Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02229688 1998-02-OS
9G/32G3
Dispositif de connexion électridue à sécurité de contact améliorée.
La présente invention se rapporte à un dispositif de
connexion électridue comprenant un boîtier isolant contenant des
éléments de contact, des alvéoles parallèles débouchant sur un même
côté du boîtier pour l'insertion, depuis ledit côté, dans lesdites
alvéoles d'embouts de contact qui sont fixés aux extrémités des
conducteurs à connecter et comportent des moyens de retenue, en vue
de l'enfichage de ces embouts dans lesdits éléments de contact et des
moyens coopérant avec lesdits zxioyens de retenue des embouts de
contact pour retenir, dans le boîtier, les embouts de contact enfichés
dans les éléments de contact.
Un tel dispositif de connexion électrique peut se présenter
aussi bien sous la forme d'une module de connexion dans lequel les
éléments de contact sont des shunts destinés à établir une connexion
entre plusieurs embouts de contact, que sous la forme d'un connecteur
comprenant deux p~u-ties complémentairés ayant l'une des contacts
mâles et l'autre des contacts femelles, auquel cas les éléments de
contact sont constitués par des contacts femelles sur une partie de
connecteur et des contacts mâles sur l'autre partie de connecteur.
Pour plus de détails conceunant la structure générale de tels
modules de connexion et de tels connecteurs, ainsi que leurs contacts,
il est possible de se référer par exemple aux documents FR-A
2 115 55G et hR-A-2 575 612 .
Les dispositifs de connexion de ce type sont utilisés, par
exemple, pour l'établissezxzent des connexions lors du câblage dans des
domaines tels que l'aéronautidue. Ce câblage s'effectue généralement
CA 02229688 1998-02-OS
2
par préparation de groupes ou faisceaux de conducteurs dits "harnais
de câblage" préfabriqués déjà munis de leurs dispositifs de connexion.
On procède généralement à un premier contrôle de continuité
électrique en fin de fabrication des harnais et à un deuxième contrôle
de continuité après montage des harnais sur l'avion.
Le but de ces contrôles de continuité électrique est d'une part
de vérifier que le câblage réalisé correspond bien au schéma prévu et
d'autre part de s'assurer que les contacts sont bien établis, c'est-à-dire
que les embouts de contact fixés aux extrémités des conductèurs à
connecter sont correctement enfichés dans les éléments de contact
prévus dans le boîtier isolant des dispositifs de connexion.
Malgré tous ces contrôles, il s'avère qu'il subsiste encore
toujours des mauvais contacts qui sont dûs essentiellement à des
embouts de contact incomplètement enfichés, donnant lieu, en
fonctionnement, sous l'effet de vibrations, à des microcoupures se
manifestant sous forme de défauts aléatoires, dont la localisation est
extrêmement difficile.
C'est la raison pour laquelle la présente invention a pour but
de fournir un dispositif de connexion électrique conçu pour assurer,
par une structure particulière du dispositif et par un mode particulier
d'enfichage des embouts de contact dans les éléments de contact, une
sécurité accrue d'une part lors de l'insertion des embouts de contact
dans le dispositif de connexion et d'autre part lors de l'établissement
du contact entre les embouts ainsi insérés et les éléments de contact du
dispositif de connexion, procurant ainsi une sécurité de contact
nettement améliorée.
