Brevet FR2940536A1 — publié le 20100625

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de connexion électrique comportant un premier connecteur et un second connecteur destiné à être couplé à celui-ci, le premier connecteur ayant des douilles de contact et le second connecteur, des broches de contact et lors du couplage des deux connecteurs pour brancher le dispositif de connexion électrique, les douilles de contact sont réunies aux broches de contact. L'invention concerne notamment un dispositif de connexion électrique en particulier pour le domaine automobile. Etat de la technique Le document EP 0 371 040 B1 décrit un dispositif de connexion composé de deux connecteurs destinés à être assemblés l'un à l'autre. Le premier connecteur d'enfichage comporte des douilles de contact dans des chambres formant des logements d'un support de contact. Chacune des chambres formant un logement comporte un orifice frontal d'enfichage pour permettre le couplage de la douille de contact respective avec la broche de contact correspondante d'un second connecteur, par assemblage selon la direction d'enfichage. Pour certaines applications du dispositif de connexion électrique il faut qu'en enfichant le second connecteur, le premier contact électrique entre les douilles de contact du premier connecteur et les broches de contact du second connecteur forme une mise à la masse en amont. Le but est d'évacuer de manière contrôlée d'éventuelles charges électrostatiques au niveau du dispositif de connexion. Cela per-met d'éviter la surcharge électrique de composants électroniques sensibles, reliés au dispositif de connexion par exemple dans les appareils de commande. Pour la même raison il peut être souhaitable que le contact de mise à la masse du dernier contact du dispositif de connexion coupe la liaison lorsque le second connecteur est extrait du premier connecteur. 2 But de l'invention La présente invention a pour but de développer un dispositif de connexion électrique permettant d'évacuer de manière ciblée et contrôlée d'éventuelles charges électrostatiques du dispositif de connexion avant la mise en contact des douilles de contact et des bro- ches de contact du dispositif de connexion. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un dispositif de connexion électrique du type défini ci-dessus caractérisé en ce que au cours de l'opération de couplage des deux connecteurs, avant le branchement électrique des douilles de contact aux broches de contact, il s'établit une liaison électrique distincte notamment une liaison à la masse entre les connecteurs. En d'autres termes, le dispositif de connexion électrique comporte un premier et un second connecteur destinés à être couplés ; le premier connecteur comporte des douilles de contact et le second connecteur comporte des broches de contact. Lorsque les deux connecteurs sont couplés ils ferment le dispositif de connexion électrique. Au début de la phase de couplage des deux connecteurs, avant le bran- chement électrique des broches de contact et des douilles de contact, il y a une liaison électrique distincte notamment une mise à la masse entre les connecteurs pour que d'éventuelles charges électrostatiques au niveau du dispositif de connexion puissent être évacuées de manière ciblée et commandée. On évite ainsi toute surcharge électrique de corn- posants électroniques sensibles reliés au dispositif de connexion tel que par exemple dans les appareils de commande. La phase de couplage des deux connecteurs suivant une direction d'enfichage axiale se réalise par un actionnement particulièrement simple sur le dispositif de connexion électrique. Au moins une broche de contact de mise à la masse du premier connecteur avec un contact de mise à la masse et au moins une fiche de contact de mise à la masse sur le second connecteur per-mettent par le mouvement de couplage des deux connecteurs, d'établir automatiquement une liaison avec la masse entre les deux connecteurs. 