EP0050575A1 - Connecteur électrique à verrouillage et déverrouillage rapides - Google Patents

Connecteur électrique à verrouillage et déverrouillage rapides Download PDF

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EP0050575A1
EP0050575A1 EP81401670A EP81401670A EP0050575A1 EP 0050575 A1 EP0050575 A1 EP 0050575A1 EP 81401670 A EP81401670 A EP 81401670A EP 81401670 A EP81401670 A EP 81401670A EP 0050575 A1 EP0050575 A1 EP 0050575A1
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EP
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connector
connector element
cavity
annular
elastic ring
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EP81401670A
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Pierre Vignard
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Radiall Industrie SA
Original Assignee
Radiall Industrie SA
Radiall SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6277—Snap or like fastening comprising annular latching means, e.g. ring snapping in an annular groove

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connector in particular coaxial of the type comprising a male element and a female element capable of being connected to each other in a removable manner.
  • the connectors comprise on one of the elements, at least one pin intended to penetrate into at least one corresponding socket of the other element.
  • connecting parts are provided to ensure a releasable connection of the connector elements.
  • Bayonet type connections are thus known.
  • connections comprising.on one of the connector elements, more precisely on the outer surface of the peripheral conductor socket in the case of a coaxial connector, an annular groove, of concave profile, in which can be engaging, by snap-fastening, during the axial approximation of the connector elements, parts, such as balls housed in the other connector element.
  • the present invention proposes to produce an electrical connector with rapid locking and unlocking avoiding the drawbacks of currently known connectors, being of an economic cost price, thanks to its simplicity of manufacture, while ensuring good properties of electrical connection and mechanical resistance, in particular to axial traction.
  • the subject of the present invention is an electrical connector of the type comprising in the outer wall of a socket of a first connector element, an annular profile of concave profile, characterized in that it comprises in the second connector element an annular elastic ring, of open outline, comprising at least one radial projection having a curved surface and capable of engaging in the annular groove of the first connector element during the axial approaching of the two connector elements, said elastic ring being housed in an annular cavity of said second connector element, the walls of which are inclined with respect to the axis of the connector, said second connector element comprising means for retaining the elastic ring in said cavity in the unlocked position of the connector, and unlocking means likely to release the radial projection (s) from the elastic ring of the groove of the first connector element.
  • the unlocking means consist of a peripheral sleeve capable of sliding along said second connector element and comprising an annular wall intended to come into contact with the projection (s) and push the elastic rod back into said cavity .
  • the angle of inclination of the walls of the cavity of the second connector element with respect to a plane parallel to the axis thereof is less than or equal to the angle between the tangent to the groove of the first connector element and the generatrix of the peripheral surface of the socket in which said groove is made.
  • the angle of inclination of the walls of the cavity of the second connector element is between 30 ° and 60 ° and is preferably about 45 °.
  • one of the walls of the cavity is produced by machining the body of said second connector element, the other wall forming part of a ring crimped on said body.
  • the elastic ring can be produced by cutting from a strip of elastic material such as, for example, beryllium copper or stainless steel, the projections, for example three in number, being produced by cut tabs and folded inwards.
  • the legs are advantageously equidistant and distributed in 120 ° on the periphery of the rod.
  • the elastic ring in the form of a spring wire on which the projections also, for example three in number, can be distributed at 120 ° and each consist of a cylindrical roller, of a spherical or truncated spherical ball.
  • the means of retaining the elastic rod in the cavity with inclined walls must be adapted to the particular structure of the rod used.
  • the means of retainers may consist of an annular border of the body of the second connector element, forming a retaining tab and extending the wall of the cavity produced in this connector element.
  • the connector according to the invention consists of a female connector element generally designated by 1 and a male connector element generally designated by 2.
  • the female connector element includes a central contact in form of elastic sleeve 3; an external ground contact also in the form of a socket 4 and an insulating sleeve 5.
  • a central contact in form of elastic sleeve 3; an external ground contact also in the form of a socket 4 and an insulating sleeve 5.
  • an annular groove of concave profile 6 In the peripheral wall of the external contact socket is formed an annular groove of concave profile 6.
  • the complementary male connector element 2 has a central contact in the form of an axial rod 7 and an external ground contact comprising an elastic socket 8 and a body 9 in which a cavity 10 with walls 11 and 12 parallel to one another and inclined is produced. relative to the axis of the connector.
  • the wall 11 is produced by machining the body 9 of the connector element 2, the wall 12 forming part of a ring 13 crimped at the end of the body 9.
  • the connector element 2 further comprises an insulator 14 between the central contact 7 and the external contact, and an annular elastic ring 15 housed in the cavity 10 bearing against its walls.
  • the rod 15 comprises at least one radial projection 16.
  • the elastic ring of the embodiment of Figures 1 to 3 is illustrated in Figure 4. It consists of a cut strip of elastic material, of non-closed contour, comprising three projections 16 spaced 120 ° on the periphery of the ring 15 Each of the projections has a curved surface 17.
  • the rod 15 is retained in the groove 10 by an annular retaining lug 18.
  • the connector element 2 comprises an unlocking member constituted by a peripheral sleeve 19 capable of sliding along the peripheral wall of the body 9, this sleeve comprising an annular wall 20 engaging under the crimped ring 13 and capable of come into contact at its end with the projection (s) 16 of the rod 15 to ensure the unlocking of the connector as will be explained later.
  • FIGS. 5 to 7 show various variants of rods usable according to the invention and each comprising a spring wire 21 curved according to an unclosed circular profile and having three projecting parts spaced 120 ° apart.
  • the projecting parts are cylindrical rollers 22, in the embodiment of FIG. 6 of the spheres 23 and in the embodiment of FIG. 4 of the truncated spheres 24.
  • the sleeve 19 is made to slide axially as shown by the arrows A in FIG. 3 of the connector, the end of the annular wall 20 of this sleeve pushing back in the groove 10 the annular ring 15 while bearing on the projection (s) radial 16. From the position shown in FIG. 3, it suffices to continue pulling the ring 19 or the body 9 to the right to ensure complete separation of the two connector elements.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