Le dispositif de connexion électrique selon l'invention
comprend un boîtier isolant contenant des éléments de contact, des
alvéoles parallèles débouchant sur un même côté du boîtier pour
l'insertion, depuis ledit côté, dans lesdites alvéoles, d'embouts de
contact qui sont fixés aux extrémités des conducteurs à connecter et
comportent des moyens de retenue, et pour l'enfichage de ces embouts
dans lesdits éléments de contact, et des moyens coopérant avec lesdits
moyens de retenue pour retenir, clans le boîtier, les embouts de contact
enfichés dans les éléments de contact. Le boîtier est divisé,
CA 02229688 1998-02-OS
3
transversalement aux axes des alvéoles, en deux parties de boîtier
emboîtables qui, après emboîtement, sont mobiles l'une par rapport à
l'autre parallèlement aux axes des alvéoles entre une première position
et une deuxième position. Le boîtier comprend des moyens pour
maintenir les deux parties de boîtier dans chacune desdites deux
positions. Une première partie de boîtier comporte, à l'endroit de
chaque alvéole, des moyens d'encliquetage qui, dans ladite première
position des parties de boîtier, coopèrent avec lesdits moyens de
retenue des embouts de contact, lors de l'insertion de ces derniers dans
les alvéoles, de manière à immobiliser les embouts de contact avec
effet d'encliquetage dans une position bien définie. La deuxième partie
de boîtier porte les éléments de contact et comporte des moyens de
verrouillage, de telle manière que dans ladite première position lesdits
embouts ne se trouvent pas enfichés dans les éléments de contact et les
moyens de verrouillage ne coopèrent pas avec les moyens
d'encliquetage, et que dans ladite deuxième position, les embouts de
contact soient enfichés dans les éléments de contact et les moyens de
verrouillage coopèrent avec les moyens d'encliquetage en verrouillant
ces derniers sur les moyens de retenue des embouts de contact.
Ainsi, pour l'enfichage des embouts de contact dans le
dispositif de connexion conforme à l'invention, l'opérateur procède
d'abord, les deux parties de boîtier se trouvant dans la première
position, à l'insertion des embouts de contact des conducteurs dans les
alvéoles, jusqu'à encliquetage des embouts de contact, cet
encliquetage étant nettement perceptible par l'opérateur. Lorsque tous
les embouts de contact sont insérés et encliquetés dans le dispositif de
connexion, l'opérateur amène les deux pzrties de boîtier du dispositif
de connexion dans la deuxième position, ce qui fait que tous les
embouts encliquetés sont insérés dans les éléments de contact et,
simultanément, les moyens de verrouillage verrouillent les moyens
d'encliquetage sur les moyens de retenue de tous les embouts de
contact, rendant ainsi impossible l'extraction de tout embout de
contact.
De préférence, les moyens de retenue sur les embouts de
contact peuvent être constitués de façon connue en soi par une
CA 02229688 1998-02-OS
4
collerette annulaire extérieure en saillie sur le corps des embouts, et
les moyens d'encliquetage comprennent des moyens de butée coopérant
avec le flanc de la collerette tourné dans le sens d'insertion de
l'embout, pour limiter et définir la profondeur d'insertion des embouts,
et des moyens de maintien coopérant avec le flanc opposé de la
collerette pour maintenir l'embout dans ladite position.
De préférence, lesdits moyens de maintien sont conçus de
manière à permettre, dans ladite première position des deux parties de
boîtier, non seulement une insertion des embouts jusqu'à encliquetage,
par simple poussée, mais également une extraction des embouts, donc
un désencliquetage, par simple traction, donc sans utilisation d'outil.
Les moyens d'encliquetage peuvent avantageusement
comprendre, pour chaque alvéole, au moins deux doigts répartis autour
de l'axe de l'alvéole, ces doigts étant élastiques, de préférence
élastiques en flexion, de manière à s'écarter élastiquement lors de
l'insertion d'un embout de contact, au passage des moyens de retenue
de ce dernier.
Dans le cas où la collerette de chaque embout de contact
présente, de façon connue en soi, deux flancs sensiblement
perpendiculaires à l'axe de l'embout de contact, les doigts des moyens
d'encliquetage s'étendent avantageusement en porte-à-faux
sensiblement dans le sens d'insertion de l'embout de contact et les
moyens de butée comprennent de préférence un rebord sensiblement
perpendiculaire à la longueur des doigts, à l'extrémité libre de ces
derniers, tandis que les moyens de maintien comprennent, entre
l'extrémité libre de chaque doigt et son raccordement à la première
partie de boîtier, un bourrelet à deux flancs obliques.
Les moyens d'encliquetage peuvent avantageusement être
formés d'une seule pièce avec la première partie de boîtier.
