Brevet FR2937801A1 — publié le 20100430

Ensemble de connexion à verrouillage rapide et procédé d'accouplement et de désaccouplement de l'ensemble. La présente invention a pour objet un ensemble de connexion à verrouillage permettant l'accouplement et le désaccouplement rapide des éléments constituant cet ensemble. 10 L'invention concerne de même le procédé d'accouplement et de désaccouplement rapide des éléments constituant ledit ensemble de connexion. Elle concerne particulièrement un ensemble de connexion 15 comportant des connecteurs électriques miniatures équipés d'un corps isolant démontable. La présente invention trouve une application particulière dans les environnements sévères dans lesquels les éléments constituant 20 l'assemblage sont soumis à des forces d'accélération et centrifuges importantes, des vibrations et chocs et de manière générale dans les domaines nécessitant des traitements de signaux à haute vitesse et haute densité dans des espaces très réduits. 25 Dans les domaines cités ci-dessus il existe un besoin important concernant la réduction de la taille des composants devant être intégrés dans des encombrements de plus en plus petits. C'est ainsi que des composants tels que des connecteurs 30 rectangulaires à haute densité doivent être dimensionnés de telle5 manière qu'ils puissent être intégrés facilement dans des boîtiers de faible hauteur contenant des systèmes électroniques. Outre ce besoin de dimensionnement, il existe de même une recherche de simplification des opérations de verrouillage et de déverrouillage des éléments de l'assemblage de connexion permettant leur accouplement et leur désaccouplement dans des temps de plus en plus courts. Il existe de nombreuses réalisations de verrouillage d'ensemble de connexion constitué de deux connecteurs rectangulaires appelés généralement l'embase et la fiche. Ces deux connecteurs sont équipés de contacts électriques ou optiques insérés réciproquement dans les isolants de l'embase et de la fiche et reliés à des câbles afin d'alimenter en signaux ou/et en puissance un équipement électronique. L'embase peut constituer un connecteur de câble mais elle est plus généralement fixée sur un panneau horizontal ou vertical. Dans le cas d'une liaison sur panneau les contacts sont alors soudés sur une plaquette électrique appartenant au circuit électronique. L'embase comporte à ses deux extrémités une zone sans contact permettant l'implantation de moyens de verrouillage qui sont actionnés dès que le connecteur complémentaire constitué par la fiche est accouplé à l'embase. Ces moyens sont généralement constitués par des épingles 30 élastiques repliées sur des tenons pratiqués sur les extrémités de la 3 2937801 fiche dans la zone non équipée de contacts ou par des vis maintenues captives aux extrémités de la fiche et vissées dans des alésages prévus aux extrémités de l'embase. 5 Il est de méme connu par le brevet US 5 401 189 par exemple d'utiliser des crochets en matière plastique qui sont implantés aux extrémités d'un connecteur de carte rectangulaire et qui permettent de verrouiller ensemble les éléments de l'ensemble de connexion. Ces crochets sont rapportés sur le corps isolant d'une embase et 10 sont prévus pour se verrouiller dans une ouverture prévue dans la fiche. Ce brevet enseigne un verrouillage mais le déverrouillage de la fiche, à savoir le dégagement du crochet de l'embase de l'ouverture de la fiche ne peut s'effectuer qu'à l'aide d'un outil spécial. 15 Il était donc nécessaire de développer un système de verrouillage / déverrouillage pour ensemble de connexion permettant l'accouplement et le désaccouplement rapide et sans outillage dédié des éléments constituant cet ensemble. 20 Dans ce but la présente invention concerne un ensemble de connexion constitué d'un premier connecteur électrique ou embase, d'un connecteur électrique complémentaire ou fiche, d'un système composé de moyens assurant le verrouillage et le déverrouillage des connecteurs constituant ledit ensemble afin de permettre son 25 accouplement et son désaccouplement dans lequel l'embase et la fiche comportent à chacune de leurs extrémités respectives un système de moyens à douilles et de logements à ressorts intégrés actionnés par poussée. Selon l'une des caractéristiques principales de l'invention, l'embase comporte à chacune de ses extrémités un moyen à douille constitué d'une douille fendue fixée à l'embase et d'au moins deux poutres en porte à faux dont l'extrémité libre opposée comporte un crochet définissant