Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02632362 2008-05-28
1
La présente invention concerne un dispositif de
protection des éléments emboîtables d'un connecteur.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
On sait que le nettoyage d'un connecteur encrassé
de boue est difficile en raison d'un accès très restreint
à certaines parties du connecteur. La boue s'oppose au
fonctionnement mécanique et électrique du connecteur.
Afin de protéger les éléments emboîtables d'un
connecteur contre la boue, que celle-ci soit projetée sur
l'élément de connecteur ou que l'élément de connecteur
trempe dans la boue, il a été proposé de mettre en place
un bouchon sur l'élément de connecteur ou de réaliser un
piston incorporé à l'élément de connecteur et rappelé par
un ressort dans une position dans laquelle le piston en-
toure les organes de connexion de l'élément de connecteur
de façon à remplir l'espace entre les organes de
connexion et empêcher ainsi la boue de pénétrer entre les
organes de connexion.
Ces dispositifs ne sont pas satisfaisants. En ef-
fet, lorsqu'un bouchon est utilisé pour protéger un élé-
ment de connecteur, le bouchon doit être retiré lors de
l'utilisation de l'élément de connecteur pour un raccor-
dement à un autre élément de connecteur. Il existe le
.
risque que l'utilisateur oublie ou omette, par manque de
temps, de remettre le bouchon en place. Le bouchon risque
en outre d'être égaré ou, s'il est attaché à l'élément de
connecteur, il risque de recevoir de la boue ou de tomber
dans la boue, de sorte qu'il n'est plus possible de re-
fermer l'élément de connecteur avec le bouchon. Dans le
cas d'un piston, la boue risque de s'accumuler dans les
interstices entre les organes de connexion et le piston
de sorte qu'il devient rapidement impossible de manoeuvrer
le piston et donc de dégager des organes de connexion.
OBJET DE L'INVENTION
CA 02632362 2008-05-28
2
Un but de l'invention est de proposer un disposi-
tif de protection facilement manipulable et assurant une
protection efficace.
RESUME DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose
selon l'invention un dispositif de protection d'un
connecteur comportant deux éléments de connecteur emboî-
tables, le dispositif de protection comportant, pour au
moins un élément de connecteur à protéger, un manchon tu-
bulaire élastique ayant une extrémité configurée pour
être fixée à un élément de connecteur en entourant celui-
ci de façon étanche, et ayant une longueur suffisante
pour s'étendre au repos en porte à faux au-delà d'une ex-
trémité de l'élément de connecteur qui porte le manchon
élastique, l'extrémité en porte à faux comprenant des
moyens pour aplatir le manchon et maintenir de façon
élastique des lèvres correspondantes appliquées l'une
contre l'autre.
Ainsi, le manchon tubulaire élastique reste en
permanence attaché à l'élément de connecteur qu'il pro-
tège et ne risque donc pas d'être perdu, et son ouverture
est effectuée au moment de l'emboîtement avec un autre
élément de connecteur de sorte que le risque de pénétra-
tion de boue à l'intérieur du manchon de protection est
minimisé.
Selon une version avantageuse de l'invention, les
moyens pour aplatir le manchon comprennent au moins une
lame ressort s'étendant perpendiculairement à une direc-
tion longitudinale du manchon élastique et noyée dans un
tronçon de paroi adjacent à l'extrémité maintenue apla-
tie. Ainsi, la force d'application des lèvres l'une
contre l'autre est accrue.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention,
la lame ressort comprend un cintrage autour d'un axe pa-
rallèle à la lame ressort, le cintrage ayant une concavi-
CA 02632362 2008-05-28
3
té tournée vers la lèvre correspondante. Ainsi, la force
de maintien des lèvres l'une contre l'autre est encore
accrue.
