Brevet FR2961883A1 — publié le 20111230

CONNECTEUR À VIS À VERROUILLAGE RENFORCE L'invention concerne un connecteur à vis à verrouillage renforcé. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif permettant d'empêcher le déverrouillage involontaire entre deux éléments de connexion électrique, pneumatique, optique ou autre, complémentaires, tels qu'une embase et une fiche. Le dispositif selon l'invention permet également d'assurer le maintien de la connexion entre lesdits deux éléments de connexion, quelles que soient les conditions d'utilisation. L'invention trouve des applications dans le domaine de la connectique en général, et est particulièrement intéressante dans le domaine de la connectique aéronautique et automobile, où les connecteurs sont souvent soumis à de fortes vibrations. Dans certaines applications, notamment dans le domaine de la connectique aéronautique ou automobile, les fortes vibrations font bouger les systèmes de connexion, ce qui peut entraîner une perte de liaison entre les éléments de connexion complémentaires. Aussi, il est connu de munir les systèmes de connexion d'un dispositif permettant de verrouiller la liaison entre les deux éléments de connexion et empêchant les déverrouillages intempestifs. Un tel dispositif doit permettre de maintenir la connexion, même lorsque le système de connexion associé est soumis à des conditions extrêmes et notamment à des fortes vibrations. Ainsi, on connaît un dispositif de verrouillage à vis comportant une bague de verrouillage et une rangée de crans dentés s'étendant radialement depuis la paroi interne de la bague en direction du centre de ladite bague. La bague de verrouillage est solidaire en translation et libre en rotation autour d'un premier élément de connexion, ou corps de fiche. Le corps de fiche est muni de cliquets ou d'une rangée de crans dentés également radiales, disposés de manière à pouvoir s'engrener sur les crans dentés de la bague de verrouillage lorsque celle-ci vient se visser sur le second élément de connexion, ou corps d'embase. Le vissage de la bague de verrouillage est terminé lorsque le corps de fiche et le corps d'embase viennent en butée l'un contre l'autre. La connexion, électrique ou autre, des contacts montés respectivement dans le corps de fiche et le corps d'embase est alors garantie et théoriquement maintenue. Cependant, la distance pour assurer la connexion entre deux éléments de connexion complémentaires n'est pas toujours identique, d'un système de connexion à un autre, notamment du fait des tolérances de fabrications des différentes pièces. Ainsi, en fin de verrouillage, il est possible qu'un cliquet, ou un cran denté, du corps de fiche autour duquel la bague de verrouillage peut tourner, se situe au sommet ou le long d'une pente d'un des crans dentés de ladite bague de verrouillage. L'élément de connexion se retrouve alors en position instable par rapport à la bague de verrouillage. Dès lors, les vibrations auxquelles est soumis le système de connexion peuvent entraîner un léger décalage en rotation de la bague de verrouillage par rapport au corps de fiche, jusqu'à amener le cliquet en position plus stable, entre deux crans dentés. Ce décalage en rotation entraîne un décalage en translation équivalent, de la distance entre les deux éléments de connexion. Et dans certains cas, les éléments de connexion ne sont alors plus en contact, la connexion n'étant plus réalisée. Par ailleurs, des problèmes d'étanchéité peuvent survenir du fait de cet espacement, ce qui doit être évité dans les connecteurs pneumatiques et d'une manière générale dans les connecteurs destinés à être submergés. Un but de l'invention est donc de fournir une alternative aux dispositifs anti-déverrouillage à vis connus, permettant d'assurer le maintien de la connexion entre deux éléments de connexion, électrique, pneumatique optique, etc. même dans des conditions extrêmes. Pour cela, l'invention propose un système comportant une bague de verrouillage montée libre en rotation sur un premier élément de connexion, tel qu'un corps de fiche, et dont une course en translation le long dudit premier élément de connexion peut être autorisée sur commande, afin d'autoriser un sur-vissage de ladite bague sur un élément de connexion complémentaire, tel qu'un corps