un épaulement. Selon cette caractéristique de l'invention les poutres comportent de plus une partie chanfreinée disposée sur une même génératrice mais à l'opposé de l'épaulement. Selon l'une des caractéristiques principales de l'invention les poutres sont élastiques. Selon l'une des caractéristiques principales de l'invention la 15 fiche comporte à chacune de ses extrémités un logement comportant un équipage mobile actionné par un ressort assurant le déplacement d'un plateau de butée. Selon l'une des caractéristiques de l'invention le logement de 20 l'équipage mobile comporte en outre un poussoir commandé par ressort pourvu intérieurement d'un alésage central chanfreiné . L'invention concerne de même un procédé d'accouplement des éléments constituant un ensemble de connexion constitué d'un 25 premier connecteur électrique ou embase, d'un connecteur électrique complémentaire ou fiche, d'un système composé de moyens assurant le verrouillage et le déverrouillage des connecteurs constituant ledit ensemble, procédé selon lequel les logements de la fiche sont positionnés sur l'extrémité des douilles fendues de10 l'embase et poussés jusqu'à ce que l'épaulement des poutres s'accoste sur le plateau de butée de l'équipage mobile. Selon cette caractéristique les épaulements et la surface du 5 plateau sont fermement maintenus en contact par le ressort principal. L'invention concerne de même un procédé de désaccouplement des éléments constituant un ensemble de connexion constitué d'un 10 premier connecteur électrique ou embase, d'un connecteur électrique complémentaire ou fiche, d'un système composé de moyens assurant le verrouillage et le déverrouillage des connecteurs constituant ledit ensemble procédé selon lequel le poussoir équipant les logements de la fiche est soumis à une poussée jusqu'à ce que 15 l'épaulement des poutres se désolidarise du plateau de butée de l'équipage mobile. Selon cette caractéristique la poussée appliquée par le poussoir permet la désolidarisation des poutres par action de l'alésage central 20 chanfreiné du poussoir sur une partie chanfreinée des poutres. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante et des dessins annexés dans lesquels, 25 les figures la et lb représentent une vue en perspective d'embases de l'art antérieur, la figure 2 représente une vue de dessus d'une embase conforme à l'invention, 30 la figure 3 représente une vue de dessus de l'ensemble de connexion, la figure 4 représente une coupe selon 4-4 de la figure 3. Sur les figures la et lb sont représentées des embases 1 et 2 de l'art antérieur. Ces embases comportent une plaque avant 3, 3' et une ouverture centrale 4, 4' dans lesquelles sont positionnés les contacts électriques ou optiques. De manière générale ces embases sont fixées sur un panneau, non représenté, ou une plaquette de circuit imprimé par exemple. Ces embases constituent l'art antérieur du premier des deux connecteurs électriques rectangulaires constituant l'ensemble de connexion de la présente invention et sont appelées à recevoir le connecteur électrique complémentaire, appelé fiche, de l'ensemble de connexion. Ces deux connecteurs sont équipés de contacts électriques ou optiques insérés réciproquement dans les isolants de l'embase et de la fiche et reliés à des câbles, non représentés, afin d'alimenter en signaux un équipement électronique. De chaque côté de l'ouverture 4, 4' subsiste une zone non équipée de contacts qui comporte soit un alésage fileté 5, soit une épingle élastique 6 dont le rôle a été explicité précédemment dans la présente demande. La figure 2 représente une embase 10 conforme à l'invention 30 vue de dessus. Selon la réalisation décrite cette embase comporte des contacts électriques 11 coudés dont l'extrémité libre est soudée sur une plaquette de circuit imprimé, non représenté. Cette embase est constituée d'un connecteur miniature à haute densité comprenant une collerette 12 assurant l'assemblage et le maintien d'un corps isolant de réception des contacts électriques 11 et recevant une plaquette arrière maintenue dans la collerette par un bossage 14 en saillie. L'embase 10 comporte une plaque avant 13 recevant dans sa partie centrale la collerette 12. De chaque côté de la collerette 12 sont disposés dans la zone non équipée de contacts, des moyens à douilles fendues 15 dont le rôle sera décrit ci-après. Ce moyen à douilles fendues est fixé sur la plaque avant 13 au moyen d'une vis 16. Il peur être fixé par écrou ou par sertissage. La vis 16 assure la liaison entre