EP0371835B1 - Dispositif formant connecteur électrique - Google Patents

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EP0371835B1
EP0371835B1 EP19890402985 EP89402985A EP0371835B1 EP 0371835 B1 EP0371835 B1 EP 0371835B1 EP 19890402985 EP19890402985 EP 19890402985 EP 89402985 A EP89402985 A EP 89402985A EP 0371835 B1 EP0371835 B1 EP 0371835B1
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EP
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casing
support unit
housing
guide means
aforesaid
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EP19890402985
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German (de)
English (en)
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EP0371835A1 (fr
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Jean-Claude Pajot
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Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen SA
Original Assignee
Automobiles Peugeot SA
Automobiles Citroen 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
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection device with two plug-in elements one inside the other.
  • the plug-in elements respectively comprise two housings comprising the insertion members constituted for example by contact blades or pins in one of the housings and contact sockets in the other housing in which respectively engage the contact pins during the insertion of the two elements.
  • Centering means are provided to facilitate the insertion of a connector element into the other connector element, such a device is known from US-A-4647 129.
  • the object of the present invention is to eliminate the above drawback by proposing an electrical connection device, of the type comprising two plug-in elements, one inside the other, each comprising a housing comprising the plug-in members, one of the two housings being carried by a support assembly with a certain relative mobility in at least one direction perpendicular to the direction of insertion and the two housings comprising a centering means facilitating their relative positioning at the start of insertion and the housing carried by the support assembly is assembled thereto by guide means extending perpendicular to the direction of plugging in, characterized in that the housing is immobilized relative to the support assembly in a plugging position by at least one relatively flexible fixing member passing through the guide means and allowing said relative mobility when plugging in two boxes.
  • the aforementioned fixing member is a block, preferably rectangular, made of elastic material, for example foam.
  • the aforementioned housing is guided bilaterally by the guide means relative to the support assembly and assembled to the latter with two relatively large clearances respectively in the direction of the aforementioned relative mobility and the guide direction of the housing, these two directions being perpendicular, and the flexible fixing member allows the mobility of the housing relative to the support assembly in these two directions during insertion.
  • each lateral guide means comprises a tongue integral with the aforementioned case engaging in a groove in the whole of the support, two rectangular notches, preferably identical, are produced respectively in the tongue and the groove transversely thereto substantially at their respective median parts and are located opposite in assembled position of the housing, the elastic block being fitted into the housing defined by the two notches facing each other so to be slightly prestressed.
  • the two grooves of the guide means are produced respectively in two parallel longitudinal pieces connected to each other at two of their ends by a transverse intermediate part defining with an end part of the housing in the assembled position, one of the two abovementioned sets.
  • the housing is assembled to the support assembly by the aforementioned guide means with a clearance in the direction of insertion relatively small compared to the two aforementioned clearances and the elastic block also allows slight angular mobility of the housing relative to the support assembly in a plane arranged in the direction of insertion.
  • the electrical connection device 1 comprises two connector elements respectively 2 and 3 which can be plugged into each other.
  • the connector element 2 comprises a housing 4 fixed to a support plate 5 and comprising in its upper part cells 6, only one of which is shown, in which are fixed respectively metal blades or pins of electrical contact 7 s extending in a skirt portion 4a of the housing 4.
  • the metal pins are electrically connected to conductive wires 8 shown partially.
  • the skirt portion 4a has a rectangular cross section and has its extreme internal periphery 4b, defining the inlet opening of the chamfered housing 4.
  • the connector element 3 also comprises a housing 9 which can be embedded in the skirt-forming part 4a and comprising inside of it metallic contact sockets 10 in which the metal pins 7 respectively engage during the insertion of the element 3 into the element 2.
  • the sockets 10 are respectively secured in cells 11 of the housing 3 and are respectively connected to electrical wires 12 shown partially.
  • the housing 9 is carried bilaterally by a support assembly comprising two opposite parallel longitudinal parts 13 and a support plate 14 on which the parts 13 are fixed by means of assembly pins 15 with conical ends each formed by two elastic branches approaching towards each other when introduced into a corresponding hole in the plate 14 and deviating from one another under the plate 14 to lock the part 13 to the plate 14.
  • the assembly of the housing 9 to the support assembly is effected by bilateral guide means comprising two opposite lateral parallel tongues 9a integral with the housing 9 respectively engaging in two corresponding grooves 13a produced respectively in the two parts 13.