3 Le contact de mise à la masse installé de façon qu'au couplage de la fiche de contact de mise à la masse avec la douille de contact de mise à la masse, la fiche de contact de la mise à la masse sera de force déviée élastiquement, transversalement à la direction d'enfichage assurant un branchement particulièrement sûr. La réalisation d'une coupelle de contact à extrémité libre du contact de mise à la masse facilite le passage de la fiche de contact de mise à la masse et crée une zone de contact définie. Comme le contact de mise à la masse fait de toute façon partie d'un ressort de mise à la masse qui existe de toute façon, le montage du dispositif de connexion est avantageux. La coupelle de contact installée en amont dans la direction d'enfichage, devant la zone d'ouverture du ressort de mise à la masse, réalise un contact de mise à la masse particulièrement précoce lors du couplage des deux connecteurs. La coupelle de contact installée dans la zone d'ouverture du ressort de passage protège celui-ci par les parties adjacentes du ressort contre les efforts de déformation qui ne correspondent pas au fonctionnement. Le potentiel de masse de la fiche de contact de mise à la masse et la douille de contact de mise à la masse permettent d'évacuer en toute sécurité les charges électrostatiques du dispositif de connexion. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière détaillée à l'aide de deux exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre selon une représentation en plusieurs étapes avec des figures partielles, les différentes phases de l'assemblage du pre- mier connecteur et du second connecteur, - la figure 2 montre de manière détaillée en vue en perspective l'assemblage de la figure 1. Le second exemple de réalisation n'est représenté en perspective que de manière partielle étant donné que l'assemblage des 4 deux connecteurs est comparable à celui du premier exemple de réalisation. Description de modes de réalisation Un dispositif de connexion électrique 11 selon la figure 1 comporte comme partie d'un connecteur à faisceau de câbles mobiles, un premier connecteur 12 comportant des douilles de contact 13 et comme partie d'une barrette de couteau solidaire d'un appareil de commande électrique, un second connecteur 14 comportant des broches de contact 16. Les douilles de contact 13 peuvent être couplées aux broches de contact 16 associées dans la direction d'enfichage 17 selon la direction axiale. Un support de contact 18 du premier connecteur 12 comporte une série de chambre de réception 19 des douilles de contact 13, en fonction du nombre de pôle du dispositif de connexion 11. La douille de contact 13 comporte du côté du branchement d'un conducteur électrique 21, un segment de branchement 22 suivi d'un segment de verrouillage 23 pour fixer la position de la douille de contact 13 dans la chambre de réception 19 et ensuite un segment de contact 24 pour la mise en contact avec un contact d'enfichage 16 associé. Le segment de verrouillage 23 occupe une surface de section réduite par rapport au segment de branchement 22 et au segment de contact 24. Le segment de contact 24 est en partie entouré par un ressort de déplacement 26 en forme de caisson. Ce ressort est en acier. Le second connecteur 14 guide le premier connecteur 12 par un segment de réception 27 périphérique logeant la broche de contact 16 comme couteau de contact installé en série et dirigé axiale-ment, vis-à-vis des variations de position. De façon correspondante à ce problème, dans le cas du dispositif de connexion 11, on a modifié des contacts de douille 13 installés en forme de rangée et un contact d'enfichage 16 modifié de manière correspondante. La douille de contact 13, modifiée comporte les éléments de base décrits ci-dessus ; ce contact est aussi muni d'un ressort extérieur 26 en forme de contact de mise à la masse 28 ; ce contact de mise à la masse se trouve devant la zone d'ouverture frontale 25 du ressort extérieur 26 pour l'introduction d'une fiche de contact 16 dans la direction d'enfichage 17 ou est monté dans celui-ci. Le contact de mise à la masse 28 est positionné traversalement à la direction d'enfichage 17 pour qu'à l'arrivée d'une fiche de contact 16, modifiée, il soit écarté de 5 force élastiquement dans la direction transversale à la direction d'enfichage 17 et soit ainsi mis en contact électrique avec cette broche. Le ressort extérieur 26 sera désigné ci-après comme ressort extérieur de mise à la masse 29 et la douille de contact 13 modifiée, équipée de ce ressort, sera appelée contact de douille de mise à la masse 31. La fiche de contact 16, modifiée ainsi que les autres fiches de contact 16 sont réalisées sous la forme de couteaux de contact dirigés axialement ; ce contact est relié électriquement d'une manière non représentée au potentiel de masse et sera appelé ci-après fiche de contact de mise à la masse 32. La figure 1 dans le cas d'un premier exemple de réalisation de la fiche de connexion 11, représenté par une série de parties de figures les unes derrière les autres, montre de façon successive, pas à pas, seulement l'arrivée de la douille de contact de mise à la masse 31 dans la direction d'enfichage 17 sur la fiche de contact de mise à