Brevet FR3051080A1 — publié le 20171110

ENSEMBLE DE CONNEXION ET PROCEDE D'ASSEMBLAGE DE CET ENSEMBLE DE CONNEXION [1] L'invention concerne le domaine des connecteurs et notamment, mais pas exclusivement, le domaine des connecteurs électriques pour véhicules automobiles. [2] La figure 1 représente un exemple d'un ensemble de connexion, de l'art antérieur, pour courants forts. Selon cet exemple, l'ensemble de connexion 1 comprend un premier 2 et un second 3 éléments de boîtier. Le premier élément de boîtier 2 comprend par exemple des broches (contacts mâles) reliées à des câbles électriques 4. Le second élément de boîtier 3 comporte par exemple des contacts femelles, dans lesquels les broches du premier élément de boîtier 2 doivent être insérées. Ces contacts femelles sont par exemple, électriquement reliés à des barres de conduction électrique (« busbar » selon la terminologie anglo-saxonne) et/ou à des dispositifs 5 (convertisseurs de courant, moteurs, etc.) logés dans le second élément de boîtier 3. Le premier élément de boîtier 2 est monté sur le deuxième élément de boîtier 3, puis les premier 2 et second 3 éléments de boîtier sont fixés l'un avec l'autre à l'aide de vis 6 engagées dans une bride 7 du côté du premier élément de boîtier 2 avant d'être vissées sur le deuxième élément de boîtier 3. [3] Il arrive que du fait d'un positionnement insuffisamment précis entre les premier et second éléments de boîtier préalablement à leur fixation, les opérateurs chargés de leur assemblage rencontrent des difficultés. Par exemple, les premier et second éléments de boîtier sont vissés alors qu'ils ne sont pas correctement orientés l'un par rapport à l'autre ; le vissage est difficile notamment dans le compartiment moteur d'un véhicule, dans lequel il n'y a pas nécessairement beaucoup de place ; le vissage est effectué de travers ou est incomplet ; etc. [4] Un but de l'invention est d'améliorer l'ergonomie de l'assemblage des ensembles de connexion. [5] Ce but est au moins partiellement atteint grâce à un ensemble de connexion comprenant un premier et un second éléments de boîtier. Ces premier et second éléments de boîtier sont munis respectivement d'un premier et un second moyens de fixation. Ces moyens de fixation (comprenant pas exemple une ou plusieurs vis et écrou(s)) sont complémentaires l'un de l'autre et coopèrent pour fixer ensemble les premier et second éléments de boîtier. 3051080 2 [6] Le premier élément de boîtier comporte un organe de blocage, mobile - c'est-à-dire déplaçable - entre une position de blocage et une position de déblocage. Dans la position de blocage, l'organe de blocage est verrouillé et empêche la coopération du premier moyen de fixation avec le second moyen de fixation. Dans la 5 position de déblocage, l'organe de blocage autorise la coopération des premier et second moyens de fixation. En outre, le second élément de boîtier comporte un élément de guidage, index ou repère, interagissant avec l'organe de blocage, lorsque le premier et le second éléments de boîtier sont dans une position de connexion. Cette interaction permet de déverrouiller l'organe de blocage qui peut alors passer de 10 sa position de blocage à sa position de déblocage. [7] Grâce au repère et à l'organe de blocage, la fixation des premier et second organes de blocage, l'un sur l'autre, ne peut s'effectuer à l'aide des premier et second moyens de fixation que lorsque les premier et second éléments de boîtier sont correctement positionnés. Comme expliqué ci-dessous, l'organe de blocage a donc 15 une fonction d'assurance de la position de connecteur (« Connector Position Assurance » ou CPA selon l'expression anglo-saxonne). [8] Cet ensemble de connexion peut en outre comporter l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes considérées isolément ou en combinaison d'une ou plusieurs autres : 20 [009] - les premier et second moyens de fixation comprennent une tige et une cavité pour recevoir la tige, et l'organe de blocage s'interpose, en position de blocage, entre la tige et la cavité ; [10] - le premier élément de boîtier comporte une bride traversée par un trou pour le passage de la tige à travers la bride et l'organe de blocage, obstrue au moins 25 partiellement le trou en position de blocage et libère le trou en position de déblocage ; [11] - l'organe de blocage, lorsque celui-ci est en position de déblocage, interagit avec le second élément de boîtier pour retenir les premier et second éléments de boîtier ensemble ; 30 [012] - l'organe