dans tout domaine dès lors qu'on souhaite pouvoir véhiculer, d'une part, un courant électrique et, d'autre part un fluide, de manière réversible. Lorsque l'embase et la fiche d'un connecteur électrique et pneumatique sont déconnectées, il est préférable de bloquer l'arrivée de fluide, située le plus souvent au niveau de l'embase, afin d'empêcher toute fuite dudit fluide. En effet, lorsque le fluide véhiculé par le connecteur électrique et pneumatique est un liquide, une fuite du liquide pourrait entraîner des courts-circuits au niveau des installations électriques. Par ailleurs, si la vitesse d'écoulement du fluide, liquide ou gazeux, est importante, cela peut rendre la connexion entre la fiche et l'embase difficile. Dans l'invention on propose une embase pour connecteur électrique et pneumatique destinée à être raccordée à une entrée de fluide et apte à autoriser le passage de fluide une fois seulement que l'embase est connectée à une fiche. L'embase selon l'invention est apte à s'opposer au passage de fluide lorsque l'embase est déconnectée. L'invention propose également une fiche apte à coopérer avec l'embase selon l'invention pour autoriser le passage de fluide lorsque l'embase et la fiche sont connectées. Pour cela l'embase selon l'invention est munie d'une vanne montée en rotation autour d'un axe transversal. La vanne peut avoir au moins deux positions, respectivement position repos dans laquelle elle obstrue le conduit d'arrivée de fluide auquel l'embase est connectée, et position active dans laquelle elle libère le conduit d'arrivée de fluide pour autoriser le passage de fluide. La vanne revient automatiquement en position repos lorsque l'embase est désolidarisée de la fiche de manière à prévenir tout écoulement de fluide hors du connecteur. L'embase selon l'invention est également munie d'inserts électriques destinés à coopérer avec des inserts électriques d'une fiche correspondante de manière à véhiculer un courant électrique. Ainsi l'embase selon l'invention permet de connecter de manière réversible un composant électrique et un composant hydraulique ou gazeux. La fiche selon l'invention comporte un dispositif d'actionnement apte à coopérer avec l'embase selon l'invention de manière à actionner l'ouverture de la vanne. La fiche peut être fixée à un conduit d'évacuation de fluide dans lequel le fluide véhiculé à travers le connecteur électrique et pneumatique peut s'écouler. Ce n'est qu'une fois que la fiche est fixée à l'embase, et que le dispositif d'actionnement de la fiche a ouvert la vanne de l'embase, que le fluide peut s'écouler à travers le connecteur électrique et pneumatique. Dès lors que la fiche est retirée de l'embase et que le dispositif d'actionnement sur la fiche ne coopère plus avec la vanne de l'embase, la vanne revient en position repos afin d'obstruer le conduit d'arrivée de fluide. La fiche selon l'invention comporte par ailleurs des inserts électriques destinés à coopérer avec les inserts électriques de l'embase. L'invention a donc pour objet une embase pour connecteur électrique et pneumatique, ladite embase étant munie d'un canal de passage de fluide destiné à être connecté à une arrivée de fluide, caractérisée en ce que l'embase comporte un clapet pivotant logé dans le canal de passage de fluide et apte à s'étendre perpendiculairement au flux de fluide destiné à s'écouler dans le canal de passage de fluide, de manière à obstruer ledit canal de passage de fluide lorsque l'embase n'est pas connectée à une fiche correspondante, et apte à s'étendre parallèlement au flux de fluide, de manière à libérer le canal de passage de fluide, lorsque l'embase est connectée à une fiche correspondante. Par logé dans le canal de passage de fluide, on entend que le clapet s'étend dans un diamètre du canal de manière à avoir deux positions stables. Dans une première position stable le contour externe du clapet suit un contour interne du canal de passage de fluide de manière à obstruer le flux de fluide. Autrement dit le clapet s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal du canal de passage de fluide. Dans la deuxième position stable, le clapet a pivoté de 90 par rapport à la première position