  • the housing 9 has its chamfered upper end periphery so as to form with the chamfered part 4b of the skirt part 4a a centering means facilitating the positioning of the housing 9 relative to the housing 4 at the start of the plugging.
  • Each groove 13a is dimensioned relative to the corresponding tongue 9a so as to define a relatively large clearance J1 for assembling the housing 9 to the part 13, this clearance J1 being defined between the free end of the tongue 9a and the bottom of the corresponding groove 13a.
  • the clearance J1 is thus defined in a direction perpendicular to the direction of insertion of the element 3 in the element 2 symbolized by the axis XX '.
  • the tongues 9a respectively comprise two identical rectangular median notches 9b produced symmetrically to the longitudinal axis of the housing 9 and transversely to the tongues 9a.
  • Two other identical rectangular cuts 13b are made respectively in the part of each piece 13 defining the groove 13a and transverse to it.
  • the two notches 13b are produced symmetrically in the vertical median plane of the two parts 13, in the middle of each groove 13a and are identical to the notches 9b.
  • the assembly of the housing 9 to the part 13 is carried out by introducing the tongues 9a respectively in the grooves 13a bilaterally guiding the housing 9 relative to the part 13 and until a notch 9b is located opposite a notch 13b to form a housing in which is introduced a block of elastic material 16, for example in compressible foam immobilizing the housing 9 relative to the part 13.
  • the two parts 13 are connected to each other at two of their ends by an intermediate part 13c perpendicular to the parts 13.
  • Each block 16 is fitted into the housing defined between two notches 9b and 13b so as to be slightly prestressed or compressed therein in the assembled position of the housing 9.
  • FIG. 5 illustrates the case where the central axis of the housing 9 shown in AA ′ is offset, before plugging in, to the right from the axis BB ′ of the housing 4 by a distance for example of 3 millimeters.
  • the chamfered part 4b causes, during the insertion, the displacement in the direction of the arrow F1 of the housing 9 until the two axes AA ′ set BB ′ are coincident, by compressing the block 16 situated to the left of the 'axis BB ′ and expanding the block 16 located to the right of the axis BB ′.
  • the displacement of the housing 9 is thus carried out in this case by reducing the clearance J1 to the left of the direction XX ′ of insertion of FIG. 1.
  • the chamfered part 4b causes a displacement to the right of the housing 9 during insertion by compressing the block 16 on the right and relaxing the block 16 on the left, thus reducing the clearance J′1 located to the right of the axis XX ′ Of FIG. 1.
  • the chamfered part 4b causes the displacement of the housing 9 along the arrow F2 or F3 to respectively widen the clearance J2 or decrease this clearance, the two blocks 16 being compressed in shear in the direction F2 or F3.
  • a relatively small clearance J3 with respect to the clearances J1 and J2 can be defined between a lateral face of the groove 13a and the face opposite the corresponding tongue 9a, in the insertion direction XX ′ so as to also allow slight angular mobility of the housing relative to the parts 13.
  • the box 9 is placed, before plugging in, in the middle position relative to the support 13, 14, which optimizes the relative positioning of the two boxes 9, 4 at the time of their approach, by automatic mounting means in particular.
  • the device according to the invention therefore mainly allows automatic electrical connection and "blind” of the two connector elements 2 and 3. It also allows electrical disconnection "blind” without passing through the usual electrical harness and allows a relatively offset important of the two connector elements before plugging in, such an offset may also be diagonal. Finally, the device of the invention is easy to assemble and the elastic blocks act as anti-noise elements after fitting the connector elements.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de connexion électrique à deux éléments enfichables l'un dans l'autre.
  • Selon une conception connue d'un tel dispositif, les éléments enfichables comprennent respectivement deux boîtiers comportant les organes d'enfichage constitués par exemple par des lames ou broches de contact dans l'un des boîtiers et des douilles de contact dans l'autre boîtier dans lesquelles s'engagent respectivement les broches de contact lors de l'enfichage des deux éléments. Des moyens de centrage sont prévus pour faciliter l'enfichage d'un élément connecteur dans l'autre élément connecteur un tel dispositif est connu du US-A-4647 129.
  • Cependant, il arrive souvent que le boîtier de l'un des éléments connecteurs se trouve désaligné par rapport au boîtier de l'autre élément connecteur d'une manière telle qu'il est difficile voire même impossible d'enficher les deux éléments connecteurs notamment lors d'un processus d'assemblage automatique de ceux-ci.