de blocage doit être déplacé de sa position de blocage à sa position de déblocage, manuellement par un opérateur. [013] Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé d'assemblage d'un ensemble de connexion, tel que celui mentionné ci-dessus. Dans ce procédé, 3051080 3 [014] - on fournit - un premier et un second éléments de boîtier, - un premier et un second moyens de fixation, complémentaires l'un de l'autre, et permettant de fixer ensemble les premier et second 5 éléments de boîtier, - on positionne le premier et le second éléments de boîtier dans une position de connexion dans laquelle un repère présent sur le second élément de boîtier déverrouille un organe de blocage présent sur le premier élément de boîtier, et 10 - on déplace l'organe de blocage, d'une position de blocage, dans laquelle il empêche le premier moyen de fixation de coopérer avec le second moyen de fixation, jusqu'à une position de déblocage dans laquelle il autorise le premier moyen de fixation à coopérer avec le second moyen de fixation. [015] Eventuellement, selon ce procédé d'assemblage, le premier élément de 15 boîtier peut comporter une bride traversée par un trou pour le passage d'une tige à travers la bride et on peut déplacer l'organe de blocage manuellement, de sa position de blocage dans laquelle il obstrue au moins partiellement le trou, à sa position de déblocage dans laquelle l'organe de blocage n'obstrue pas le trou, puis on engage la tige à travers le trou, pour l'amener à coopérer avec le deuxième élément de boîtier. 20 [016] Selon encore un autre aspect, l'invention concerne un élément de boîtier de connexion composant l'un des deux éléments de boîtier de l'ensemble de connexion mentionné ci-dessus. Cet élément de boîtier est alors muni d'un premier moyen de fixation adapté pour le fixer avec un autre moyen de fixation présent sur un autre élément de boîtier. Il comporte en outre un organe de blocage, mobile entre 25 une position de blocage, dans laquelle il est verrouillé et empêche la coopération des moyens de fixation respectifs des éléments de boîtier, et une position de déblocage, dans laquelle il autorise la coopération de ces moyens de fixation, l'organe de blocage étant déverrouillé par l'interaction de l'organe de blocage avec un repère présent sur l'autre élément de boîtier. 30 [017] Cet élément de boîtier peut en outre comporter l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes considérées isolément ou en combinaison d'une ou plusieurs autres : 3051080 4 [018] - il comporte une bride traversée par un trou pour le passage d'une tige à travers la bride et l'organe de blocage, dans sa position de blocage obstrue au moins partiellement le trou, et libère, dans sa position de déblocage, le trou pour permettre le passage de la tige à travers la bride ; 5 [019] - l'organe de blocage comporte un élément flexible telle qu'une patte, ou une ailette supportée par cette patte, entre une position saillante, dans laquelle eil verrouille l'organe de blocage en position de blocage et une position escamotée dans laquelle il libère le déplacement de l'organe de blocage vers sa position de déblocage. 10 [020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit ainsi que sur les dessins annexés. Sur ces dessins : [021] - La figure 1 représente schématiquement en perspective un exemple d'ensemble de connexion de l'art antérieur ; 15 [022] - La figure 2A représente schématiquement en perspective un élément de boîtier, selon un exemple de mode de réalisation d'un ensemble de connexion conforme à l'invention ; la figure 2B représente un agrandissement d'une zone de la figure 2A, montrant le détail d'un repère ; [23] - La figure 3 représente schématiquement en perspective une portion de 20 bride et un organe de blocage d'un autre élément de boîtier, de l'ensemble de connexion comprenant l'élément de boîtier de la figure 2A; [24] - La figure 4 correspond à une vue schématique de dessus de la portion de l'élément de boîtier représenté sur la figure 3 ; [25] - La figure 5 correspond à une vue schématique de dessous de la portion 25 de l'élément de boîtier représenté sur les figures 3 et 4; [26] - La figure 6 représenté un détail de la coupe VI-VI de la figure 5; [27] - La figure 7 est représente un détail de la coupe VII-VII de la figure 5 ; [28] - La figure 8 correspond à une vue schématique en coupe de la portion de l'élément de boîtier représenté sur les figures 3 à 7, en position en partie accouplée 30 avec l'élément de boîtier des