stable, de sorte qu'il s'étend parallèlement à l'axe longitudinal du canal de passage de fluide. Par fiche correspondante, on entend une fiche pour connecteur électrique et pneumatique munie d'un canal de passage de fluide apte à coïncider avec le canal de passage d'air sur l'embase. Selon des exemples de réalisation de l'embase selon l'invention, il est possible de prévoir tout ou partie des caractéristiques supplémentaires suivantes : - le clapet pivotant est un clapet à papillon ; - l'embase est munie de moyens élastiques de rappel du clapet, aptes à ramener et maintenir le clapet perpendiculairement au flux de fluide lorsque l'embase n'est pas connectée à une fiche ; - l'embase a une forme générale cylindrique circulaire ; - le canal de passage de fluide est disposé au centre de l'embase, des inserts électriques étant disposés en couronne autour dudit canal de passage de fluide ; - l'embase est munie d'un couvercle rabattable apte à recouvrir une face de connexion de ladite embase lorsqu'elle n'est pas connectée à une fiche. L'invention concerne également une fiche pour connecteur électrique et pneumatique, ladite fiche étant munie d'un canal de passage de fluide destiné à être connecté à une sortie de fluide, caractérisée en ce que la fiche est munie d'une protubérance s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la fiche et apte à être logée dans le canal de passage de fluide d'une embase correspondante. Par embase correspondante, on entend une embase pour connecteur électrique et pneumatique munie d'un canal de passage de fluide apte à coïncider avec le canal de passage d'air sur la fiche. Selon des exemples de réalisation de la fiche selon l'invention, il est possible de prévoir tout ou partie des caractéristiques supplémentaires suivantes : - la protubérance s'étend dans un prolongement du canal de passage de fluide de la fiche qu'elle borde partiellement. - la fiche a une forme générale cylindrique circulaire. - le canal de passage de fluide est disposé au centre de la fiche, des inserts électriques étant disposés en couronne autour dudit canal de passage de fluide. L'invention concerne également un connecteur électrique et pneumatique comportant une embase et une fiche selon l'invention, la protubérance de la fiche étant apte à coopérer avec le clapet pivotant de l'embase de manière à maintenir ledit clapet parallèle au flux de fluide destiné à s'écouler dans le canal de passage de fluide lorsque la fiche et l'embase sont connectées. 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 1A et 1B : deux représentations schématiques d'une embase selon l'invention ; - figure 2A et 2B : deux représentations schématiques d'une fiche selon l'invention ; - figure 3A et 3B : deux représentations en coupe transversale d'un connecteur électrique et pneumatique selon l'invention. Sur les figures 1A et 1B est représentée une embase 100 selon l'invention avec un couvercle 101 rabattu (figure 1 A) et ouvert (figure 1 B). Le couvercle 101 est un couvercle rabattable apte à recouvrir une face de connexion 102 de l'embase 100, ladite face de connexion 102 étant destinée à coopérer avec une face de connexion sur une fiche correspondante. La face de connexion 102 est munie d'inserts électriques 103 comportant une pluralité de contacts électriques mâles 104 destinés à coopérer avec des contacts électriques femelles sur une fiche correspondante. Lorsque que le couvercle 101 est rabattu sur la face de connexion 102, il protège entièrement les inserts électriques 103 des pollutions externes. Lorsque l'on souhaite connecter l'embase 100 à une fiche, il est nécessaire de relever le couvercle 101 par exemple en utilisant les moyens de préhension 106 ménagés sur ledit couvercle 101. Avantageusement, le couvercle 101 est muni de moyens élastiques de rappels 107, tels qu'un ressort de rappel, aptes à ramener ledit couvercle 101 en position rabattue lorsque l'embase 100 n'est pas connectée à une fiche. Ainsi, dès que l'on déconnecte l'embase 100 de la fiche, le couvercle 101 se rabat automatiquement sur la face de connexion 102 de manière à protéger les inserts électriques 103 et le canal de passage de fluide 105 de toutes les pollutions