la masse 32 par une progression pas à pas. Le rapprochement des douilles de contact 13 par rapport aux broches de contact 16 se fait selon ces étapes de couplage du premier connecteur 12 avec le second connecteur 14 de manière simultanée. Les références des éléments présentés sont dans une très large mesure concentrées à gauche de la première figure partielle. La première figure partielle, montre à gauche, à l'extérieur, le support de contact 18 et la douille de contact de mise à la masse 31 encore à l'extérieur du segment de réception 27. Le support de contact 18 est tourné dans son extension longitudinale vers un cri- fice de réception 33 du segment de réception 27 de façon alignée par rapport à la direction d'enfichage 17. Dans la seconde figure partielle à compter de la gauche, le support de contact 18 a déjà pénétré après une étape de déplacement qui s'est poursuivie dans la direction d'enfichage 17 avec le segment d'extrémité libre, à travers l'ouverture 33 dans le segment de réception 6 27 et sa face frontale 34 se trouve pratiquement au niveau de l'extrémité libre de la fiche de contact de mise à la masse 31. Dans la troisième figure partielle à compter de la gauche, après une nouvelle étape de déplacement du support de contact 18, l'extrémité libre du canal d'enfichage de mise à la masse 31, qui représente la position des autres fiches de contact 16 du second connecteur 14 est arrivée dans un cône de centrage 36 partant de la face frontale 33 du support de contact 18 dans la direction opposée à la direction d'enfichage 17 pour s'appliquer contre le contact de mise à la masse 28 en formant un contact électrique. Le contact de mise à la masse 28 comme ruban en tôle électroconductrice est installé de façon que sortant d'une paroi latérale 37 du ressort extérieur de mise à la masse 29, par son extrémité libre, en regardant dans la direction d'enfichage 17, il pénètre dans le ressort de mise à la masse 29, dans la trémie de centrage 36 de la fiche de contact 32 de mise à la masse. L'extrémité libre du contact de mise à la masse 28 est recourbée vers une coupelle de contact 38 contre laquelle s'appuie le contact de mise à la masse 32 seulement par une zone d'extrémité 39 réduite de façon conique en formant un contact électri- que. Le branchement électrique réalisé par cet assemblage du contact de mise à la masse 32 et du contact de mise à la masse 28, correspond à un premier contact électroconducteur entre la fiche de contact de mise à la masse 32 et la douille de contact de mise à la masse 31. Le chemin électrique passe par les éléments suivants : fiche de contact de mise à la masse 32, fiche de contact de mise à la masse 28, ressort de dépassement 26 et conducteur électrique 21. Au cours d'une étape de mouvement suivante du support de contact 18 dans le segment de réception 27 selon la quatrième figure partielle à partir de la gauche, on a d'une part l'extrémité libre de la fiche de contact de mise à la masse 32 engagée à travers un orifice d'enfichage 41 du support de contact 18 adjacente axialement à la trémie de centrage 36, et qui reçoit des cavités de réception 19 ; après pas-sage de la zone d'ouverture 25 du ressort extérieur de mise à la masse 29, l'extrémité libre 39 du point de contact 42 est en contact avec les 7 lamelles de contact 43 du segment de contact 24 de la douille de contact de mise à la masse 31. Ces lamelles de contact 43 représentent les lamelles de contact 43 des autres douilles de contact 13 du premier connecteur 12. Les lamelles de contact 43 sont reliées électriquement chacune au ressort extérieur 26 associé. D'autre part le contact de mise à la masse 28 tout en restant en contact électrique avec la fiche de contact de mise à la masse 32 glisse sur l'enveloppe cylindrique extérieure 44 de cette fiche et il est ainsi repoussé élastiquement dans la direction radiale. Tout en conservant le contact électrique, la cinquième figure partielle à partir de la gauche montre une autre étape de déplace-ment du support de contact 18 dans le segment de réception 27 ; la sixième figure partielle à partir de la gauche montre l'étape finale de dé-placement par laquelle le couplage des deux connecteurs 12, 14 est complètement terminé et le dispositif de connexion électrique 11 est fermé en position finale. La figure 2 est une vue de détails en perspective de la zone d'ouverture 25 du ressort extérieur de mise à la masse 29 servant au passage de la fiche de contact de mise à la masse 32 selon la figure 1. En amont dans la direction d'enfichage 17 le contact de mise à la masse 28 touche la coupelle de contact 