la plaque 13 et un arbre fileté 17 équipé d'un écrou 18 qui permet la fixation de l'embase sur un panneau vertical d'un ensemble électronique. A titre d'exemple l'espace montré entre la plaque avant 13 et l'écrou 18 est d'environ de 2 mm soit l'épaisseur d'une tôle conventionnelle pour ce type d'application. Comme il est visible sur la figure 4 un joint d'étanchéité 19 est positionné dans une gorge pratiquée sur la surface inférieure de la plaque avant. Lorsque l'embase est fixée sur le panneau par verrouillage de l'écrou 18, le joint 19 flue dans la gorge jusqu'au contact physique de la plaque 13 sur le panneau. La figure 3 représente un ensemble de connexion 7 dans lequel l'embase 10 et un connecteur électrique complémentaire ou fiche 20 30 sont assemblés. La fiche 20, selon la réalisation décrite, est constituée d'un connecteur miniature à haute densité comprenant un boîtier 21 assurant l'assemblage et le maintien d'un corps isolant de réception des contacts électriques, non représentés et recevant une plaquette arrière maintenue par un bossage 22 en saillie. A chaque extrémité du boîtier 21 sont disposés dans la zone non équipée de contacts, des logements à ressorts 23 dont le rôle 10 sera décrit ci-après. La figure 4 représente en coupe selon l'axe 4-4 de la figure 3 le système de moyens à douilles 15 et de logements à ressorts intégrés actionnés par poussée dans la position de verrouillage de l'ensemble 15 de connexion 7 de la présente invention. Comme décrit précédemment, l'arbre 17 est usiné dans sa partie non filetée de façon à obtenir une douille creuse dont le fût est fendu pour constituer des poutres 24 en porte à faux et dont 20 l'extrémité libre comporte un crochet 25 définissant un épaulement 26. Ces poutres 24 sont au nombre de quatre dans l'exemple décrit mais il est bien évident que l'invention concerne toute douille comportant au moins deux poutres. Les poutres 24 comportent de plus une partie chanfreinée 27 disposée sur une même génératrice 25 mais à l'opposé de l'épaulement 26. Les poutres 24 sont élastiques afin de permettre leur effacement rapide lors de l'accouplement et du désaccouplement des éléments 10, 20 de l'ensemble de connexion 7. Afin de conserver l'intégrité de ces poutres 24 lors de la manipulation des éléments une chemise 29 est sertie sur l'arbre 17 et entoure les poutres 24 sur deux tiers environ de leur longueur. Cette chemise 29 peut être élaborée pour obtenir un encapsulage plus important de la douille afin de la protéger plus efficacement pendant les manipulations. Dans cette réalisation, la séquence d'accouplement s'effectue en deux étapes : enfichage de la fiche 20 sur l'embase 10 en butée puis verrouillage de la connexion par translation vers la plaque 13 des deux équipages mobiles 23 jusqu'à l'encliquetage. Cette poussée exercée par le poussoir extérieur 39 est transmise à l'équipage mobile 30 soit par une pièce de liaison 39' 15 soit directement. Les poutres sur la figure 4 sont en position de verrouillage dans un logement 23 comportant un équipage mobile 30, 30' actionné par un ressort principal 31 assurant le déplacement d'un plateau de 20 butée 32 comportant un guide 33 dont l'ouverture centrale est chanfreinée 34. Ce chanfrein permet l'effacement des poutres 24 lors de l'opération de verrouillage par la poussée de la partie chanfreinée 27 de la poutre 24 sur la surface chanfreinée 34, autorisant ainsi les poutres 24 à s'introduire dans le guide 33. Une 25 fois que le crochet 25 a dépassé l'extrémité du guide 33, l'épaulement 26 des poutres 24 vient au contact de la surface du plateau de butée 32 et maintient fermement, à l'aide du ressort principal 31, l'accouplement des éléments de l'ensemble de connexion 7. 30 L'équipage mobile comporte une plaque de fond 30' qui maintient le ressort principal 31 et est maintenue à l'intérieur du logement 23 par un clip fendu ou tout autre moyen inséré dans une gorge pratiquée dans la paroi intérieure 35 du logement 23. Le logement 23 comporte en outre à son extrémité opposée à celle au contact de l'embase 10 un poussoir 36 commandé par ressort 37. Le poussoir est pourvu intérieurement d'un alésage central 38 chanfreiné. Ce poussoir est maintenu à l'extérieur du logement lorsque l'ensemble 7 est verrouillé. Lorsqu'un déverrouillage rapide s'impose, l'opérateur exerce une pression sur le poussoir 36 dont la partie chanfreinée 38 entre au contact du chanfrein 27 des crochets 25 dégageant ainsi l'épaulement 26 de la surface du plateau de butée 32. De ce fait les