Selon encore un autre aspect avantageux de l'in-
vention, chaque lame ressort a une largeur décroissante
depuis une zone centrale de la lame vers les extrémités
de celle-ci. Ainsi, lors de l'ouverture du manchon, une
forme circulaire est plus facilement'obtenue.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention apparaîtront à la lecture de la description qui
suit de deux modes de réalisation particuliers non limi-
tatifs, en référence aux figures ci-jointes parmi les-
quelles :
- la figure 1 est une vue en perspective en posi-
tion fermée d'un manchon de protection selon un premier
mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue en perspective analogue
à celle de la figure 1 du manchon en position ouverte,
- la figure 3 est une vue en coupe selon le plan
III de la figure 1,
- la figure 4 est une vue en coupe analogue à
celle à de la figure 3'.pour une position ouverte du man-
chon,
- la figure 5 est une vue de dessus à plat d'une
lame ressort selon l'invention,
- la figure 6 est une vue en coupe schématique
par un plan axial de deux éléments de connecteur cylin-
driques équipés d'un dispositif de protection selon l'in-
vention et disposés en regard l'un de l'autre avant un
emboîtement,
- la figure 7 est une vue analogue à celle de la
figure 6, dans une phase intermédiaire de l'emboîtement,
CA 02632362 2008-05-28
4
- la figure 8 est une vue analogue à celle de la
figure 6, pour une position emboîtée des éléments de
connecteur,
- la figure 9 est une vue en perspective par-
tielle d'un second mode de réalisation de l'invention,
- la figure 10 est une vue en coupe analogue à
celle de la figure 6, de deux éléments de connecteur se-
lon le second mode de réalisation de.l'invention,
- la figure 11 est une vue en coupe analogue à
celle de la figure 10, les connecteurs étant représentés
dans une position d'emboîtement.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence à la figure 6, le dispositif de pro-
tection selon l'invention est destiné à protéger un
connecteur comportant deux éléments de connecteur emboî-
tables 1 et 2. Dans le mode de réalisation illustré,
l'élément de connecteur 1 comporte une embase 3 destinée
à être fixée à une paroi d'un appareil non représenté.
Une douille cylindrique de section circulaire 4 est fixée
à l'embase 3 et contient un organe de connexion 5 compre-
nant des trous métallisés 6 reliés à des fils de liaison.
L'élément de connecteur 2 comporte une douille cylindri-
que de section circulaire 7 destinée à être montée à
l'extrémité d'un câble et contenant un organe de
connexion 8 équipé de broches 9 en coïncidence avec les
trous métallisés 6.
En référence aux figures 1 à 8, selon le premier
mode de réalisation de l'invention, l'élément de connec-
teur 1 est équipé d'un manchon tubulaire élastique 10,
par exemple un manchon en caoutchouc. A partir d'une ex-
trémité, le manchon 10 comporte quatre plis en accordéon
11 dont le diamètre intérieur est de préférence égal ou
légèrement supérieur au diamètre de la douille 4, afin de
permettre un coulissement aisé des plis en accordéon 11
sur la douille 4. Seule la paroi extrême du dernier pli
CA 02632362 2008-05-28
en accordéon a un diamètre approprié pour permettre un
emmanchement à force sur la douille 4 et assurer un main-
tien en place du manchon 10 sur la douille 4.
A l'extrémité opposée aux plis en accordéon, le
5 manchon élastique 10 comporte deux bourrelets 13 dont le
bord intérieur délimite des lèvres 14 qui sont rappelées
l'une vers l'autre par des ressorts à lames 15 noyés dans
le caoutchouc formant les bourrelets 13. En position de
repos illustrée par la figure 1, les lèvres sont rectili-
gnes et forment une fente 16 fermée de façon étanche par
les forces appliquées par les ressorts à lames 15. Les
ressorts à lames 15 sont soumis à une précontrainte obte-
nue dans ce premier mode de réalisation en prévoyant une
épaisseur E (voir figure 1) de matière décroissante entre
une lame ressort 15 et la lèvre 14 correspondante depuis
la zone centrale de la lame ressort vers ses extrémités.
Les lames ressorts 15 sont ainsi cintrées autour d'un axe
correspondant à l'axe longitudinal du manchon 10. Les
bourrelets 13 comportent en outre des ergots de clipsage
17 qui s'étendent en porte à faux au-delà des bourrelets
13 et dont l'utilité sera vue plus loin.
En position de repos, la portion de paroi 18 du
manchon élastique qui relie les bourrelets 13 au premier
pli en accordéon 11 prend une forme pseudo conique comme
illustré par les figures 1 et 6.
Lorsqu'une force est appliquée aux extrémités des
bourrelets 13 comme mentionné par les flèches en trait
épais sur la figure 1, les lames ressorts 15 se cintrent
plus fortement autour de l'axe longitudinal du manchon
élastique 10 et les lèvres 14 se séparent en prenant une
courbe de plus en plus prononcée jusqu'à une ouverture
totale du manchon comme illustré par la figure 2. L'ou-
verture peut également être obtenue en exerçant une force
d'écartement sur la paroi interne de la portion de man-
chon 18 ainsi qu'il sera vu plus loin.