38 courbée dans le sens rentrant. Dans le second exemple de réalisation correspondant à la figure 3, comme réunion des deux connecteurs 12, 14 se fait de manière comparable au premier exemple de réalisation. La vue en perspective ne montre que la zone d'ouverture 25 du ressort extérieur de mise à la masse 29. Le contact de mise à la masse 28 qui dans ce cas se limite principalement à la coupelle de contact 38, courbée dans le sens rentrant, n'est pas précédé dans le sens d'enfichage 17 par d'autres pièces qui le délimiteraient du côté frontal ; en revanche la coupelle se termine sensiblement à la même hauteur. Le contact de mise à la masse touche transversalement à la direction d'enfichage 17 en amont, en pénétrant dans la zone d'ouverture 25, la fiche de contact de mise à la masse 32 selon la figure 1 ainsi seulement au cours de la suite du mouvement de réunion des deux connecteurs 12, 14 mais toutefois avant que la fiche 8 de contact 28 de mise à la masse n'ait atteint le point de contact 42 représenté à la figure 1. De tels dispositifs de connexion 11 permettent d'utiliser les contacts du commerce pour une mise à la masse anticipée et la dis- tance axiale entre l'amorce de la zone d'extrémité 39 de la fiche de contact de mise à la masse 32 contre la coupelle de contact 38 du contact de mise à la masse 28 d'une part et le point de contact 42 axialement en retrait pour les lamelles de contact 43 d'autre part permettent de réaliser une liaison à la masse anticipée. Une mise à la masse aussi anticipée que possible laisse une plus grande liberté constructive pour l'extension axiale des structures de connexion des dispositifs de connexion électrique 11. REVENDICATIONS1 °) Dispositif de connexion électrique (11) comportant un premier connecteur (12) et un second connecteur (14) destiné à être couplé à celui-ci, le premier connecteur (12) ayant des douilles de contact (13) et le second connecteur (14), des broches de contact (16) et lors du couplage des deux connecteurs (12, 14) pour brancher le dispositif de connexion électrique (11), les douilles de contact (13) sont réunies aux broches de contact (16), caractérisé en ce que au cours de l'opération de couplage des deux connecteurs (12, 14), avant le branchement électrique des douilles de contact (13) aux broches de contact (16), il s'établit une liaison électrique distincte notamment une liaison à la masse entre les connecteurs (12, 14). 2°) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de couplage des deux connecteurs (12, 14) se fait suivant la direction axiale de connexion (17). 3°) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier connecteur (12) comporte au moins une douille de contact (31) mise à la masse avec un contact (28) à la masse qui, lors du cou- plage des deux connecteurs (12, 14) est mis en contact électrique avec une broche de contact de masse (32) du second connecteur (14) pour réaliser la liaison électrique avec la masse. 4°) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le contact de mise à la masse (28) est disposé pour qu'au couplage de la broche de contact de mise à la masse (32) avec la douille de contact de mise à la masse (31), la broche de contact de mise à la masse (32) est déviée de force élastiquement en arrière, transversalement à la direction d'enfichage (17) pour établir ainsi le contact électrique. 20 25 10 5°) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le contact de mise à la masse (28) comporte une coupelle de contact (38) à son extrémité libre. 6°) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le contact de mise à la masse (28) fait partie d'un ressort de mise à la masse (29) entourant un segment de contact (24) de la douille de contact de la mise à la masse (31) en partie par une forme de caisson et qui, pour le passage de la fiche de contact de la mise à la masse (32), comporte une zone d'ouverture (25), pour la mise en contact ultérieure en un point de contact (42) avec des lamelles de contact (43) de la douille de contact (31) de mise à la masse. 7°) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la coupelle de contact (38) du contact de mise à la masse (28) précède axialement la zone d'ouverture (25) dans la direction d'enfichage (17). 8°) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la coupelle de contact (38) du contact de mise à la masse (28) est radialement en amont dans la zone d'ouverture (25). 9°) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fiche de contact de mise à la masse (32) et la douille de contact de mise à la masse (31) sont au potentiel électriques de masse. 30