poutres 24 s'effacent du fait de leur élasticité et la fiche 20 peut être déconnectée de l'embase 10 permettant ainsi un désaccouplement rapide des éléments de l'ensemble de connexion 7. Parmi les avantages procurés par la présente invention on notera que le verrouillage décrit permet d'exercer un effort constant sur les faces avant de l'embase et de la fiche lorsqu'elles sont accouplées supprimant ainsi tout risque de jeu résiduel entre les éléments. L'élimination de ce jeu résiduel permet d'assurer une continuité de masse de très haute qualité du fait du contact des deux boîtiers. De même le système décrit permet un équilibrage parfait du verrouillage à chaque extrémité des éléments et assure une pression 30 identique sur le joint d'étanchéité positionné sur l'embase. Les réalisations de l'invention telles que décrites ne sont pas limitatives et les variantes et modifications apportées ne sortent pas pour autant du cadre ni de l'esprit de la présente invention.5 REVENDICATIONS1 . Ensemble de connexion (7) à verrouillage rapide constitué d'un premier connecteur électrique ou embase (10), d'un connecteur électrique complémentaire ou fiche (20), d'un système composé de moyens assurant le verrouillage et le déverrouillage des connecteurs constituant ledit ensemble de connexion afin de permettre son accouplement et son désaccouplement caractérisé en ce que l'embase (10) et la fiche (20) comportent à chacune de leurs extrémités respectives un système de moyen à douille (1.5) et de logement à ressorts intégrés (23) actionné par poussée. 2 . Ensemble de connexion à verrouillage rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'embase (10) comporte à chacune de ses extrémités un moyen à douille (15) constitué d'une douille fendue fixée à l'embase (10) et d'au moins deux poutres (24) en porte à faux dont l'extrémité libre opposée comporte un crochet (25) définissant un épaulement (26). 3. Ensemble de connexion à verrouillage rapide selon la revendication 2 caractérisé en ce que les poutres (24) comportent de plus une partie chanfreinée (27) disposée sur une même génératrice mais à l'opposé de l'épaulement (26). 4. Ensemble de connexion à verrouillage rapide selon la revendication 3 caractérisé en ce que les poutres (24) sont élastiques.30 5. Ensemble de connexion à verrouillage rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que la fiche (20) comporte à chacune de ses extrémités un logement (23) comportant un équipage mobile (30, 30') actionné par un ressort (31) assurant le déplacement d'un plateau de butée (32). 6. Ensemble de connexion à verrouillage rapide selon la revendication 5 caractérisé en ce que le logement (23) de l'équipage mobile comporte en outre un poussoir (36) commandé par un ] 0 ressort (37) et pourvu intérieurement d'un alésage central chanfreiné (38) . 7. Procédé d'accouplement des éléments constituant un ensemble de connexion selon les revendications 2 et 5 constitué 15 d'un premier connecteur électrique ou embase (10), d'un connecteur électrique complémentaire ou fiche (20), d'un système composé de moyens assurant le verrouillage et le déverrouillage des connecteurs constituant ledit ensemble caractérisé en ce que les logements (23) de la fiche (20) sont positionnés sur l'extrémité des douilles fendues 20 (15) de l'embase (10) et poussés jusqu'à ce que l'épaulement (25) des poutres (24) s'accoste sur le plateau de butée (32) de l'équipage mobile (30). 8. Procédé d'accouplement selon la revendication 7 25 caractérisé en ce que les épaulements (25) et la surface du plateau de butée (32) sont fermement maintenus en contact par le ressort principal (31) lorsque les éléments sont accouplés. 9. Procédé de désaccouplement des éléments constituant 30 un ensemble de connexion selon les revendications 2 et 6 constituéd'un premier connecteur électrique ou embase (10), d'un connecteur électrique complémentaire ou fiche (20), d'un système composé de moyens assurant le verrouillage et le déverrouillage des connecteurs constituant ledit ensemble caractérisé en ce que le poussoir (36) équipant les logements (23) de la fiche (20) est soumis à une poussée jusqu'à ce que l'épaulement (26) des poutres (24) se désolidarise du plateau de butée (32) de l'équipage mobile (30). 10. Procédé de désaccouplement selon la revendication 9 caractérisé en ce que la poussée appliquée par le poussoir (36) permet la désolidarisation des poutres (24) par action de l'alésage central chanfreiné (38) du poussoir (36) sur une partie chanfreinée (27) des poutres 24.