externes. L'embase 100 selon l'invention comporte également un canal de passage de fluide 105 débouchant par une extrémité de sortie au niveau de la face de connexion 102. Une extrémité d'entrée du canal de passage de fluide 105, opposée à l'extrémité de sortie, débouche dans la bouche d'arrivée 2 d'un conduit de fluide 1. Un clapet pivotant 108 est monté à l'intérieur du canal de passage de fluide 105, au niveau de l'extrémité d'entrée. Le clapet pivotant 108 comporte un disque 115 dont le diamètre est égal au diamètre du canal de passage de fluide 105, ledit disque 115 s'étendant transversalement dans le diamètre dudit canal 105 de manière à obstruer entièrement l'extrémité d'entrée. Comme cela sera décrit plus en détails par la suite, le disque 115 du clapet pivotant 108 est monté en rotation autour d'un axe transversal, s'étendant perpendiculairement au flux de fluide destiné à traverser le conduit 1. Ainsi, le disque 115 peut pivoter de manière à s'étendre parallèlement au flux et autoriser le passage du fluide. Dans l'exemple représenté aux figures 1A et 1B, le canal de passage de fluide 105 est un canal central ménagé au centre de l'embase 100 dont une section est circulaire cylindrique. Les inserts électriques 103 sont disposés en couronne autour du canal 105. Plus précisément, l'embase 100 comporte trois inserts électriques 103 qui ont chacun une forme en arc de cercle de manière à épouser un contour externe du canal 105 et former une couronne ouverte autour dudit canal 105. Les inserts 103 bordent un flanc droit, un flanc gauche et une partie basse dudit canal 105, une partie haute du canal 105 étant bordée par les moyens d'articulation du couvercle rabattable 101. La forme circulaire cylindrique de l'embase 100 ainsi que la disposition en couronne des inserts électriques 103 autour d'un canal de passage de fluide 105 central permet de réduire l'encombrement général de l'embase électrique et pneumatique 100 selon l'invention. L'embase 100 selon l'invention comporte par ailleurs une liaison rotule 110 permettant de fixer l'embase 100 à un support. Plus précisément la liaison rotule 110 comporte une plaque de fixation 111, une tige de liaison 112 et un capuchon 113. Le capuchon 113 coopère avec une excroissance sphérique 114 (figure 3A) dont une forme est complémentaire du capuchon 113. Ainsi, par l'intermédiaire de cette sphère 114, solidaire du corps de l'embase 100, ladite embase 100 peut être fixée à un support avec un certain degré de liberté. En effet, l'embase 100 peut pivoter par rotation de la sphère 114 dans le capuchon 113 et se mouvoir horizontalement et verticalement par rapport au support, pour faciliter notamment la déconnexion de la fiche sur l'embase. Sur les figures 2A et 2B est représentée une fiche électrique et pneumatique 200 selon l'invention. La fiche 200 a une forme générale circulaire cylindrique complémentaire de la forme circulaire cylindrique de l'embase 100. Plus précisément, la fiche 200 est munie d'un canal de passage de fluide 201 central, dont une extrémité d'entrée, située sur une face de connexion 203 de la fiche 200, est bordée sur son périmètre extérieur par trois inserts électriques 202 disposés en couronne autour du canal 201 de manière complémentaire à la disposition des inserts électriques 103 sur l'embase 100. Les inserts électriques 202 sont munis de contacts électriques femelles 206 complémentaires des contacts électriques mâles 104 ménagés sur les inserts électriques 103 de l'embase 100. Une extrémité de sortie du canal 201, opposée à l'extrémité d'entrée, débouche dans une bouche de sortie de fluide 4 d'un conduit d'évacuation de fluide 3. L'extrémité d'entrée du canal de passage de fluide 201 est munie d'une protubérance d'actionnement 204, en saillie de la face de connexion 203, apte et destinée à faire pivoter le disque 115 du clapet pivotant 108 sur l'embase 100 lorsque la fiche 200 est fixée à l'embase 100. La protubérance 204 s'étend parallèlement à l'axe longitudinal du canal de passage de fluide 201 et perpendiculairement au disque 115 du clapet pivotant 108 qu'il doit actionner. Dans l'exemple représenté sur les figures 2A et 2B, la protubérance 204 est formée