Connecteur électrique à verrouillage de déverrouillage rapides du type comprenant sur un des éléments de connecteur, au moins une broche destinée à pénétrer dans au moins une douille centrale correspondante de l'autre élément de connecteur, ledit connecteur comportant dans la paroi extérieure d'une douille d'un premier élément de connecteur une gorge annulaire de profil concave. Il est caractérisé par le fait qu'il comprend dans le second élément de connecteur un jonc élastique annulaire (15) de contour ouvert, comportant au moins une saillie radiale (16) présentant une surface incurvée (17) et susceptible de s'engager dans la gorge annulaire (6) du premier élément de connecteur, ledit jonc élastique étant logé dans une cavité annulaire (10) dudit second élément de connecteur dont les parois (11, 12) sont inclinées par rapport à l'axe du connecteur, ledit second élément de connecteur comportant des moyens (18) pour retenir le jonc élastique dans ladite cavité en position déverrouiliée du connecteur, et des moyens de déverrouillage (19) susceptibles de dégager la ou les saillies radiales du jonc élastique de la gorge du premier élément de ?connecteur?.

Description

  • La présente invention à trait à un connecteur électrique notamment coaxial du type comprenant un élément mâle et un élément femelle susceptibles d'être connectés l'un à l'autre de façon amovible.
  • D'une façon générale, les connecteurs comprennent sur un des éléments, au moins une broche destinée à pénétrer dans au moins une douille correspondante de l'autre élément. En outre, des pièces de liaison, sont prévues pour assurer une liaison libérable des éléments de connecteur.
  • Il existe déjà divers types de liaisons libérables permettant de réaliser un verrouillage et un déverrouillage rapides du connecteur, notamment pour un connecteur coaxial.
  • On connaît ainsi des liaisons de type à baïonnette. On connaît également des liaisons comportant.sur l'un des éléments de connecteur, plus précisément sur la surface extérieure de la douille de conducteur périphérique dans le cas d'un connecteur coaxial, une gorge annulaire, de profil concave, dans laquelle peuvent s'engager par encliquetage, lors du rapprochement axial des éléments de connecteur, des pièces, telles que des billes logées dans l'autre élement de connecteur.
  • De telles liaisons présentent notamment l'inconvénient de n'assurer, en position assemblée du connecteur, qu'une résistance relativement faible à la traction axiale. En outre elles nécessitent des efforts relativement élevés pour l'accouplement et le désaccouplement.
  • De plus, ces connecteurs doivent présenter du fait de leur taille très réduite, une très grande précision dimensionnelle, ce qui exige un usinage très précis des différents composants entraînant un prix de revient élevé.
  • La présente invention se propose de réaliser un connecteur électrique à verrouillage et déverrouillage rapides évitant les inconvénients des connecteurs actuellement connus, étant d'un prix de revient économique, grâce à sa simplicité de fabrication, tout en assurant de bonnes propriétés de connexion électrique et de tenue mécanique, notamment à la traction axiale.
  • La présente invention a pour objet un connecteur électrique du type comportant dans la paroi extérieure d'une douille d'un premier élément de connecteur, une gcrge annulaire de profil concave, caractérisé par le fait, qu'il comprend dans le second élément de connecteur un jonc élastique annulaire, de contour ouvert, comprenant au moins une saillie radiale présentant une surface incurvée et susceptible de s'engager dans la gorge annulaire du premier élément de connecteur lors du rapprochement axial des deux éléments de connecteur, ledit jonc élastique étant logé dans une cavité annulaire dudit second élément de connecteur, dont les parois sont inclinées par rapport à l'axe du connecteur, ledit second élément de connecteur comportant des moyens pour retenir le jonc élastique dans ladite cavité en position déverrouillée du connecteur, et des moyens de déverrouillage susceptibles de dégager la ou les saillies radiales du jonc élastique de la gorge du premier élément de connecteur.
  • Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de déverrouillage sont constitués par un manchon périphérique susceptible de coulisser le long dudit second élément de connecteur et comportant une paroi annulaire destinée à venir en contact avec la ou les saillies et repousser le jonc élastique dans ladite cavité.
  • Pour assurer un bon fonctionnement du connecteur selon l'invention, et en particulier une bonne tenue mécanique à la traction, il est nécessaire que l'angle d'inclinaison des parois de la cavité du second élément de connecteur par rapport à un plan parallèle à l'axe de celui-ci soit inférieur ou égal à l'angle entre la tangente a la gorge du premier élément de connecteur et la génératrice de la surface périphérique de la douille dans laquelle est réalisée ladite gorge.
  • Ainsi, l'angle d'inclinaison des parois de la cavité du second élément de connecteur est compris entre 30° et 60° et est de préférence d'environ 45°.
  • Dans un mode de réalisation particulier, l'une des parois de la cavité est réalisée par usinage du corps dudit second élément de connecteur, l'autre paroi faisant partie d'une bague sertie sur ledit corps.
  • Divers modes de réalisation de joncs élastiques peuvent être envisagés dans le cadre de l'invention.
  • Ainsi le jonc élastique peut être réalisé par découpe dans une bande de matériau élastique tel que par exemple ... du cuivre au béryllium ou de l'acier inoxydable, les saillies, par exemple au nombre de trois, étant réalisées par des pattes découpées et rabattues vers l'intérieur. Dans ce cas, les pattes sont avantageusement équidistantes et réparties en 120° sur la périphérie du jonc.
  • En variante, il est possible de réaliser le jonc élastique sous la forme d'un fil ressort sur lequel les saillies également par exemple au nombre de trois, peuvent être réparties à 120° et être constituées chacune d'un galet cylindrique, d'une bille sphérique ou sphérique tronquée.
  • Les moyens de retenue du jonc élastique dans la cavité à parois inclinées devront être adaptés à la structure particulière du jonc utilisé. Dans le cas d'un jonc élastique réalisé par découpe d'une bande de matériau élastique, les moyens de retenue peuvent être constitués par une bordure annulaire du corps du second élément de connecteur, formant patte de maintien et prolongeant la paroi de la cavité réalisée dans cet élément de connecteur.
  • Selon l'invention tous les composants des éléments de connecteur sont ainsi des pièces de révolution qui peuvent être réalisées par décolletage, ce qui permet une fabrication particulièrement économique.
  • Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va en décrire à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation, en se référant au dessin annexé dans lequel :
    • La figure 1 représente les parties d'extrémité des éléments d'un connecteur coaxial selon l'invention en position désaccouplée.
    • La figure 2 représente les parties d'extrémité des éléments d'un connecteur coaxial selon l'invention en position accouplée, et,
    • La figure 3 illustre ces mêmes éléments en cours de désaccouplement.
    • Les figures 4 à 7 illustrent différents modes de réalisation de joncs élastiques utilisables dans le connecteur selon l'invention.
  • On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 3.
  • Le connecteur selon l'invention se compose d'un élément de connecteur femelle désigné globalement par 1 et d'un élément de connecteur mâle désigné globalement par 2.
  • L'élément de connecteur femelle comprend un contact central en forme de douille élastique 3; un contact de masse extérieur également en forme de douille 4 et un manchon isolant 5. Dans la paroi périphérique de la douille de contact extérieur est réalisée une gorge annulaire de profil concave 6.