CA 02632362 2008-05-28
6
Dans cette position, les lèvres 14 sont de préfé-
rence en forme de demi-cercle afin d'épouser le contour
de la douille 4 de l'élément de connecteur 1. A cet ef-
fet, et comme illustré par la figure 5, les lames res-
sorts ont de préférence une largeur décroissante depuis
la partie centrale des lames 15 vers leurs extrémités se-
lon une loi sinusoïdale de façon à obtenir une force de
rappel constante pour tous les points des lèvres 14. Afin
d'éviter une surépaisseur aux extrémités du diamètre cor-
respondant à la position au repos des lèvres 14, les
bourrelets 13 comporte de préférence des méplats 19 per-
pendiculaires à fente 16. Les méplats se replient sur
eux-mêmes (voir figure 4) lors de l'ouverture du manchon.
Le manchon élastique 20 assurant la protection de
l'élément de connecteur 2, a une structure identique à
celle du manchon 10, à l'exception des ergots de clipsage
17 qui sont remplacés par des cavités de clipsage 21.
Dans la suite, les mêmes références numériques seront
données pour les parties identiques, aux dimensions près,
les plis en accordéon 11 du manchon 20 ayant un diamètre
adapté au diamètre externe de la douille 7 de l'élément
de connecteur 2.
Comme illustré par la figure 6, lorsque les élé-
ments de connecteur 1 et 2 sont séparés, les manchons 10
et 20 sont fermés de façon étanche. Lorsque l'on souhaite
réaliser un emboîtement des éléments de connecteur, les
fentes 16 de chacun des manchons 10, 20 sont présentées
en regard l'une de l'autre de sorte que les ergots de
clipsage 17 du manchon 10 viennent en regard des cavités
de clipsage 21 du manchon 20. Un mouvement de rapproche-
ment des éléments de connecteur provoque donc un clipsage
des bourrelets 13 de sorte qu'ils sont par la suite soli-
daires l'un de l'autre et se déforment donc de façon
identique. Après le clipsage des manchons élastiques 10
et 20, un mouvement de rapprochement des éléments de
CA 02632362 2008-05-28
7
connecteur 1 et 2 provoque alors un appui de l'extrémité
des douilles 4 et 7 sur la face interne correspondante
des portions de manchon 18. Les portions de paroi 18
s'ouvrent progressivement et provoquent un écartement des
lèvres 14 jusqu'au moment où le passage est suffisant
pour permettre l'emboîtement des organes de connexion 5
et 8 comme illustré par la figure 8. Dans ce mouvement,
les plis en accordéon s'écrasent progressivement comme
illustré par les figures 6 à 8. Les portions de manchon
18 ont une rigidité suffisante pour que l'effort de
connexion provoque leur glissement sur les douilles 4, 7
sans se plier. De préférence, les surfaces internes des
portions de manchon 18 et les surfaces externes des
douilles 4, 7 ont des coefficients de frottement favori-
sant leurs glissements relatifs.
On remarquera que le clipsage des manchons élas-
tiques 10 et 20 permet non seulement une ouverture
concomitante des lèvres 14 mais il permet en outre de ti-
rer chaque manchon sur l'élément de connecteur correspon-
dant lors de la séparation des éléments de connecteur, ce
qui garantit un retour des manchons élastiques dans la
position fermée lors de la séparation des éléments de
connecteur.
On remarquera que seules les surfaces frontales
des bourrelets 13 sont susceptibles de se recouvrir de
boue. Un nettoyage de ces surfaces frontales permet
d'élimination de toute pénétration de boue à l'intérieur
des manchons de protection élastique 10 et 20.
Dans le second mode de réalisation illustré par
les figures 9 à 11, les éléments de connecteur 1 et 2
sont identiques à ceux des figures précédentes et portent
donc les mêmes références numériques. Les manchons de
protection 30 et 40 du second mode de réalisation ne com-
portent pas de plis en accordéon permettant une rétrac-
tion des manchons au fur et à mesure du rapprochement des
CA 02632362 2008-05-28
8
éléments de connecteur. Dans ce mode de réalisation, en
position ouverte le manchon 40 entourant l'élément de
connecteur 2 est un manchon cylindrique ayant une paroi
d'épaisseur constante à l'exception d'un chanfrein 41
tourné vers l'extérieur à l'extrémité tournée vers l'ex-
trémité correspondante du manchon de protection 30.