par un prolongement partiel de la paroi 205 du canal de passage de fluide 201. Dans un autre exemple de réalisation, on peut prévoir que la protubérance 204 est formée par une tige s'étendant dans le prolongement de la paroi 205, ou même dans le canal 201. Dans tous les cas, la protubérance 204 s'étend suffisamment en saillie de la face de connexion 203 afin d'être introduite dans le canal de passage de fluide 105 de l'embase 100 et de pouvoir venir au contact du disque 115 du le clapet pivotant 108 pour le faire pivoter. Sur les figures 3A et 3B est représenté un connecteur électrique et pneumatique 300 selon l'invention en coupe transversale, parallèlement au clapet pivotant 108 ouvert (figure 3A) et perpendiculairement au clapet pivotant 108 ouvert (figure 3B). Le connecteur électrique et pneumatique 300 comporte une embase 100 selon l'invention connectée à une fiche 200 selon l'invention. L'extrémité de sortie 109 du canal de passage de fluide 105 de l'embase 100 débouche dans un conduit d'arrivée de fluide 1, la bouche d'entrée 2 du conduit 1 entourant l'extrémité de sortie 109. La face de connexion 102 de l'embase 100 est accolée à la face de connexion 203 de la fiche 200. De même, l'extrémité de sortie 207 du canal 201 de la fiche 200 débouche dans le conduit d'évacuation 3, la bouche de sortie 4 entourant l'extrémité de sortie 207. Dans les représentations des figures 3A et 3B, le disque 115 du clapet pivotant 108 s'étend parallèlement à l'écoulement F de fluide traversant le connecteur 300, de manière à autoriser le passage dudit fluide depuis le conduit d'arrivée 1 jusqu'au conduit d'évacuation 3 à travers l'embase 100 et la fiche 200. Avantageusement, le disque 115 est monté sur un axe de rotation 120 s'étendant dans un diamètre dudit disque 115. L'axe de rotation 120 comporte un ressort de rappel 121 apte à ramener le disque 115 en position repos lorsque la protubérance 204 de la fiche 200 ne maintient pas le disque 115 parallèlement au flux F. Ainsi la protubérance 204, lorsqu'elle est logée dans le canal 105 de l'embase 100, maintient le ressort 121 dans un état contraint et lorsqu'on retire la fiche 200 et donc la protubérance 204 du canal 105, le ressort 121 retourne en position repos en faisant pivoter l'axe 120 de manière à ramener le disque 115 perpendiculairement au flux F. Comme cela est visible sur la figure 3B, le connecteur 300 selon l'invention comporte également un système de rétention à billes qui permet d'avoir une bonne sensation au verrouillage lorsque l'on connecte la fiche 200 sur l'embase 100 en émettant notamment un cliquetis indiquant à l'utilisateur que la connexion a eu lieu. Le système de rétention à billes comporte des billes 122 montées en translation dans une paroi interne 124 du canal 105 de l'embase 100 de manière à ce que les billes 122 soient en saillie partielle de la paroi interne 124 et débouchent ainsi dans le canal 105 lorsque l'embase 100 n'est pas solidarisée à la fiche 200. Chaque bille 122 est montée en translation dans un logement par l'intermédiaire d'un ressort 123 s'étendant dans le corps de l'embase 100 de manière à autoriser une translation de la bille 122 depuis l'intérieur du canal 105 en direction du corps de l'embase 100, afin que la bille 122 puisse être entièrement contenue dans le corps de l'embase 100 et ne plus saillir dans le canal 105. La fiche 200 comporte des logements 220 ménagés sur une paroi interne du canal 201 de manière à coïncider avec les billes 122 lorsque la fiche 200 est connectée à l'embase 100. Les logements 220 sont aptes à recevoir la partie des billes 122 en saillie dans le canal 105. Lorsqu'on introduit la fiche 200 dans le canal 105 de l'embase 100, la paroi externe 221 du canal 201 frotte contre la paroi interne 124 du canal 105 de l'embase 100 et repousse les billes 122 dans leur logement en contraignant les ressorts 123. Lorsque la fiche 200 est entièrement introduite dans l'embase 100 et que la connexion entre les parties pneumatiques respectives d'une part et entre les parties électriques respectives de la fiche et l'embase d'autre part sont complètement réalisées, les billes 122 se situent au niveau des logements 220 de la fiche 