d'embase. Autrement dit, selon l'invention, lorsqu'en fin de vissage de la bague de verrouillage sur le second élément de connexion, ledit second élément de connexion arrive en butée mécanique contre le premier élément de connexion, la compression d'un moyen élastique, monté entre le premier élément de connexion et la bague de verrouillage, permet de déplacer ladite bague de verrouillage longitudinalement le long du premier élément de connexion. La bague de verrouillage, qui a ainsi avancé en direction du second élément de connexion, peut tourner et permettre un sur-vissage sur la course correspondante. Par ailleurs, la bague de verrouillage est munie de moyens d'engrènement radiaux, et notamment des crans dentés, en regard de moyens d'engrènement radiaux sur le premier élément de connexion, et notamment des billes en saillie radiale depuis la paroi de l'élément de connexion. Aussi, le vissage de la bague de verrouillage sur le second élément de connexion s'accompagne de l'engrènement de la bague de verrouillage sur le premier élément de connexion. Ces moyens d'engrènement complémentaires permettent d'éviter le déverrouillage intempestif de la bague par rapport aux éléments de connexion, et que la connexion entre les éléments de connexion ne soit plus maintenue. L'association d'un système radiale pour le verrouillage/vissage à un système axiale pour la sur-course autorisant le sur-vissage, permet de dissocier les deux fonctions et ainsi de pouvoir mieux les contrôler indépendamment l'une de l'autre. Du fait de cette dissociation, on a par ailleurs une plus grande tolérance de fabrication des pièces du système selon l'invention. Dans le cas où, en fin de verrouillage, les billes sur le premier élément de connexion (ou la bague de verrouillage) se trouvent au sommet ou sur la pente de dents de la bague de verrouillage (ou du premier élément de connexion), le sur-vissage permet de passer au moins une dent supplémentaire et ainsi de garantir que les billes, en fin de sur-verrouillage, se trouvent chacune dans le creux entre deux dents. Dans le cas où, en fin de verrouillage, les billes se trouvent déjà dans un creux entre deux dents, le sur-vissage permet de passer une dent supplémentaire. En effet, pour effectuer le sur-vissage, l'utilisateur doit exercer un couple sur la bague de verrouillage. Il sait donc qu'il est arrivé en fin de course et il peut surveiller, notamment par le bruit de cliquet engendré par l'engrènement des billes sur les crans dentés, que lesdites billes ont bien passé une dent et qu'elles sont entre deux dents. Ainsi, dans tous les cas, les billes sont dans une position stable par rapport aux crans dentés. Avantageusement, la compression de l'élément élastique nécessite un effort supplémentaire, afin de le maintenir comprimé, ce qui permet d'avoir un couple de verrouillage plus élevé lors du sur-vissage et lorsqu'on amorce le dévissage de la bague de verrouillage, que lors du vissage. L'invention a donc pour objet un connecteur à vis à verrouillage renforcé comprenant un premier élément de connexion, et une bague de verrouillage montée libre en rotation autour du premier élément de connexion, caractérisé en ce que le premier élément de connexion comporte des éléments d'engrènement en saillie radiale vers l'extérieur sur ledit premier élément de connexion, de manière à être en regard d'éléments d'engrènement en saillie radiale vers l'intérieur sur la bague de verrouillage, la bague de verrouillage étant destinée à être vissée sur un second élément de connexion, lorsque ledit second élément de connexion est connecté audit premier élément de connexion, afin de verrouiller la connexion entre ledit premier et ledit second éléments de connexion, et en ce que ledit connecteur comporte un moyen élastique, monté entre le premier élément de connexion et la bague de verrouillage, apte à être comprimé de manière à autoriser une translation vers l'avant de la bague de verrouillage par rapport au premier élément de connexion, en direction du second élément de connexion, et permettre un vissage supplémentaire de la bague de verrouillage sur ledit second élément de connexion. Par saillie radiale, on entend que les éléments d'engrènement s'étendent radialement depuis la paroi du premier élément de connexion ou de la bague par rapport