Le manchon 30 a également une paroi cylindrique
en position ouverte mais comporte en. outre un épaulement
interne 31 permettant la pénétration du manchon 40 dans
le manchon 30 lors de l'emboîtement des éléments de
connecteur 1 et 2. Le manchon 30 comporte en outre à son
extrémité en regard du manchon 40 un chanfrein 32 tourné
vers l'intérieur. De même que précédemment, le manchon de
protection 30 comporte des ressorts à lames 33 qui
s'étendent perpendiculairement à la direction longitudi-
nale des manchons élastiques. Dans ce mode de réalisation
toutefois les ressorts à lame 33 sont, au repos, rectili-
gnes dans un plan parallèle aux lèvres 14 et sont cintrés
autour d'un axe parallèle à la lame ressort, le cintrage
ayant une concavité tournée vers la lèvre 14 correspon-
dante. Afin d'obtenir une forme circulaire régulière des
lèvres 14 lors de l'ouverture des manchons, les lames
ressorts 33 ont de préférence en vue de dessus une forme
.
analogue aux lames ressorts 15 du premier mode de réali-
sation.
Compte tenu de l'interpénétration des manchons 30
et 40, il n'est plus possible de clipser entre eux les
bords en regard des manchons de protection 30 et 40. Pour
favoriser une pénétration lors d'un engagement en appui
des extrémités des manchons 30 et 40 l'une dans l'autre,
les lèvres 14 en position fermée sont cette fois dispo-
sées dans des plans perpendiculaires comme illustré par
les figures 9 et 10. Des forces illustrées par des flè-
ches en trait épais sur les figures 9 et 10 sont exercées
manuellement aux extrémités des fentes 16 pour provoquer
CA 02632362 2008-05-28
9
l'ouverture des manchons 30 et 40, la poursuite de l'ou-
verture et la pénétration des manchons l'un dans l'autre
est favorisée par les chanfreins 32 et 41.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réali-
sation décrits, et on peut y apporter des variantes de
réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que
défini par les revendications.
En particulier, bien que les ressorts 15 et 33
aient été illustrés sous forme de deux ressorts séparés,
ils peuvent être réalisés sous forme d'un anneau en une
seule pièce ou être réunis par des charnières à leurs ex-
trémités. Les manchons selon l'invention peuvent égale-
ment être réalisés sans ressorts à lames en prévoyant une
mise en forme aplatie lors de la réalisation des manchons
de sorte que ceux-ci sont rappelés automatiquement dans
la position de repos.
Bien que dans le premier mode de réalisation les
plis en accordéon aient été illustrés avec des diamètres
interne et externe identiques, de sorte que la rétraction
des manchons se fait par écrasement des plis, on peut
prévoir des plis en accordéon selon des formes tronconi-
ques de sorte que les plis s'emboîtent les uns dans les
autres lors de la rétraction.
.
Le nombre de plis peut être différent de quatre.
Bien que l'invention ait été illustrée en rela-
tion avec des éléments de connecteur chacun recouvert
d'un manchon de protection selon l'invention, on peut
prévoir d'associer un manchon de protection selon l'in-
vention à l'un seulement des éléments de connecteur, par
exemple de celui qui est relié à un câble, tandis que
l'autre élément de connecteur est protégé de façon
conventionnelle, par exemple avec un bouchon en ce qui
concerne l'élément de connecteur monté sur un appareil
moins susceptible de recevoir de la boue.
Pour favoriser le glissement relatif des douilles
CA 02632362 2008-05-28
et/ou manchons, il peut être prévu de recouvrir les sur-
faces en contact par du polytétrafluoréthylène (PTFE) ou
similaire. Il est possible' d'utiliser à cette fin un ru-
ban en PTFE pouvant en outre jouer un rôle de rigidifica-
5 tion de l'élément sur lequel il est fixé.
En variante, il est possible de prévoir, notam-
ment sur les portions de manchon 18 des éléments de rigi-
dification localisée (nervures, renforts locaux rapportés
ou non comme des placages de matériau, un maillage ou un
10 réseau de nervures...) pour favoriser la déformation des
portions de manchon 18 dans un sens donné (ouverture lors
de la connexion). A l'inverse, il peut être prévu des zo-
nes de déformation préférentielle (comme des zones de
plus faible épaisseur ou des fentes non traversantes)
dans le même but.
