Brevet FR2947675A1 — publié le 20110107

La présente invention concerne d'une manière générale les connecteurs électriques. Plus particulièrement, la présente invention concerne les connecteurs électriques ayant une ou plusieurs lignes pourvues d'un dispositif de court-circuit désactivable lors de l'insertion de la fiche électrique correspondante. Dans le domaine des connecteurs électriques, il est parfois nécessaire de court-circuiter une ou plusieurs lignes tant que le raccordement de la fiche correspondante au connecteur n'est pas terminé, en particulier pour éviter d'endommager un appareil raccordé au connecteur. On connaît de l'état de la technique de nombreux dispositifs de ce type, permettant de court-circuiter une ou plusieurs lignes du connecteur pour assurer une connexion fiable et sans risques pour l'appareil à raccorder. Ce type de connecteurs est utilisé en particulier pour raccorder un appareil présentant une sensibilité telle qu'il pourrait être endommagé définitivement lors de sa connexion. Ce type de connecteurs est utilisé en particulier dans les connecteurs pour coussins gonflables de sécurité de véhicules, pour éviter un déclenchement des coussins gonflables lors du raccordement électrique du dispositif de coussin gonflable au faisceau électrique du véhicule, en usine ou lors d'une réparation. Dans certaines applications spécifiques, il est nécessaire d'établir dans un premier temps une connexion de mise à la masse du dispositif à raccorder, puis, dans un deuxième temps, d'effectuer le raccordement des lignes de signaux. A cet effet, on utilise deux connecteurs séparés, l'un pour la mise à la masse, l'autre pour les lignes de signaux. Il est demandé à l'opérateur de raccorder d'abord le connecteur de mise à la masse puis celui des lignes de signaux, et de procéder en sens inverse pour le démontage. Cette solution est coûteuse matériellement puisqu'elle nécessite deux connecteurs séparés, et en main d'oeuvre, puisqu'elle nécessite deux opérations successives distinctes. De plus, les deux connecteurs étant totalement indépendants, rien ne garantit que la séquence de connexion sera respectée par l'opérateur. On connaît de l'état de la technique un certain nombre de connecteurs ayant un ou plusieurs contacts avancés, permettant d'assurer une séquence de connexion. Lors de la connexion des deux fiches du connecteur, les contacts avancés permettent d'établir un contact sur la ou les lignes correspondantes avant les autres lignes et donc d'assurer une séquence de contact prédéterminée. De tels connecteurs sont connus des documents US 7 338 329 B2, US 5 088 931 et US 5 494 463. Cependant, ce type de connecteur n'est pas adapté pour raccorder des appareils sensibles, tels que les airbags, car il n'assure pas le court-circuit des lignes pendant la connexion. Le problème est donc de fournir un connecteur garantissant dans tous les cas, de manière fiable et économique, un établissement de la masse avant que ne soit établi le contact entre les lignes de contact, tout en assurant la fonction de court-circuit des lignes jusqu'à ce que le contact des lignes soit établi de manière fiable, pour supprimer le court-circuit lorsque ce contact est établi. L'invention propose à cet effet un connecteur électrique comprenant une pluralité de lignes terminées par des éléments de contact électrique destiné à coopérer en insertion avec une fiche complémentaire présentant un nombre correspondant d'éléments de contact électrique, les lignes étant chacune pourvue d'un dispositif de court-circuit qui se désactive lorsque la fiche est entièrement insérée dans le connecteur, le connecteur étant caractérisé en ce que l'une au moins des lignes est terminée par une pièce de contact avancée dans le connecteur de manière à ce que cette pièce de contact entre en contact avec l'élément de contact correspondant de la fiche avant les autres éléments de contact du connecteur lors de l'introduction de la fiche dans le connecteur, la pièce présentant des moyens de raccordement électrique à l'élément de contact correspondant du connecteur pour assurer le contact électrique entre l'élément de contact de la fiche et l'élément de contact du connecteur jusqu'à l'insertion complète de la fiche dans le connecteur, la pièce étant adaptée à laisser passer l'élément de contact de la fiche jusqu'à ce qu'il entre en contact direct avec l'élément de contact