à l'axe longitudinal dudit premier élément de connexion. La bague de verrouillage et le premier élément de connexion sont montés de manière à être coaxiaux. D'une manière générale, par avant et arrière on entend par rapport au sens de la connexion, l'avant représentant la direction permettant la connexion entre les deux éléments de connexion complémentaires, et l'arrière représentant la direction permettant la déconnexion entre les deux éléments de connexion complémentaires. Par translation vers l'avant, on entend que la bague de verrouillage coulisse le long du premier élément de connexion, dans le sens de la connexion, c'est-à-dire vers le second élément de connexion. Par vissage supplémentaire, ou sur-vissage, on entend le vissage de la bague de verrouillage rendu possible après compression de l'élément élastique. Les éléments d'engrènement sur la bague de verrouillage et sur le premier élément de connexion sont complémentaires, en ce sens que les éléments d'engrènement de l'un sont aptes à s'engrener sur les éléments d'engrènement de l'autre. Dans un exemple de réalisation du connecteur selon l'invention, les éléments d'engrènement sur le premier élément de connexion comportent au moins une bille en saillie radiale, affleurant à la surface externe de la paroi du premier élément de connexion. Et les éléments d'engrènement sur la bague de verrouillage comportent une rangée de dents radiales s'étendant radialement sur un périmètre de la surface interne de la paroi de ladite bague de verrouillage. Bien entendu, il est possible d'inverser la disposition des éléments d'engrènement, afin que le premier élément de connexion comporte la rangée de dents radiales et la bague de verrouillage les billes en saillie radiale. Il est également possible de prévoir des rangées de dents radiales complémentaires sur la bague de verrouillage et sur le premier élément d'engrènement. Bien entendu, dans le cas où le connecteur est muni de plusieurs billes, celles-ci sont disposées sur l'élément de connexion (ou la bague de verrouillage), de manière à être toutes simultanément dans une même position vis-à-vis des dents radiales complémentaires. Autrement dit, la position des billes est telle que, si une bille est au sommet d'une dent, toutes les autres billes sur le connecteur se trouvent simultanément au sommet de la dent correspondante. La ou les billes sur le premier élément de connexion sont avantageusement disposées chacune dans un logement radial ménagé dans un bourrelé circulaire s'étendant radialement sur un périmètre de la surface externe de la paroi du premier élément de connexion. Chaque logement débouche à la surface externe de ladite paroi, de manière à ce que la bille débouche au niveau de la surface externe de la paroi. Il en va de même dans le cas où la ou les billes sont supportées par la bague de verrouillage. Par logement radial, on entend que le logement s'étend radialement par rapport à l'axe longitudinal du premier élément de connexion. Par surface externe, on entend la surface dirigée vers l'extérieur de l'élément de connexion (ou de tout élément considéré). Inversement, par surface interne, on entend la surface dirigée vers l'intérieur de la bague (ou de tout élément considéré). Avantageusement, un ressort est disposé entre un fond du logement radial et la bille, de manière à maintenir ladite bille affleurante à la surface de la paroi de l'élément considéré, de manière à pouvoir engrener les dents de la rangées de dents radiales en vis à vis. Avantageusement, les billes sont au nombre de quatre, chacune étant disposée à équidistance des deux billes adjacentes. Les dents de la rangées de dents radiales de la bague de verrouillage s'étendent radialement sur la surface interne de la paroi de ladite bague de verrouillage, de manière à être en regard des billes du premier élément de connexion, lorsque la bague est en position sur ledit premier élément de connexion. Il en va de même dans le cas où les dents de la rangée de dents radiales sont supportées par le premier élément de connexion. Dans un exemple de réalisation, la rangée de dents radiales comporte des dents à prépondérance, dont la pente est plus faible dans le sens du vissage que dans le sens du dévissage. Préférentiellement, le moyen élastique est dimensionné de manière