figures 2A et 2B; [29] - La figure 9 correspond à une vue schématique en coupe de la portion de l'élément de boîtier représenté sur les figures 3 à 8, accouplée avec l'élément de boîtier des figures 2A et 2B; 3051080 5 [30] - La figure 10 correspond à une vue schématique de dessus de la portion de l'ensemble de connexion représenté sur la figure 9 ; [31] - La figure 11 correspond à une vue schématique de dessus de la portion de l'ensemble de connexion représenté sur les figures 9 et 10 ; 5 [032] - La figure 12 correspond à une représentation analogue à celle de la figure 9, mais avec un plan de coupe différent. [33] Dans ce document les termes « frontale », « avant », « arrière », « dessus », « dessous », « supérieure », « inférieure », etc. sont purement conventionnels et font, le cas échéant, référence aux orientations telles que 10 représentées sur les figures. [34] Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. [35] Un exemple de mode de réalisation d'un ensemble de connexion 1 conforme à l'invention est décrit ci-dessous en relation avec les figures 2 à 12. 15 [036] Selon cet exemple, l'ensemble de connexion 1 est prévu pour être intégré dans un circuit pour courants forts. [37] L'ensemble de connexion 1 comprend un premier 2 et un second 3 éléments de boîtier (voir figure 9). Ces premier 2 et second 3 éléments de boîtier sont donc relativement volumineux et lourds et surtout, les câbles auxquels au moins 20 l'un deux peut être relié peuvent être relativement rigides. Les dispositions nécessaires à leur mise en place et à leur maintien doivent être robustes et permettre une manipulation aisée par un opérateur. [38] Comme représenté sur la figure 2A, le second élément de boîtier 3 comporte un support 8, une platine ou une paroi traversée par deux manchons 9 dans 25 lesquels sont logés des broches 10, chacune respectivement reliée à un câble et/ou à une barre de conduction électrique (non représentés). Les manchons 9 s'étendent longitudinalement chacun respectivement parallèlement à un axe lui-même perpendiculaire au support 8. Les manchons font saillie sur une face d'accouplement 11 tandis que les broches 10 sont reliées aux câbles et/ou à une barre de conduction 30 électrique par une extrémité située du côté de la face opposée à la face d'accouplement 11. Les manchons 9 sont entourés d'une gorge 12 , destinée à recevoir un joint (non représenté). A l'extérieur de cette gorge 12, par rapport aux manchons 9, et en périphérie de celle-ci est présent repère ou index 13. Le repère 13 3051080 6 peut être venu de matière avec le support 8. Alternativement, le support 8 et le repère 13 peuvent être constitués d'éléments formés de matières différentes (par exemple, le repère 13 est en matière plastique alors que le support 8 correspond à une paroi de boîtier en métal). 5 [039] Comme représenté avec plus de détail sur la figure 2B, le repère 13 comporte deux doigts 14, 15 s'étendant essentiellement perpendiculairement à la face d'accouplement 11. Le premier 14 de ces doigts 14, 15 a une forme essentiellement de prisme droit à base carrée. Le second 15 de ces doigts 14, 15, s'étendant essentiellement parallèlement au premier doigt 14, est plus volumineux et 10 comporte une extrémité libre en forme de crochet 16. [40] Le second élément de boîtier 3 comporte des moyens de fixation 17, ici chacun sous forme d'une cavité, formée par exemple par un alésage fileté, s'étendant longitudinalement perpendiculairement à la face d'accouplement. [41] Le premier élément de boîtier 2 loge, bien qu'ils ne soient pas visibles sur 15 les figures, des contacts femelles, ou douilles, reliés à des câbles et destinés à être accouplés aux broches 10 du second élément de boîtier 3. Le premier élément de boîtier 2 est par exemple constitué d'une matière plastique moulée. [42] Une bride 18 destinée à être appliquée sur la face d'accouplement 11 du second élément de boîtier 3 s'étend en périphérie du premier élément de boîtier 2. La 20 bride 18 est percée d'un ou plusieurs trous 19 traversant la bride dans une direction perpendiculaire à celle-ci. Ces trous 19 sont éventuellement garnis d'une bague métallique de renfort 20 (voir figure 3). [43] Au moins un organe de blocage 21 est monté à proximité d'un trou 19. Sur la figure 3, l'organe de blocage 21 est représenté au-dessus d'un logement 22 dans 25 lequel il doit être monté de matière mobile. Ce logement 22 comporte une fente é », ici en partie courbée, à travers la bride 18 pour que l'organe de blocage 21 dans son déplacement s'appuie sur une paroi du premier élément de boîtier 2 et soit en partie guidé par celle-ci. La forme du logement 22 choisie ici permet de limiter l'encombrement de ce logement 22 et de la bride 18. 