correspondant du connecteur. Avantageusement, la présente invention garantit que la séquence de connexion sera respectée, puisque la connexion se fait en un seul geste via un seul connecteur. Il n'y a donc pas d'erreur de manipulation possible, ce qui assure commodité et fiabilité. Le connecteur selon l'invention est économique car il intègre en un seul connecteur et en une seule opération les fonctions des deux connecteurs de l'état de la technique. Suivant un aspect avantageux de l'invention, la pièce de contact avancée est disposée devant un élément de contact du connecteur et présente des moyens permanents de raccordement électrique avec l'élément de contact du connecteur, ladite pièce étant conçue de manière à : - engager l'élément de contact correspondant de la fiche de manière à établir un contact électrique avec l'élément de contact du connecteur via les moyens permanents de raccordement électrique, avant que les contacts sur les autres lignes ne soient établis, puis à - laisser passer l'élément de contact de la fiche tout en assurant la continuité du contact électrique avec l'élément de contact du connecteur pendant que les autres lignes entrent en contact avec les éléments de contact de la fiche correspondants et jusqu'à ce que l'élément de contact du connecteur devant lequel se trouve la pièce de contact avancée vienne en contact avec l'élément de contact de la fiche correspondant. Ainsi, avantageusement, les éléments de contact du connecteur étant alignés, le connecteur selon l'invention garantit que l'établissement du contact sur la ligne présentant la pièce de contact avancée se fera avant les autres lignes, et que le raccordement des autres lignes se fera sensiblement au même moment. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention : - les contacts du connecteur sont des broches identiques de type femelle destinées à coopérer avec des broches de type mâle de la fiche et la pièce de contact avancée est un contact de type femelle présentant globalement la forme d'une cage réalisée en un matériau conducteur, ladite cage présentant deux languettes élastiques disposées en regard et conçues pour présenter en position de repos un écartement inférieur à la taille d'une broche de type mâle de la fiche, de manière à enserrer élastiquement celle-ci lorsque la fiche est engagée dans une position initiale dans le connecteur, jusqu'à ce que la broche de type mâle traverse la cage et vienne s'engager dans l'élément de contact femelle disposé derrière la pièce de contact avancée. Ainsi, avantageusement, le connecteur est particulièrement économique, car il utilise des broches identiques, de préférence des broches standard. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir des broches spéciales coûteuses à fabriquer. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les languettes élastiques de la cage sont disposées de manière à être écartées l'une de l'autre lors de l'introduction de la broche mâle de la fiche une fois que celle-ci est en contact avec l'élément de contact femelle disposé derrière la pièce de contact avancée, et la fiche continue à être engagée dans le connecteur. Avantageusement, la pièce de contact avancée en forme de cage autorise une course suffisamment longue pour établir la séquence de connexion recherchée dans un connecteur d'encombrement réduit. Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement combinées : - les moyens permanents de raccordement électrique de la pièce de contact avancée sont une patte de contact élastique faisant saillie depuis la cage en direction de la broche de contact de type femelle, de manière à venir reposer en contact résilient sur une portion conductrice de la broche, assurant ainsi la continuité électrique entre la broche et la cage ; - le connecteur électrique présente des moyens de verrouillage par encliquetage destinés à coopérer avec des moyens de verrouillage par encliquetage complémentaires disposés sur la fiche, de manière à les rendre indémontables une fois la position finale de connexion atteinte et les moyens de verrouillage par encliquetage engagés ; - la pièce de contact avancée présente des moyens d'encliquetage élastiques destinés à coopérer par interférence de formes avec des moyens correspondants dans le corps du connecteur destinés à maintenir conjointement par encliquetage et interférence de formes la pièce de contact