à ce que sa compression autorise une translation qui dépend du nombre de dents sur la rangée de dents radiales et du pas du filetage entre la bague de verrouillage et le second élément de connexion. On sait qu'un tour complet (360°) de la bague de verrouillage correspond à une translation égale au pas du filetage. La course supplémentaire nécessaire pour passer au moins une dent correspond donc au pas du filetage divisé par le nombre de dents. Dans un exemple de réalisation du connecteur selon l'invention, la compression du moyen élastique autorise un sur-vissage de la bague de verrouillage autour du second élément de connexion d'un nombre de degrés égal à 360° divisé par le nombre total de dents de la rangée de dents radiales, de manière à permettre avantageusement à la bille considérée de passer au minimum une dent de la rangée de dents radiales en regard, et au maximum deux dents. Avantageusement, le moyen élastique est dimensionné de manière à autoriser une translation de la bague de verrouillage le long du premier élément de connexion correspondant au minium au pas du filetage de la bague de verrouillage divisé par le nombre totale de dents de la rangées de dents radiales. Préférentiellement, le moyen élastique est une rondelle montée coaxialement autour du premier élément de connexion. La rondelle entoure alors avantageusement la surface externe de la paroi du premier élément de connexion. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le moyen élastique est maintenu sur le premier élément de connexion, entre une butée avant et une butée arrière formées sur ledit premier élément de connexion. Le moyen élastique est disposé à l'arrière du connecteur, de manière à être situé après les éléments d'engrènement complémentaires. Par exemple, le moyen élastique est disposé dans un logement ménagé entre une butée sur le premier élément de connexion et une butée sur la bague de verrouillage, la butée sur la bague de verrouillage étant disposée en aval de la butée sur le premier élément de connexion, de manière à ce qu'une translation de la bague de verrouillage le long du premier élément de connexion s'accompagne d'un rétrécissement du logement et d'une compression du moyen élastique. Par aval, on entend à l'arrière par rapport au sens de connexion. 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 informatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures représentent : - figure 1 : une vue en éclatée d'un connecteur à vis selon un exemple 25 de réalisation de l'invention ; - figure 2 : une représentation en coupe longitudinale d'un connecteur à vis selon un exemple de réalisation de l'invention ; - figures 3A et 3B : un représentation schématique partielle en coupe longitudinale d'un connecteur à vis selon l'invention au niveau des éléments 30 d'engrènement complémentaires. Les figures 1 à 3 montrent un exemple de réalisation du connecteur 1 selon l'invention, dans lequel un premier élément de connexion 2, à savoir une fiche, est muni de quatre billes 3 en saillie radiale sur la surface externe 4 de la paroi 5 de ladite fiche 2 (deux seulement sont visibles sur la figure 1). Les billes 3 sont disposées régulièrement sur la paroi 5 de la fiche 2, et ainsi espacées de 90° les unes des autres. Chaque bille 3 est disposée dans un logement radial 6 ménagé dans un bourrelé circulaire radial 22 formé sur la surface externe 4 de la paroi 5 de la fiche 2. Afin d'être maintenue affleurante à la surface externe 4 de la paroi 5, chaque bille 3 repose sur un ressort hélicoïdale 7, disposé au fond du logement 6 correspondant. Le ressort 7 est ainsi intercalé entre le fond du logement 6 et la bille 3. Le bourrelé circulaire radial 22 peut être rapporté et fixé sur la fiche 2, ou faire partie intégrante de ladite fiche 2. La fiche 2 est destinée à recevoir un insert (non représenté) s'étendant longitudinalement dans une cavité longitudinale 8 de ladite fiche 2, ledit insert recevant des contacts également longitudinaux. Une extrémité avant 9 de la fiche 2 (à gauche sur les figures 1 et 2) est destinée à être connectée à une embase (non représentée), munie de contacts longitudinaux complémentaires. Une bague de verrouillage 10 est montée libre en rotation autour de la fiche 2. La surface interne 11 de la paroi 12 de la bague 10 