  • La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus en proposant un dispositif de connexion électrique, du type comprenant deux éléments enfichables l'un dans l'autre comprenant chacun un boîtier comportant les organes d'enfichage, l'un des deux boîtiers étant porté par un ensemble de support avec une certaine mobilité relative suivant au moins une direction perpendiculaire à la direction d'enfichage et les deux boîtiers comportant un moyen de centrage facilitant leur positionnement relatif au début de l'enfichage et le boîtier porté par l'ensemble de support est assemblé à celui-ci par des moyens de guidage s'étendant perpendiculairement à la direction de l'enfichage, caracterisé en ce que le boîtier est immobilisé relativement à l'ensemble de support en une position d'enfichage par au moins un organe de fixation relativement souple traversant les moyens de guidage et autorisant ladite mobilité relative lors de l'enfichage des deux boîtiers.
  • Avantageusement, l'organe de fixation précité est un bloc, de préférence parallélépipèdique, en matière élastique par exemple en mousse.
  • Selon une caractéristique de l'invention, le boîtier précité est guidé bilatéralement par les moyens de guidage relativement à l'ensemble de support et assemblé à ce dernier avec deux jeux relativement importants respectivement dans la direction de la mobilité relative précitée et la direction de guidage du boîtier, ces deux directions étant perpendiculaires, et l'organe de fixation souple autorise la mobilité du boîtier par rapport à l'ensemble de support dans ces deux directions lors de l'enfichage.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque moyen de guidage latéral comprend une languette solidaire du boîtier précité s'engageant dans une rainure de l'ensemble du support, deux entailles rectangulaires, de préférence identiques, sont réalisées respectivement dans la languette et la rainure transversalement à celles-ci sensiblement au niveau de leurs parties médianes respectives et se trouvent en vis-à-vis en position assemblée du boîtier, le bloc élastique étant emmanché dans le logement défini par les deux entailles en vis-à-vis de façon à y être légèrement précontraint.
  • Les deux rainures des moyens de guidage sont réalisées respectivement dans deux pièces longitudinales parallèles reliées entre elles à deux de leurs extrémités par une pièce intermédiaire transversale définissant avec une partie extrême du boîtier en position assemblée, l'un des deux jeux précités.
  • De plus, le boîtier est assemblé à l'ensemble de support par le moyen de guidage précité avec un jeu dans la direction d'enfichage relativement faible par rapport aux deux jeux précités et le bloc élastique autorise également une légère mobilité angulaire du boîtier relativement à l'ensemble de support dans un plan disposé suivant la direction d'enfichage.
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels :
    • La figure 1 est une vue en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2 représentant deux éléments connecteurs en position d'enfichage ;
    • La figure 2 est une vue de dessus suivant la flèche II de la figure 1 ;
    • La figure 3 est une vue en coupe partielle suivant la ligne III-III de la figure 2 ;
    • La figure 4 représente en vue de dessus le mode d'assemblage du boîtier de l'élément connecteur de la figure 2 dans son ensemble de support ; et
    • La figure 5 représente le dispositif de connexion de l'invention compensant un défaut d'alignement entre les deux éléments connecteurs.
  • En se reportant aux figures, le dispositif de connexion électrique 1 comprend deux éléments connecteurs respectivement 2 et 3 enfichables l'un dans l'autre. Plus précisément, l'élément connecteur 2 comprend un boîtier 4 fixé à une plaque de support 5 et comportant dans sa partie supérieure des alvéoles 6, dont une seule est représentée, dans lesquelles sont fixées respectivement des lames ou broches métalliques de contact électrique 7 s'étendant dans une partie formant jupe 4a du boîtier 4. Les broches métalliques sont reliées électriquement à des fils conducteurs 8 représentés partiellement. Dans le cas présent, la partie formant jupe 4a a une section transversale rectangulaire et a son pourtour interne extrême 4b, définissant l'ouverture d'entrée du boîtier 4, chanfreiné.
  • L'élément connecteur 3 comprend également un boîtier 9 pouvant s'encastrer dans la partie formant jupe 4a et comportant à l'intérieur de celui-ci des douilles métalliques de contact 10 dans lesquelles s'engagent respectivement les broches métalliques 7 lors de l'enfichage de l'élément 3 dans l'élément 2. Les douilles 10 sont respectivement solidarisées dans des alvéoles 11 du boîtier 3 et sont reliées respectivement à des fils électriques 12 représentés partiellement.