200, les ressorts 123 ramènent alors les billes 122 vers l'intérieur du canal 105 de manière à ce qu'elles se retrouvent logées dans les logements 220 correspondants sur la fiche 200. Le repositionnement des billes 122 en saillie de la paroi interne 124 du canal 105 s'accompagne, le plus souvent, d'un cliquetis annonçant à l'utilisateur que la connexion pneumatique et électrique entre l'embase 100 et la fiche 200 a bien eu lieu. Avantageusement, de manière à bien positionner la fiche 200 par rapport à l'embase 100 et faire coïncider chacun des inserts électriques 202 de la fiche 200 avec un insert électrique 103 de l'embase 100, il est possible de munir la fiche et l'embase de moyens de détrompage permettant d'orienter correctement la fiche par rapport à l'embase. Par ailleurs, la fiche 200 peut comporter une poignée de préemption 222 permettant à un utilisateur de tirer aisément la fiche 200 vers lui lorsqu'il souhaite déconnecter la fiche 200 de l'embase 100. Dans la mesure où l'embase 100 est montée sur une liaison rotule 110, lorsque l'utilisateur tire sur la fiche 200 par la poignée 222, l'embase 100 pivote de manière à se retrouver dans l'axe de la poignée 222 et donc de la fiche 200, afin de permettre une déconnexion aisée de la fiche 200. REVENDICATIONS 1- Embase (110) pour connecteur électrique et pneumatique, ladite embase étant munie d'un canal de passage de fluide (105) destiné à être connecté à une arrivée de fluide (2), caractérisée en ce que l'embase comporte un clapet pivotant (108) logé dans le canal de passage de fluide et apte à s'étendre perpendiculairement au flux de fluide (F) destiné à s'écouler dans le canal de passage de fluide, de manière à obstruer ledit canal de passage de fluide lorsque l'embase n'est pas connectée à une fiche correspondante, et apte à s'étendre parallèlement au flux de fluide, de manière à libérer le canal de passage de fluide lorsque l'embase est connectée à une fiche correspondante. 2- Embase selon la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet pivotant est un clapet à papillon. 3- Embase selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle est munie de moyens élastiques de rappel (107) du clapet, aptes à ramener et maintenir le clapet perpendiculairement au flux de fluide lorsque l'embase n'est pas connectée à une fiche. 4- Embase selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle a une forme générale cylindrique circulaire. 5- Embase selon la revendication 4, caractérisée en ce que le canal de passage de fluide est disposé au centre de l'embase, des inserts électriques (103) étant disposés en couronne autour dudit canal de passage de fluide. 6- Embase selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un couvercle rabattable (101) apte à recouvrir la face de connexion (102) de ladite embase lorsqu'elle n'est pas connectée à une fiche. 7- Fiche (200) pour connecteur électrique et pneumatique, ladite fiche étant munie d'un canal de passage de fluide (201) destiné à être connecté à une sortie de fluide (4), caractérisée en ce que la fiche est munie d'une protubérance (204) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de la fiche et apte à être logée dans le canal de passage de fluide d'une embase correspondante. 8- Fiche selon la revendication 7, caractérisée en ce que la protubérance s'étend dans le prolongement du canal de passage de fluide de la fiche qu'elle borde partiellement. 9- Fiche selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisée en ce qu'elle a une forme générale cylindrique circulaire. 10- Fiche selon la revendication 9, caractérisée en ce que le canal de passage de fluide est disposé au centre de la fiche, des inserts électriques (202) étant disposés en couronne autour dudit canal de passage de fluide. 11- Connecteur électrique et pneumatique (300) comportant une embase (100) selon l'une des revendications 1 à 6 et une fiche (200) selon l'une des revendications 7 à 10, la protubérance de la fiche étant apte à coopérer avec le clapet pivotant de l'embase de manière à maintenir ledit clapet parallèle au flux de fluide destiné à s'écouler dans le canal de passage de fluide lorsque la fiche et l'embase sont connectées.15