avancée dans le corps du connecteur. L'invention vise en outre, selon un autre aspect, une fiche pour connecteur électrique tel que décrit supra, le dispositif de court-circuit de chacune des lignes étant assuré au niveau de chacun des éléments de contact de la fiche par des moyens de court-circuit qui sont mécaniquement désactivés lorsque l'élément de contact correspondant de la fiche est engagé avec l'élément de contact correspondant du connecteur et le contact électrique de la ligne correspondante est établi. Suivant un aspect avantageux, les contacts électriques de la fiche sont des broches de type mâle contre lesquelles vient reposer une languette élastique reliée électriquement à un potentiel court-circuitant la broche, la languette étant disposée de manière à être écartée par une broche femelle correspondante du connecteur lorsque la fiche est insérée en position finale de contact dans le connecteur. L'invention vise en outre, selon un autre aspect, un ensemble composé d'un connecteur tel que décrit supra et d'une fiche correspondante. L'invention vise en outre, selon un autre aspect, un procédé de raccordement d'un connecteur à une fiche correspondante, comportant les étapes consistant à : - introduire la fiche dans le connecteur jusqu'à ce que la pièce de contact avancée entre en contact avec l'élément de contact de la fiche, - poursuivre l'introduction de la fiche de manière à ce que la pièce de contact avancée laisse passer l'élément de contact de la fiche correspondant tout en maintenant le contact électrique sur la ligne correspondante, puis - poursuivre l'introduction de la fiche jusqu'à ce que le contact s'établisse sur l'ensemble des lignes et la fiche soit entièrement insérée dans le connecteur pour désactiver le dispositif de court-circuit. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci : - la figure 1 est un schéma montrant le principe général de fonctionnement de la séquence de connexion d'un connecteur selon l'invention ; - la figure 2A est une vue en coupe d'un connecteur et d'une fiche selon l'invention en position initiale de connexion ; - la figure 2B est une vue de détail en coupe selon les repères IIB de la figure 2A; - la figure 3A est une vue en coupe d'un connecteur et d'une fiche selon l'invention en position intermédiaire de connexion ; - la figure 3B est une vue de détail en coupe selon les repères IIIB de la figure 3A; - la figure 4A est une vue en coupe d'un connecteur et d'une fiche selon l'invention en position finale de connexion ; - la figure 4B est une vue de détail en coupe selon les repères IVB de la figure 4A; - la figure 5 est une vue en perspective d'une pièce de contact avancée selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La figure 1 est un schéma de principe montrant le principe général de la séquence de connexion d'un connecteur selon l'invention. Le schéma de la figure 1 est établi sous la forme d'un tableau qui se lit de gauche à droite suivant la flèche A. Dans la première ligne sont représentées respectivement les quatre étapes de raccordement symbolisées schématiquement par une fiche 200 et un connecteur 100 selon l'invention, respectivement en position d'approche de connexion, en position initiale de connexion, en position intermédiaire de connexion, et en position finale de connexion. Dans les trois lignes suivantes on voit la séquence d'établissement de contacts électriques au sein du connecteur à savoir : la ligne de masse, les lignes de signaux, et la fonction de court-circuit représentée schématiquement de manière unique pour toutes les lignes. En pratique, il s'agit de raccorder un appareil électrique relié au connecteur à un faisceau électrique relié à la fiche. Le connecteur est pourvu d'une pluralité de lignes se terminant par des broches de contact avec des moyens de court-circuit qui restent activés tant que la fiche n'est pas complètement introduite dans le connecteur et le contact électrique n'est pas établi de manière fiable sur chaque ligne. C'est ce que l'on voit lors de l'approche de connexion, les broches du connecteur sont en position de court-circuit pour éviter tout endommagement du dispositif électrique à raccorder. Une pièce de contact avancée est disposée sur la ligne de masse du connecteur, de sorte que lors de l'introduction de la fiche dans le connecteur, la masse est établie en premier. C'est ce que l'on voit au niveau de la position initiale de connexion en figure 1. En position intermédiaire de connexion, lorsque la fiche continue à être introduite dans le connecteur les contacts sur les autres lignes sont établis. Enfin, en position finale de connexion, de manière connue en soi, les moyens de court-circuit des broches sont désactivés mécaniquement par l'insertion de la fiche dans le connecteur. Le raccordement entre l'appareil et le faisceau est établi et l'ensemble est prêt à fonctionner. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple de réalisation qui suit, représenté schématiquement sur les figures 2A à 5. Comme visible en figures 2A à 4B, un connecteur électrique 100 selon l'invention présente un corps réalisé en un matériau isolant et abritant une pluralité de lignes terminées par des broches de type femelle 110 identiques entre elles alignées suivant une direction transversale du connecteur. Elles sont disposées de manière alignée suivant une direction transversale du connecteur 100. On distingue six lignes regroupées pour les signaux dans la partie supérieure du connecteur, et une ligne de masse dans la partie inférieure du connecteur. Une fiche 200 est prévue pour coopérer avec le connecteur 100, présentant un corps réalisé en un matériau isolant et des broches de type mâle 210 alignées suivant une direction transversale de la fiche 200. Les broches sont alignées suivant une direction transversale de la fiche et disposées de manière à s'accoupler avec les broches femelles 110 du connecteur 100. La ligne de masse du connecteur 100 est terminée par une pièce de contact avancée 150, disposée de manière à entrer en contact avec la broche 210 correspondante de la fiche 200 avant les broches des lignes de signaux du connecteur lors de l'introduction de la fiche dans le connecteur, comme visible en figure 2A. La pièce de contact avancée 150 est un contact de type femelle présentant globalement la forme d'une cage réalisée en un matériau conducteur. La cage présente deux languettes élastiques 151 disposées en regard et conçues pour présenter en position de repos un écartement inférieur à la taille d'une broche 210 de type mâle de la fiche, de manière à enserrer élastiquement celle-ci lorsque la fiche est engagée dans une position initiale dans le connecteur. La pièce de contact avancée 150 est reliée électriquement à la broche de masse 110 qui se trouve derrière, par une languette 152, visible plus particulièrement en figure 5, et passant dans un plan parallèle au plan des figures 2A, 3A, et 4A, derrière la broche de masse 110. Ainsi, dès que la broche de masse 210 entre en contact avec la pièce de contact avancée 150, le contact électrique est établi entre la broche de masse 110 et la broche de masse 210, alors que le contact au niveau des broches de signaux n'est pas encore établi. La fiche 200 présente en outre, au niveau de chacune des broches 210, une languette métallique 220 déformable élastiquement qui vient reposer contre celles-ci et qui est reliée électriquement à un potentiel court-circuitant la broche, comme visible en figure 2B. Ceci permet de protéger l'appareil électrique (non représenté) qui est relié à la fiche 200 pendant la durée de la connexion. En outre, de manière classique, le connecteur selon l'invention est pourvu de moyens de verrouillage par encliquetage destinés à coopérer avec des moyens de verrouillage par encliquetage complémentaires disposés sur la fiche. Il s'agit d'une languette 130 montée sur le connecteur 100 déformable élastiquement terminée par un crochet 131 en forme de rampe formant moyens de verrouillage par encliquetage destinés à coopérer avec une rampe 230 correspondante terminée par une creusure 231, destinée à loger le crochet 131, formant moyen de verrouillage par encliquetage complémentaire sur la fiche 200. Lorsque la fiche 200 est enfoncée par un opérateur dans le connecteur 100 dans la position intermédiaire de contact, visible plus particulièrement en figures 3A et 3B, les broches de signaux 210 et 110 viennent au contact les unes des autres et établissent ainsi le contact électrique au niveau des lignes de signaux. Les languettes 220, maintiennent les broches 210 court-circuitées comme visible en figure 3B. La broche de masse 210 s'engage elle aussi dans la broche de masse 110 du connecteur correspondante, en traversant la cage de la pièce avancée. Une fois la