est munie, au niveau d'une extrémité arrière 13, d'une rangée 14 de crans dentés, ou rangée 14 de dents radiales, disposées sur un périmètre interne de la paroi 12 de la bague 10. Les dents de la rangée de crans dentés 14 sont en regard des billes 3 sur la fiche 2 lorsque la bague de verrouillage 10 est montée autour de la fiche 2 (figure 2). La surface interne 11 de la paroi 12 de la bague de verrouillage 10, au niveau d'une extrémité avant 15, est munie d'un pas de vis (non représenté), afin de pouvoir être vissée sur la surface externe de la paroi d'une embase complémentaire (non représentée) lorsque la fiche et l'embase sont connectées. La translation, c'est-à-dire le déplacement longitudinal, de la bague de verrouillage 10 le long de la fiche 2 est limitée par une butée avant et une butée arrière. Plus précisément, dans l'exemple représenté ici, la butée avant est matérialisée par une première saillie radiale 16 sur la surface externe de la paroi 5 de la fiche 2, venant en butée mécanique avec une saillie radiale 17 sur la surface interne 11 de la paroi 12 de la bague de verrouillage 10. Par rapport au sens de connexion entre la fiche 2 et une embase complémentaire, les saillies radiales 16 et 17 sont disposées avant les moyens d'engrènement 14 et 3. La butée arrière est matérialisée par une seconde saillie radiale 18 sur la surface externe de la paroi 5 de la fiche 2, venant en butée mécanique contre un circlip 19 rapporté en partie arrière autour de la fiche 2. Le circlip 19 est fixé sur l'extrémité arrière 13 de la bague de verrouillage 10, de sorte qu'il ne peut être retiré involontairement. Les saillies radiales 16 et 18 sur la surface externe de la paroi 5 de la fiche 2 sont formées respectivement par la paroi avant et la paroi arrière du bourrelé radial circulaire 22 dans lequel sont ménagés les logements 6 recevant les billes 3. Selon l'invention, un espace 20 (figures 3A et 3B) est ménagé entre la seconde saillie radiale 18 et le circlip 19 de la butée arrière, dans lequel est logé un moyen élastique 21, tel qu'une rondelle (figures 1 et 2), ou un ressort circulaire (figures 3A et 3B). Le moyen élastique 21 a une forme générale circulaire et entoure la surface externe 5 de la paroi 4 de la fiche 2. Le moyen élastique 21 est apte à être comprimé entre la seconde saillie radiale 18 de la fiche 2 et le circlip 19 lorsque la bague de verrouillage 10 est tirée vers l'avant, c'est-à-dire vers l'embase sur laquelle elle doit être vissée. Aussi, avant le vissage de la bague de verrouillage 10 sur le second élément de connexion, et jusqu'à la fin du vissage, le moyen élastique 21 est au repos, c'est-à-dire dans un état non comprimé, de sorte que la seconde saillie radaile 18 de la fiche 2 et le circlip 19 ne sont pas en butée. A la fin du vissage, les saillies radiales 16 et 17 sont en butée l'une contre l'autre, mais le moyen élastique 21 est toujours au repos. Ce n'est qu'une fois le vissage maximum de la bague 10 sur le second élément de connexion obtenu, et un sur-vissage désiré que l'on vient comprimer le moyen élastique 21. Sur la figure 3A, la bague de verrouillage 10 est en butée mécanique contre la saillie radiale avant 16 de la fiche 2, indiquant à l'utilisateur que le verrouillage de la connexion entre la fiche 2 et l'embase complémentaire est terminé. La bague de verrouillage 10 ne peut pas être vissée plus avant sur l'embase. La connexion, électrique ou autre, entre la fiche 2 et l'embase est obtenu et potentiellement doit être maintenu grâce à la bague de verrouillage 10. Cependant, comme exposé plus haut, il arrive qu'en fin de vissage de la bague de verrouillage 10 sur l'embase, les billes 3 se retrouvent non pas dans un creux entre deux dents de la rangée 14 de crans dentés de la bague de verrouillage 10, mais au sommet ou le long de la pente de l'une d'elle. Aussi, selon l'invention, lorsque l'utilisateur arrive en fin de vissage, il tire la bague de verrouillage 10 vers l'avant, déplaçant avec elle le circlip 19, ce qui comprime l'élément élastique 21, contre la saillie radiale arrière 18 de la fiche 2. La bague de verrouillage 2 n'est alors plus en butée mécanique avant, et un sur-vissage de ladite bague de verrouillage 10 sur l'embase peut se faire. L'utilisateur peut ainsi poursuivre de quelques degrés