  • L'élément de connecteur complémentaire mâle 2 présente un contact central en forme de tige axiale 7 et un contact extérieur de masse comprenant une douille élastique 8 et un corps 9 dans lequel est réalisée une cavité 10 à parois 11 et 12 parallèles entre elles et inclinées par rapport à l'axe du connecteur. La paroi 11 est réalisée par usinage du corps 9 de l'élément de connecteur 2, la paroi 12 faisant partie d'une bague 13 sertie à l'extrémité du corps 9.
  • L'élément de connecteur 2 comprend en outre un isolant 14 entre le contact central 7 et le contact extérieur, et un jonc élastique annulaire 15 logé dans la cavité 10 en appui contre ses parois. Le jonc 15 comprend au moins une saillie radiale 16.
  • Le jonc élastique du mode de réalisation des figures 1 à 3 est illustré dans la figure 4. Il se compose d'une bande découpée de matériau élastique, de contour non fermé, comprenant trois saillies 16 espacées de 120° sur la périphérie du jonc 15. Chacune des saillies présente une surface incurvée 17.
  • Le jonc 15 est retenu dans la gorge 10 par une patte annulaire de maintien 18.
  • Enfin l'élément de connecteur 2 comprend un organe de déverrouillage constitué d'un manchon périphérique 19 susceptible de coulisser le long de la paroi périphérique du corps 9, ce manchon comportant une paroi annulaire 20 s'engageant sous la bague sertie 13 et susceptible de venir en contact par son extrémité avec la ou les saillies 16 du jonc 15 pour assurer le déverrouillage du connecteur comme cela sera expliqué par la suite.
  • Les figures 5 à 7 représentent diverses variantes de joncs utilisables selon l'invention et comprenant chacun un fil ressort 21 recourbé selon un profil circulaire non fermé et présentant trois pièces en saillie espacées de 120°. Dans le mode de réalisation de la figure 5 les pièces en saillie sont des galets cylindriques 22, dans le mode de réalisation de la figure 6 des sphères 23 et dans le mode de réalisation de la figure 4 des sphères tronquées 24.
  • En supposant que l'élément de connecteur 1 soit fixe, pour réaliser l'assemblage et le verrouillage des éléments de connecteur 1 et 2 à partir de la position déverrouillée représentée à la figure 1, il suffit de rapprocher axialement les deux éléments de connecteur, en poussant vers la gauche soit sur le corps 9, soit sur le manchon 19 jusqu'à ce que les saillies 16 du jonc élastique 15 viennent s'engager par encliquetage dans la gorge annulaire 6.
  • Dans cette position de verrouillage représentée dans la figure 2, une bonne résistance à la traction axiale est assurée par l'immobilisation du jonc entre la paroi 12 de la cavité 10 de l'élément de connecteur 2 et la gorge 6 de l'élément de connecteur 1. Pour assurer une telle tenue mécanique il est nécessaire que l'angle d'inclinaison a de paroi 12 de la cavité 10 par rapport à un plan parallèle à l'axe du connecteur soit inférieur ou égal à l'angle $ entre la tangente à la gorge 6 et la génératrice de la surface.périphérique de la douille 4.
  • En supposant toujours que l'élément de connecteur 1 soit fixe, pour assurer le déverrouillage du connecteur à partir de la position représentée dans la figure 2, on fait coulisser axialement comme matérialisé par les flèches A de la figure 3, le manchon 19 le long du connecteur, l'extrémité de la paroi annulaire 20 de ce manchon venant repousser dans la gorge 10 le jonc annulaire 15 en prenant appui sur la ou les saillies radiales 16. A partir de la position représentée dans la figure 3 il suffit de continuer à tirer vers la droite la bague 19 ou le corps 9 pour assurer une séparation complète des deux éléments de connecteur.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'il n'y est nullement limité qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir ni de son cadre ni de son esprit. En particulier l'invention n'est pas limitée aux connecteurs coaxiaux mais s'étend aux autres connecteurs électriques à un ou plusieurs contacts.