connexion établie entre les broches de masse 210 et 110 directement, un corps isolant 211 entourant la broche de masse 210 vient écarter les languettes 151 l'une de l'autre lorsque la fiche continue à être engagée dans le connecteur, comme visible plus particulièrement en figure 4A. Enfin, lorsque la fiche 200 arrive en position finale de connexion dans le connecteur 100, comme visible en figures 4A et 4B, un corps 111 entourant chacune des broches 110 vient écarter la languette élastique 220, la décollant ainsi de la broche 210 et supprimant le court-circuit. L'ensemble est alors entièrement connecté électriquement et prêt à fonctionner. Parallèlement, par déformation élastique de la languette 130, le crochet 131 franchit la rampe 230 pour s'encliqueter dans la creusure 231. Un contrefort 232 est disposé derrière la creusure 231 pour empêcher toute tentative de soulever le crochet 131 de manière à rendre le connecteur et la fiche indémontables une fois la position finale de connexion atteinte et les moyens de verrouillage par encliquetage engagés. Une pièce de contact avancée 150 est représentée plus en détails en en figure 5. Elle présente globalement la forme d'une cage réalisée en un matériau conducteur, la cage présentant deux languettes élastiques 151 disposées en regard et conçues pour présenter en position de repos un écartement inférieur à la taille d'une broche de type mâle. Les languettes sont conçues pour s'écarter suffisamment pour laisser passer dans un second temps une broche mâle entourée de son corps isolant. Ainsi, la pièce 150 selon l'invention permet, tout en gardant une course faible de connexion, d'établir une masse avant d'établir un quelconque contact au niveau des lignes de signaux, tout en maintenant la fonction de court-circuit des broches jusqu'à la phase finale de la connexion. La pièce 150 présente en outre deux languettes élastiques 154 sur sa face avant et une languette élastique 153 sur sa face supérieure destinées à maintenir par encliquetage et interférence de formes la pièce dans le corps du connecteur 100 via des évidements prévus à cet effet (non représentés). On notera enfin que dans le mode de réalisation exposé ici, la fonction de court-circuit est réalisée du côté de la fiche, mais on connaît de l'état de la technique des dispositifs de court-circuit qui fonctionnent du côté du connecteur, et l'homme du métier peut les adapter sans peine à la présente invention. De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et l'on rappelle à cet égard que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés. REVENDICATIONS1. Connecteur électrique (100) comprenant une pluralité de lignes terminées par des éléments de contact (110) électrique destiné à coopérer en insertion avec une fiche (200) complémentaire présentant un nombre correspondant d'éléments de contact (210) électrique, les lignes étant chacune pourvue d'un dispositif de court-circuit (220) qui se désactive lorsque la fiche est entièrement insérée dans le connecteur, le connecteur étant caractérisé en ce que l'une au moins des lignes est terminée par une pièce (150) de contact avancée dans le connecteur de manière à ce que cette pièce de contact (150) entre en contact avec l'élément de contact correspondant de la fiche avant les autres éléments de contact du connecteur lors de l'introduction de la fiche dans le connecteur, la pièce présentant des moyens de raccordement électrique à l'élément de contact correspondant du connecteur pour assurer le contact électrique entre l'élément de contact de la fiche et l'élément de contact du connecteur jusqu'à l'insertion complète de la fiche dans le connecteur, la pièce étant adaptée à laisser passer l'élément de contact de la fiche jusqu'à ce qu'il entre en contact direct avec l'élément de contact correspondant du connecteur. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (150) de contact avancée est disposée devant un élément de contact du connecteur et présente des moyens permanents (152) de raccordement électrique avec l'élément de contact du connecteur, et en ce que ladite pièce est conçue de manière à : - engager l'élément de contact correspondant de la fiche de manière à établir un contact électrique avec l'élément de contact du connecteur via les moyens permanents de raccordement électrique, avant que les contacts sur les autres lignes ne soient établis, puis à - laisser passer l'élément de contact de la fiche tout en assurant la continuité du contact électrique avec l'élément de contact du connecteur pendant que les autres lignes entrent en contact avec les éléments de contact de la fiche correspondants et jusqu'à ce que l'élément de contact du connecteur devant lequel se trouve la pièce de contact avancée vienne en contact avec l'élément de contact de la fiche correspondant. 