30 [044] Des murets 24a, 24b protègent et guident l'organe de blocage 21 dans son déplacement de sa position de blocage à sa position de déblocage et réciproquement. L'un 24a de ces murets 24a, 24b est muni d'une rampe 25 permettant de soulever l'organe de blocage 21 par rapport à la bride 18, lors de son passage de sa position 3051080 7 de blocage à sa position de déblocage (la fonction de cette caractéristique est explicitée plus loin). [045] L'organe de blocage 21 est par exemple moulé dans une matière plastique. Il comporte un bouton poussoir 26 pour faciliter sa manipulation par un opérateur. Il 5 comporte également une patte 27 s'étendant longitudinalement perpendiculairement à la direction dans laquelle l'organe de blocage 21 est destiné à être déplacé de sa position de blocage à sa position de déblocage. La patte 27 est munie d'une première 28a et une seconde 28b ailettes flexibles. Ces première 28a et seconde 28b ailettes s'écartent de la patte 27 en éloignement de l'extrémité libre 29 de cette dernière. 10 [046] Sur les figures 4 et 5, l'organe de blocage 21 est représenté, respectivement vu de dessus et vu de dessous, en position de blocage. Dans cette position, une portion, ici du bouton poussoir 26, de l'organe de blocage 21 obstrue partiellement le trou 19. L'organe de blocage 21 s'oppose donc à la mise en place de moyens de fixation permettant de maintenir ensemble les premier 2 et second 3 15 éléments de boîtier, et qui seraient composés d'une vis 30 à visser dans la cavité filetée 17. [47] Comme on peut le voir sur la figure 6, l'organe de blocage 21 est maintenu sur la bride 18 par le fait qu'il prend en sandwich une portion de la bride 18, d'une part entre le bouton poussoir 26 reposant sur un muret 24b et, d'autre part 20 une extrémité de la première ailette 28a engagée sous un ressaut 31a. Selon le plan de coupe de la figure 7, on peut voir que la seconde ailette 28b repose également sous un ressaut 3 lb opposé. Cette seconde ailette 28b est par ailleurs prisonnière d'une encoche formant butée 32 (voir aussi figure 5). L'interaction de cette butée 32 et de la seconde ailette 28b empêche le déplacement de l'organe de blocage 21 de sa 25 position de blocage à sa position de déblocage. [48] Lorsque le premier 2 et le second 3 éléments de boîtier sont accouplés, le premier doigt 14 du repère 13 pénètre dans l'encoche 32 (voir figure 8), il interagit avec la seconde ailette 28b et l'amène à passer d'une position saillante, dans laquelle elle verrouille l'organe de blocage 21 en position de blocage à une position 30 escamotée dans laquelle elle libère le déplacement de l'organe de blocage. En position escamotée, la seconde ailette 28b est essentiellement parallèle à la patte 27 et à échapper à la butée 32 (voir figure 9). 3051080 8 [49] L'organe de blocage 21 est alors déverrouillé et un opérateur pressant le bouton poussoir 26, essentiellement parallèlement au plan de la bride 18, peut déplacer l'organe de blocage 21, de sa position de blocage (figure 10) vers sa position de déblocage (figure 11). Dans la position de déblocage, l'organe de 5 blocage 21 a libéré le trou 19 et une tige (ici vis 30 avec une tige filetée munie d'une tête 33) peut y être introduite pour attacher et serrer la bride 18 sur la surface d'accouplement 11. [50] Lors du déplacement de l'organe de blocage 21, la seconde ailette 28b vient se placer sous le crochet 16 du second doigt 15 du repère 13. Par ailleurs, le fait 10 de faire remonter le bouton poussoir 26 sur la rampe 25 permet à la première 28a et à la seconde 28b ailettes de remonter et d'exercer une force supplémentaire respectivement sur le ressaut 31a et sur le crochet 16 de manière à serrer la bride 18 sur la surface d'accouplement 11. La force de serrage qui en résulte permet de maintenir l'organe de blocage 21 en position de déblocage, ainsi que les premier 2 et 15 second 3 éléments de boîtier en place l'un sur l'autre pendant le temps de la mise en place et du serrage de la tige dans la cavité 17. REVENDICATIONS1. Ensemble de connexion comprenant un premier (2) et un second (3) éléments de boîtier, ces premier (2) et second (3) éléments de boîtier étant munis respectivement d'un premier (30) et un second (17) moyens de fixation, complémentaires l'un de l'autre