Les moyens de verrouillage des moyens d'encliquetage
peuvent de préférence comprendre, pour chaque embout de contact, un
élément annulaire ayant un diamètre intérieur tel et une positiôn telle
sur la deuxième partie de boîtier que ledit élément puisse s'emboîter
sur les moyens d'encliquetage, dans ladite deuxième position, en
empêchant alors un désencliquetage.
CA 02229688 1998-02-OS
De préférence, les moyens de retenue des embouts, les
moyens d'encliquetage et les moyens de verrouillage sont conformés
de manière que les moyens de ven-ouillage empêchent les deux parties
de boîtier de passer de la première position à la deuxième position
5 lorsque les doigts des moyens d'encliquetage sont écartés par une
collerette de retenue d'un embout incomplètement inséré, donc non
encliqueté, indiquant ainsi clairement à l'opérateur qu'une embout
n'est pas inséré à fond.
De préférence, les moyens de maintien des deux parties de
boîtier dans les deux positions comprennent des moyens
d'encliquetage.
Le dispositif de connexion conforme à l'invention peut être
utilisé en tant que module de connexion comprenant, pour sa fixation
sur un rail de support à profil en U, deux épaulements extérieurs
opposés coopérant avec des rebords intérieurs des ailes du profil en U
du rail de support. Dans ce cas, lesdits épaulements sont disposés sur
la première partie de boîtier, de manière que lesdits épaulements ne
puissent coopérer avec les rebords du rail, en vue de la fixation du
module, que si les deux parties du boîtier occupent la deuxième
position et que, lorsque le module est fixé sur le rail, ce dernier
condamne les deux parties de boîtier dans ladite deuxième position.
En cas d'utilisation du dispositif de connexion conforme à
l'invention en tant que connecteur comprenant deux parties de
connecteur, l'une à contacts mâles, l'autre à contacts' femelles, et
comprenant des accessoires tels qtie des serre-câbles fixés
extérieurement sur au moins une partie de connecteur, la subdivision
extérieure du boîtier de cette partie de connecteur passe par la zone de
fixation, d'un accessoire de telle manière que ce dernier ne puisse être
fixé que si les deux parties de boîtier occupent la deuxième position et
que, lorsque l'accessoire est fixé il condamne les deux parties de
boîtier dans ladite deuxième position.
En se référant aux dessins annexés, on va décrire ci-après
plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif d'un
dispositif de connexion conforme à l'invention, dans son application à
un module de connexion; sur les dessins
CA 02229688 1998-02-OS
G
la figure 1 est une vue extérieure en perspective du module
conforme à l'invention, les deux parties de boîtier du module se
trouvant dans la première position;
la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, les deux parties
de boîtier se trouvant dans la deuxième position;
la figure 3 est une vue en perspective éclatée montrant les
pièces composant le module des figures 1 et 2 ainsi que les embouts de
contact destinés à être insérés dans le module, sans les conducteurs
fixés aux embouts;
la figure 4 est une coupe partielle suivant IV-IV de la figure
1, avec les extrémités des conducteurs fixées aux embouts insérés;
la figure 5 est une coupe partielle correspondante suivant V-
V de la figure 2;
la figure 6 est une coupe partielle à plus grande échelle de la
figure 4, montrant un embout de contact inséré et encliqueté, avant son
enfichage dans l'élément de contact;
la figure 7 est une coupe partielle à plus grande échelle de la
figure 5, montrant un embout de contact enfiché dans l'élément de
contact, les moyens d'encliquetage étant verrouillés;
la figure 8 est une vue en perspective à plus grande échelle
des moyens d'encliquetage pour un embout de contact;
la figure 9 est une vue correspondante à celle de la figure 8,
montrant un embout de contact inséré dans les moyens d'encliquetage;
la figure 10 représente schématiquement un module conforme
à l'invention fixé à un rail de support qu'i assure la condamnation des
deux parties de boîtier dans la deuxième position suivant les figures 2
et 5. '
Le dispositif de connexion électrique tel qu'illustré par les
dessins est un module de connexion du type comprenant, de façon
connue en sbi, un boîtier isolant contenant au moins un shunt pour
l'interconnexion de plusieurs conducteurs comportant, à leurs
extrémités, des embouts de contact destinés à être enfichés depuis un
même côté du module dans ce dernier, en vue du contact avec ledit
shunt.