le vissage, afin de s'assurer de la position des billes 3 par rapport aux dents radiales. REVENDICATIONS1- Connecteur (1) à vis à verrouillage renforcé comprenant un premier élément de connexion (2), et une bague de verrouillage (10) montée libre en rotation autour du premier élément de connexion, caractérisé en ce que le premier élément de connexion comporte des éléments d'engrènement (3) en saillie radiale vers l'extérieur sur ledit premier élément de connexion, de manière à être en regard d'éléments d'engrènement (14) complémentaires, en saillie radiale vers l'intérieur sur la bague de verrouillage, la bague de verrouillage étant destinée à être vissée sur un second élément de connexion, lorsque ledit second élément de connexion est connecté audit premier élément de connexion, afin de verrouiller la connexion entre ledit premier et ledit second éléments de connexion, et en ce que ledit connecteur comporte un moyen élastique (21), monté entre le premier élément de connexion et la bague de verrouillage, apte à être comprimé de manière à autoriser une translation vers l'avant de la bague de verrouillage par rapport au premier élément de connexion, en direction du second élément de connexion, et permettre un vissage supplémentaire de la bague de verrouillage sur ledit second élément de connexion lorsque les deux éléments de connexion arrivent en butée mécanique. 2- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'engrènement sur le premier élément de connexion et sur la bague de verrouillage comportent respectivement au moins une bille (3) en saillie radiale vers l'extérieur sur ledit premier élément de connexion, et une rangée de dents radiales (14), dirigées vers l'intérieur sur la bague de verrouillage, ou inversement. 3- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier élément de connexion est muni d'un bourrelé circulaire radial (22) s'étendant radialement sur la surface externe (4) de la paroi (5) du premier élément de connexion, la bille étant disposée dans un logement radial (6) débouchant à la surface externe de ladite paroi. 4- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon la revendication 3, caractérisé en ce que qu'un ressort (20) est disposé entre un fond du logement radial et la bille, de manière à maintenir ladite bille affleurante à la surface externe de la paroi du premier élément de connexion. 5- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague de verrouillage est munie d'un bourrelé circulaire radial s'étendant radialement sur la surface interne de la paroi de la bague de verrouillage, la bille étant disposée dans un logement radial débouchant à la surface interne de ladite paroi. 6- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon la revendication 5, caractérisé en ce que qu'un ressort (20) est disposé entre un fond du logement radial et la bille, de manière à maintenir ladite bille affleurante à la surface interne de la paroi de la bague de verrouillage. 7- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la compression du moyen élastique autorise une rotation supplémentaire de la bague de verrouillage autour du second élément de connexion correspondant au minimum à un angle égal à 360° divisé par le nombre total de dents de la rangées de dents radiales. 8- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen élastique est dimensionné de manière à autoriser une translation de la bague de verrouillage le long du premier élément de connexion correspondant au minium au pas du filetage de la bague de verrouillage divisé par le nombre totale de dents. 9- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moyen élastique est une rondelle montée coaxialement autour du premier élément de connexion. 10- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le moyen élastique est maintenu sur le premier élément de connexion, entre une butée avant et une butée arrière formées sur ledit premier élément de connexion. 11- Connecteur à vis à verrouillage renforcé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le moyen élastique est disposé 35 dans un logement (20) ménagé entre une butée (18) sur le premier élémentde connexion et une butée (19) sur la bague de verrouillage, la butée sur la bague de verrouillage étant disposée en aval de la butée sur le premier élément de connexion.