et coopérant pour fixer ensemble les premier (2) et second (3) éléments de boîtier, caractérisé par le fait que le premier élément de boîtier (2) comporte un organe de blocage (21), mobile entre une position de blocage, dans laquelle il est verrouillé et empêche la coopération du premier (30) et du second (17) moyens de fixation, et une position de déblocage, dans laquelle il autorise la coopération du premier (30) et du second (17) moyens de fixation, et par le fait que le second élément de boîtier (3) comporte un repère (13) interagissant avec l'organe de blocage (21), lorsque le premier (2) et le second (3) éléments de boîtier sont dans une position de connexion, pour déverrouiller l'organe de blocage (21) et autoriser ainsi son passage de sa position de blocage à sa position de déblocage. 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel les premier (30) et second (17) moyens de fixation comprennent une tige et une cavité pour recevoir la tige, et dans lequel l'organe de blocage (21) s'interpose, en position de blocage, entre la tige et la cavité. 3. Ensemble selon la revendication 2, dans lequel le premier élément de boîtier (2) comporte une bride (18) traversée par un trou (19) pour le passage de la tige à travers la bride (18) et dans lequel l'organe de blocage (21), obstrue au moins partiellement le trou (19) en position de blocage et libère le trou (19) en position de déblocage. 4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe de blocage (21), lorsque celui-ci est en position de déblocage, interagit avec le 3051080 10 second élément de boîtier (3) pour retenir les premier (2) et second (3) éléments de boîtier ensemble. 5. Procédé d'assemblage d'un ensemble de connexion, 5 dans lequel on fournit - un premier (2) et un second (3) éléments de boîtier, - un premier (30) et un second (17) moyens de fixation, complémentaires l'un de l'autre, et permettant de fixer ensemble les premier (2) et second (3) éléments de boîtier, 10 dans lequel on positionne le premier (2) et le second (3) éléments de boîtier dans une position de connexion dans laquelle un repère (13) présent sur le second élément de boîtier (3) déverrouille un organe de blocage (21) présent sur le premier élément de boîtier (2), et dans lequel on déplace l'organe de blocage (21), entre une position de blocage, 15 dans laquelle il empêche le premier moyen de fixation (30) de coopérer avec le second moyen de fixation (17), et une position de déblocage dans laquelle il autorise le premier moyen de fixation (30) à coopérer avec le second moyen de fixation (17). 20 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le premier élément de boîtier (2) comporte une bride (18) traversée par un trou (19) pour le passage d'une tige à travers la bride (18) et on déplace manuellement l'organe de blocage (21), de sa position de blocage dans laquelle il obstrue au moins partiellement le trou (19), à sa position de déblocage dans laquelle l'organe de blocage (21) n'obstrue pas le 25 trou (19), et on engage la tige à travers le trou (19), pour l'amener à coopérer avec le deuxième élément de boîtier (3). 7. Elément de boîtier de connexion muni d'un premier moyen de fixation (30) adapté pour le fixer avec un autre élément de boîtier (3), 30 caractérisé par le fait qu'il comporte un organe de blocage (21), mobile entre une position de blocage, dans laquelle il est verrouillé et empêche la coopération des moyens de fixation (30, 17) respectifs des éléments de boîtier (2, 3), et une position de déblocage, dans laquelle il autorise la coopération de ces moyens de 3051080 11 fixation (30, 17), l'organe de blocage (21) étant déverrouillé par l'interaction de l'organe de blocage (21) avec un repère (13) présent sur l'autre élément de boîtier (3)- 5 8. Elément de boîtier selon la revendication 7, comprenant une bride (18) traversée par un trou (19) pour le passage d'une tige à travers la bride (18) et dans lequel l'organe de blocage (21), dans sa position de blocage obstrue au moins partiellement le trou (19), et libère , dans sa position de déblocage, le trou (19) pour permettre le passage de la tige à travers la bride (18). 10 9. Elément de boîtier selon la revendication 7 ou 8, dans lequel l'organe de blocage (21) comporte un élément (28b) flexible entre une position saillante, dans laquelle il verrouille l'organe de blocage (21) en position de blocage et une position escamotée dans laquelle il libère le déplacement de l'organe de blocage 15 (21) vers sa position de déblocage.