Tel que cela apparaît surtout sur les figures 1 à 5, le boîtier
CA 02229688 1998-02-OS
7
isolant du module, de forme générale parallélépipédique, se compose
de deux parties, à savoir d'une partie inférieure 1 et d'une partie
supérieure 2, la partie inférieure 1 pouvant être emboîtée dans la
partie supérieure 2.
La partie inférieure de boîtier 1 en matière rigide présente
une base 3 fermée sur laquelle font saillie vers le haut quatre parois
latérales 4, 5, 6, 7 et quatre cloisons transversales 8, définissant
ensemble cinq logements 9 rectangulaires, ouverts vers le haut,
destinés à recevoir cinq shunts 10 à deux contacts chacun. Une
plaquette 11 isolante comportant deux rangées de cinq trous de
passage 12 est rapportée et fixée, par exemple par soudage, sur le
dessus de la partie inférieure de boîtier 3, après insertion des shunts
10 dans les logements 9.
La partie supérieure de boîtier 2 comprend un corps 13 en
matière rigide, délimité par deux grands côtés opposés et deux petits
côtés opposés et traversé par deux fois cinq alvéoles 14 cylindrique
parallèles, et une partie supérieure d'étanchéité 15 en matière souple
comportant deux fois cinq trous de passage 16 alignés avec les
alvéoles 14.
Tel que cela apparaît sur les figures 4 et 5, les conducteurs
électriques 17 destinés à être interconnectés dans le module de
connexion, à l'aide des shunts 10, comportent à leur extrémité chacun
un embout de contact 18 fixé par exemple par soudage. Chaque embout
de contact 18 comporte, de façon connue en soi, comme représenté
plus en détail sur les figures 6 et 7, un corps sensiblement cylindrique
présentant à une extrémité sur un tronçon 19a présentant un trou
borgne pour l'insertion et le soudage ~de l'extrémité dénudée d'un
conducteur 17 et, entre ses deux extrémités, une collerette annulaire
extérieure 20 dont les deux flancs sont sensiblement perpendiculaires
à l'axe de l'émbout 18. La partie 19b du corps de l'embout 18 située
entre ladite collerette 20 et l'extrémité libre de l'embout 18 fixé au
conducteur 17 constitue la partie de connexion destinée à
l'établissement d'un contact électrique avec un shunt 10.
Il convient de remarquer que la partie supérieure de boîtier 2
présente dans la partie médiane de la largeur de chacun de ses deux
CA 02229688 1998-02-OS
8
petits côtés opposés une languette élastique 21, 22 ayant un rebord
intérieur 23, 24 (voir figures 4 et 5) qui, lors de l'emboîtement de la
partie inférieure de boîtier 1 dans la partie supérieure de boîtier 2,
vient coopérer d'une manière décrite plus en détail par la suite avec
des épaulements extérieurs 25, 26 prévus sur les parois latérales 6 et 7
de la partie inférieure de boîtier 1 pour maintenir les deux parties de
boîtier réunies.
Le coz-ps 13 de la partie supérieure de boîtier 2 comporte par
ailleurs, dans le prolongement vers le bas de chaque alvéole 14, trois
doigts d'encliquetage 27 s'étendant parallèlement à l'axe de l'alvéole
14 en étant disposés autour dudit axe à la manière de pétales, tel que
cela apparaît particulièrement sur les figures 8 et 9. Chaque doigt 27
comporte à son extrémité libre un rebord intérieur de butée 28
s'étendant en direction du doigt opposé et, entre ledit rebord et son
extrémité de raccordement au corps 13, un bourrelet 29 à profil
triangulaire, la distance entre le rebord 28 et le bourrelet 29 étant
sensiblement égale à la largeur (axiale) de la collerette 20 de l'embout
18.