3. Connecteur électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de contact du connecteur (100) sont des broches (110) identiques de type femelle destinées à coopérer avec des broches (210) de type mâle de la fiche (200) constituant les éléments de contact de la fiche et la pièce (150) de contact avancée est un contact de type femelle présentant globalement la forme d'une cage réalisée en un matériau conducteur, ladite cage présentant deux languettes (151) élastiques disposées en regard et conçues pour présenter en position de repos un écartement inférieur à la taille d'une broche de type mâle de la fiche, de manière à enserrer élastiquement celle- ci lorsque la fiche est engagée dans une position initiale dans le connecteur, jusqu'à ce que la broche de type mâle traverse la cage et vienne s'engager dans l'élément de contact femelle disposé derrière la pièce de contact avancée. 4. Connecteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les languettes élastiques (151) de la cage sont disposées de manière à être écartées l'une de l'autre lors de l'introduction de la broche mâle de la fiche une fois que celle-ci est en contact avec l'élément de contact femelle disposé derrière la pièce de contact avancée, et la fiche continue à être engagée dans le connecteur. 5. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendication 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens permanents (152) de raccordement électrique de la pièce (150) de contact avancée sont une patte de contact élastique faisant saillie depuis la cage en direction de la broche de contact de type femelle, de manière à venir reposer en contact résilient sur une portion conductrice de la broche, assurant ainsi la continuité électrique entre la broche et la cage. 6. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la pièce de contact avancée (150) présente des moyens d'encliquetage élastiques (153, 154) destinés à coopérer par interférence de formes avec des moyens correspondants dans le corps du connecteur (100) destinés à maintenir conjointement par encliquetage et interférence de formes la pièce de contact avancée (150) dans le corps du connecteur (100). 7. Fiche pour connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de court-circuit(220) de chacune des lignes est assuré au niveau de chacun des éléments de contact de la fiche par des moyens de court-circuit qui sont mécaniquement désactivés lorsque l'élément de contact correspondant de la fiche est engagé avec l'élément de contact correspondant du connecteur et le contact électrique de la ligne correspondante est établi. 8. Fiche selon la revendication 7, caractérisée en ce que les contacts électriques de la fiche (200) sont des broches de type mâle (210) contre lesquelles vient reposer une languette élastique (220) reliée électriquement à un potentiel court-circuitant la broche, la languette étant disposée de manière à être écartée par une broche femelle correspondante du connecteur lorsque la fiche est insérée en position finale de contact dans le connecteur. 9. Ensemble composé d'un connecteur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et d'une fiche (200) correspondante. 10. Procédé de raccordement d'un connecteur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, à une fiche (200) correspondante, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - introduire la fiche (200) dans le connecteur (100) jusqu'à ce que la pièce (150) de contact avancée entre en contact avec l'élément de contact de la fiche, - poursuivre l'introduction de la fiche de manière à ce que la pièce de contact (150) avancée laisse passer l'élément de contact de la fiche correspondant tout en maintenant le contact électrique sur la ligne correspondante, puis - poursuivre l'introduction de la fiche jusqu'à ce que le contact s'établisse sur l'ensemble des lignes et la fiche (200) soit entièrement insérée dans le connecteur (100) pour désactiver le dispositif de court-circuit (220).30