  • Le boîtier 9 est porté bilatéralement par un ensemble de support comprenant deux pièces longitudinales parallèles opposées 13 et une plaque de support 14 sur laquelle sont fixées les pièces 13 par l'intermédiaire de pions d'assemblage 15 à extrémités coniques formées chacune par deux branches élastiques se rapprochant l'une vers l'autre lorsqu'introduites dans un trou correspondant de la plaque 14 et s'écartant l'une de l'autre sous la plaque 14 pour verrouiller la pièce 13 à la plaque 14.
  • L'assemblage du boîtier 9 à l'ensemble de support s'effectue par des moyens de guidage bilatéral comprenant deux languettes parallèles latérales opposées 9a solidaires du boîtier 9 s'engageant respectivement dans deux rainures correspondantes 13a réalisées respectivement dans les deux pièces 13.
  • Le boîtier 9 a son pourtour d'extrémité supérieure chanfreiné de façon à former avec la partie chanfreinée 4b de la partie formant jupe 4a un moyen de centrage facilitant le positionnement du boîtier 9 par rapport au boîtier 4 au début de l'enfichage.
    Chaque rainure 13a est dimensionnée par rapport à la languette correspondante 9a de façon à définir un jeu relativement important J1 d'assemblage du boîtier 9 à la pièce 13, ce jeu J1 étant défini entre l'extrémité libre de la languette 9a et le fond de la rainure correspondante 13a. Le jeu J1 se trouve ainsi défini dans une direction perpendiculaire à la direction d'enfichage de l'élément 3 dans l'élément 2 symbolisée par l'axe X-X'.
  • Les languettes 9a comportent respectivement deux entailles médianes rectangulaires identiques 9b réalisées symétriquement à l'axe longitudinal du boîtier 9 et transversalement aux languettes 9a. Deux autres entailles rectangulaires identiques 13b sont réalisées respectivement dans la partie de chaque pièce 13 définissant la rainure 13a et transversalement à celle-ci. Les deux entailles 13b sont réalisées symétriquement au plan médian vertical des deux pièces 13, au milieu de chaque rainure 13a et sont identiques aux entailles 9b.
  • L'assemblage du boîtier 9 à la pièce 13 s'effectue en introduisant les languettes 9a respectivement dans les rainures 13a guidant bilatéralement le boîtier 9 relativement à la pièce 13 et jusqu'à ce qu'une entaille 9b soit située en vis-à-vis d'une entaille 13b pour former un logement dans lequel est introduit un bloc en une matière élastique 16, par exemple en une mousse compressible, immobilisant le boîtier 9 par rapport à la pièce 13. Les deux pièces 13 sont reliées l'une à l'autre à deux de leurs extrémités par une partie intermédiaire 13c perpendiculaire aux pièces 13. A la position assemblée du boîtier 9, il subsiste un jeu relativement important J2 entre la paroi interne de la partie intermédiaire 13c et la paroi arrière du boîtier 9, ce jeu se trouvant ainsi dans une direction perpendiculaire à la direction d'enfichage et à la direction du jeu J1.
  • Chaque bloc 16 est emmanché dans le logement défini entre deux entailles 9b et 13b de façon à y être légèrement précontraint ou comprimé à la position assemblée du boîtier 9.
  • Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention ressort déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être brièvement expliqué maintenant.