Par ailleurs, tel que cela apparaît notamment sur les figures 6
et 7, chaque trou de passage 12 dans la plaquette 11 fixée sur la partie
inférieure de boîtier 1 comprend un tronçon inférieur 30 dont le
diamètre est sensiblement égal au diamètre extérieur de la pétale
formée par les trois doigts d'encliquetage 27 non écartés, et qui se
raccorde vers le haut, par un gradin 31, à un tronçon supérieur 32 dont
le diamètre plus grand est au moins égal au diamètre extérieur que la
pétale de doigts 27 peut adopter lorsque les doigts 27 sont écartés au
maximum au moment du passage de la collerette 20 d'un embout de
contact . 18 à l'endroit des bourrelets 29 des doigts 27, lors de
l'insertion ou du retrait de l'embout de contact 18, comme décrit plus
en détail ci-après.
Enfin, il y a lieu de remarquer que le module tel que
représenté sur les dessins est un module destiné à être fixé, comme
illustré sur la figure 10, sur un rail de support 33 à profil en U, avec
maintien du module entre le fond 34 du rail 33 et des rebords
intérieurs 35, 36 des deux ailes 37, 38 du rail 33. Chaque languette 21,
CA 02229688 1998-02-OS
9
22 de la partie supérieure de boîtier du module comporte à cet effet,
un talon extérieur 39, 40 délimité vers le haut par un épaulement 41,
42, et la partie inférieure de boîtier comporte, sur ses parois latérales
6, 7, en dessous des épaulements 25, 26, des bossages extérieurs 43,
44 qui, en coopération avec les rebords 23, 24 des languettes 21, 22,
définissent une première position d'emboîtement des deux parties de
boîtier, selon les figures 1 et 4, et une deuxième position
d'emboîtement selon les figures 2 et 5.
Tel que cela apparaît sur la figure 10, les hauteurs des
épaulements 41, 42 des languettes 21, 22 de la partie supérieure de
boîtier 2, par rapport à la base, sont adaptées aux hauteurs des rebords
intérieurs 35, 36 des ailes 37, 38 du rail de support 33, par rapport à la
base 34 de ce rail, de manière que le module ne puisse être fixé au
rail, par engagement des talons 39, 40 sous les rebords, que si les deux
parties de boîtier 1, 2 occupent la deuxième position telle qu'illustrée
par les figures 2 et 5. De plus, lorsque le module est fixé sur le rail
dans cette deuxième position réciproque des deux parties de boîtier l,
2, le rail condamne les deux parties de boîtier dans cette deuxième
position tant que les talons 39, 40 se trouvent sous les rebords 35, 36
du rail.
On va décrire ci-après le mode opératoire du module
conforme à l'invention tel qu'illustré par les dessins.
Dans un premier temps, alors que les deux parties de boîtier
1, 2 se trouvent dans la première position réciproque suivant les
figures 1 et 4 (position "ouverte"), on insère les embouts de contact 18
des conducteurs 17 à interconnecter, à travers les trous 16 de la partie
d'étanchéité 15, dans les alvéoles 14 de~ la partie de boîtier 2. Cette
insertion peut se faire sans utilisation d'outil, par simple poussée sur
les conducteurs 17. Vers la fin de ce mouvement d'insertion, lorsque
les collerettés 20 des embouts 18 atteignent les bourrelets 29 des
doigts d'encliquetage 27, les doigts 27 se trouvent écartés sous la
poussée d'insertion, de sorte que les collerettes 20 des embouts 18
peuvent franchir les bourrelets 29 et viennent alors s'encliqueter entre
les bourrelets 29 et les rebords intérieurs de butée 28 des doigts 27.
Par cet encliquetage qui est nettement perceptible pour l'opérateur, les
CA 02229688 1998-02-OS
embouts 18 se trouvent maintenus dans la position illustrée sur les
figures 4 ct G, position dans laquelle les embouts 18 ne sont pas
enfichés dans et ne sont pas en contact avec les shunts 10.