Claims (7)

1. Connecteur électrique à verrouillage et déverrouillage rapides du type comprenant sur un des éléments de connecteur, au moins une broche destinée à pénétrer dans au moins une douille centrale correspondante de l'autre élément de connecteur ledit connecteur comportant dans la paroi extérieur d'une douille d'un premier élément de connecteur une gorge annulaire de profil concave, et étant caractérisé par le fait qu'il comprend dans le second élément de connecteur un jonc élastique annulaire, de contour ouvert, comportant au moins une saillie radiale présentant une surface incurvée et susceptible de s'engager dans la gorge annulaire du premier élément de connecteur lors du rapprochement axial des deux éléments de connecteur, ledit jonc élastique étant logé dans une cavité annulaire dudit second élément de connecteur, dont les parois sont inclinées par rapport à l'axe du connecteur, ledit second élément de connecteur comportant des moyens pour retenir le jonc élastique dans ladite cavité en position déverrouillée du connecteur, et des moyens de déverrouillage susceptibles de dégager la ou les saillies radiales du jonc élastique de la gorge du premier élément de connecteur.
2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de déverrouillage sont constitués par un manchon périphérique susceptible de coulisser le long dudit second élément de connecteur et comportant une paroi annulaire destinée à venir en contact avec la ou les saillies.et repousser le jonc élastique dans ladite cavité.
3. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'angle d'inclinaison des parois de la cavité du second élément de connecteur par rapport à un plan parallèle à l'axe de celui-ci est inférieur ou égal à l'angle entre la tangente à la gorge du premier élément de connecteur et la génératrice de la surface périphérique de la douille dans laquelle est réalisée ladite gorge.
4. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'une des parois de la cavité est réalisée par usinage du corps dudit second élément de connecteur, l'autre paroi faisant partie d'une bague sertie sur ledit corps.
5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le jonc élastique comprend trois saillies espacées de 120°.
6. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le jonc élastique est réalisé par découpe d'une bande de matériau élastique, et que la ou les saillies sont réalisées par des pattes découpées et rabattues vers l'intérieur.
7. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de retenue du jonc élastique dans la cavité sont constitués par une bordure annulaire du corps du second élément de connecteur, prolongeant la paroi de la cavité réalisée dans cet élément de connecteur.
EP81401670A 1980-10-22 1981-10-22 Connecteur électrique à verrouillage et déverrouillage rapides Expired EP0050575B1 (fr)

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