Lorsque tous les embouts 18 ont été insérés et encliquetés de
5 cette manière dans le module, l'opérateur anlèlle les deux parties de
boîtier 1, 2 dans la deuxième position suivant les figures 2 et 5, c'est
à-dire la position d'c111bO11:CI11ent prO¿0I1C1 (position "fermée"). Lors de
ce passage des deux parties de boîtier l, 2 à la deuxième position, les
embouts 18 sont enfichés dans les shunts 10. Simultanémént, le
10 tronçon 30 de diamètre réduit des trous 12 de la plaquette 11 vient
s'emboîter sur les doigts 27, à condition que ces derniers se trouvent
en position non écartée, c'est-à-dire que les collerettes 20 des embouts
I8 soient encliquetées. En effet, si du fait d'une insertion incomplète,
l'un des embouts de contact 18 n'était pas encliqueté entre les rebords
de butée 28 et les bourrelets d'encliquetage 29 des doigts 27 associés,
les doigts en question empêcheraient cet enfichage, donc le passage
des deux par fies de boîtier de la première à la deuxième position,
indiquant ainsi à l'opérateur que l'un de embouts de contact n'était pas
emboîté à fond.
Après passage des deux parties de boîtier 1, 2 à la deuxième
position, suivant les figures 2 et 5, la plaquette 11 solidaire du corps 3
de la partie inférieure de boîtier 1, emboîtée sur les pétales de doigts
27 par le tronçon de diamètre réduit de ses trous de passage 12, de la
manière visible sur la figure 7, empêche avec certitude toute
extraction intempestive des embouts de cbntact 18 hors des shunts 10,
en verrouillant les doigts 27 dans la position selon la figure 7.
Le montage subséquent du modùle sur un rail de support 33,
selon la figure 10, assure un blocage, c'est-à-dire une condamnation,
des deux parties de boîtier 1, 2 dans la deuxième position,
condamnatiàn qui ne peut être supprimée que par démontage du
module de son rail de support.
Pour retirer les embouts de contact du module, il faut
procéder d'abord à une suppression du blocage ou condamnation par le
rail de support 33 par démontage du module de ce rail, puis à un
déverrouillage des doigts d'encliquetage 27 et à une extraction des
CA 02229688 1998-02-OS
embouts de contact 18 des shunts 10, par passage du boîtier l, 2 de la
deuxième position suivant les figures 2 et 5 à la première position
suivant les figures 1 et 4. Après ce déverrouillage, l'opérateur peut
retirer les embouts de contact 18, sans utilisation d'outil, par une
simple traction exercée sur les conducteurs 17, traction suffisante pour
provoquer le désencliquetage des collerettes 20 des embouts 18 par
rapport aux doigts 27.
L'objet de l'invention n'a été décrit ci-dessus et illustré par
les dessins annexés que dans son application, à titre d'exemple
indicatif et non limitatif, à un module de connexion, de nombreuses
modifications et variantes étant possibles dans le cadre de l'invention.
Ainsi, l'invention est applicable également à des connecteurs
composés de deux parties comportant l'une des contacts femelles et
l'autre des contacts mâles, chaque partie de connecteur pouvant dans
ce cas comprendre un boîtier en deux parties mobiles l'une par rapport
à l'autre entre deux positions, comme décrit précédemment. La
condamnation des deux parties de boîtier dans la deuxième position
peut se faire dans ce cas par des moyens autres qu'un rail de montage
pour un module de connexion, par exemple par un accessoire tel qu'un
serre-câble fixé extérieurement sur l'une des parties de boîtier. Dans
ce cas, la subdivision extérieure du boîtier en deux parties passe par la
zone de fixation de cet accessoire de telle manière que ce dernier ne
puisse être fixé que si les deux parties de boîtier occupent la deuxième
position et que, lorsque l'accessoire est fixé alors que les deux parties
de boîtier se trouvent à la deuxième position, l'accessoire condamne
les deux parties du boîtier dans la deuxième position. On peut
également concevoir, dans le cas d'un cbnnecteur, de condamner les
deux parties de boîtier d'une ou de chaque partie de connecteur dans la
deuxième position par le moyen de blocage des deux parties de
connecteur l'une sur l'autre.