  • On supposera que la plaque de support 5 est fixe. Lorsque l'on désire connecter électriquement et automatiquement l'élément connecteur 3, qui est mobile, à l'élément connecteur 2, il peut arriver qu'à la position d'enfichage le boîtier 9 soit désaxé par rapport au boîtier 4. Si tel est le cas, en enfichant le boîtier 9 dans le boîtier 4, la partie chanfreinée 4b de la jupe 4a agit sur la partie chanfreinée du boîtier 9 de façon à comprimer l'un des deux blocs 16 et détendre l'autre bloc 16 dans la direction du jeu J1 ou J2 suivant la position et la direction du désaxage. La figure 5 illustre le cas où l'axe central du boîtier 9 représenté en A-A′ est décalé, avant enfichage, à droite de l'axe B-B′ du boîtier 4 d'une distance par exemple de 3 millimètres. La partie chanfreinée 4b provoque, lors de l'enfichage, le déplacement suivant le sens de la flèche F1 du boîtier 9 jusqu'à ce que les deux axes A-A′ set B-B′ soient confondus, en comprimant le bloc 16 situé à gauche de l'axe B-B′ et détendant le bloc 16 situé à droite de l'axe B-B′. Le déplacement du boîtier 9 s'effectue ainsi dans ce cas en diminuant le jeu J1 à gauche de la direction X-X′ d'enfichage de la figure 1. Bien entendu, si l'axe A-A′ est décalé à gauche de l'axe B-B′, la partie chanfreinée 4b provoque un déplacement vers la droite du boîtier 9 lors de l'enfichage en comprimant le bloc 16 de droite et détendant le bloc 16 de gauche, diminuant ainsi le jeu J′1 situé à droite de l'axe X-X′ de la figure 1. De même, si l'axe A-A′ est décalé en avant ou en arrière de l'axe B-B′ par rapport au plan de la figure 3, la partie chanfreinée 4b provoque le déplacement du boîtier 9 suivant la flèche F2 ou F3 pour respectivement élargir le jeu J2 ou diminuer ce jeu, les deux blocs 16 étant comprimés en cisaillement suivant le sens F2 ou F3.
  • Par ailleurs, en position assemblée du boîtier 9, un jeu relativement faible J3 par rapport aux jeux J1 et J2 peut être défini entre une face latérale de la rainure 13a et la face en vis-à-vis de la languette correspondante 9a, dans la direction d'enfichage X-X′ de façon à autoriser également une légère mobilité angulaire du boîtier relativement aux pièces 13.
  • Grâce aux blocs élastiques logés dans les entailles 9b, 13b, le boîtier 9 se place, avant enfichage, en position médiane par rapport au support 13, 14, ce qui optimise le positionnement relatif des deux boîtiers 9, 4 au moment de leur approche, par moyens de montage automatiques notamment.
  • Le dispositif conforme à l'invention permet donc principalement la connexion électrique en automatique et "en aveugle" des deux éléments connecteurs 2 et 3. Il permet également la déconnexion électrique "en aveugle" sans passer par le faisceau électrique habituel et autorise un désaxage relativement important des deux éléments connecteurs avant l'enfichage de ceux-ci, un tel désaxage pouvant d'ailleurs être en diagonale. Enfin, le dispositif de l'invention est d'un montage facile et les blocs élastiques font office d'éléments anti-bruit après mise en place des éléments connecteurs.

Claims (6)

  1. Dispositif de connexion électrique (1), du type comprenant deux éléments connecteur (2, 3) enfichables l'un dans l'autre comprenant chacun un boîtier (4, 9) comportant les organes d'enfichage, l'un des deux boîtiers (9) étant porté par un ensemble de support (13, 14) avec une certaine mobilité relative suivant au moins une direction perpendiculaire à la direction d'enfichage et les deux boîtiers (4, 9) comportant un moyen de centrage facilitant leur positionnement relatif au début de l'enfichage d'un élément connecteur dans l'autre élément connecteur, le boîtier (9) est assemblé à l'ensemble de support (13, 14) par des moyens de guidage (9a, 13a) s'étendant perpendiculairement à la direction de l'enfichage des deux boîtiers, caracterisé en ce que le boîtier (9) est immobilisé relativement à l'ensemble de support (13, 14) en une position d'enfichage par au moins un organe de fixation relativement souple (16) traversant les moyens de guidage (9a, 13a) et autorisant ladite mobilité relative lors de l'enfichage des deux boîtiers (9, 4).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de fixation (16) précité est un bloc en matière élastique, par exemple en mousse.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier (9) est guidé bilatéralement par les moyens de guidage (9a, 13a) relativement à l'ensemble de support (13, 14) et assemblé à ce dernier avec deux jeux relativement importants (J1, J2) respectivement dans la direction de la mobilité relative précitée et la direction de guidage du boîtier (9), ces deux directions étant perpendiculaires, et en ce que l'organe de fixation souple (16) autorise la mobilité du boîtier (9) par rapport à l'ensemble de support (13, 14) dans ces deux directions lors de l'enfichage des deux boîtiers (4, 9)
  4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque moyen de guidage latéral précité comprend une languette (9a) solidaire du boîtier (9) s'engageant dans une rainure (13a) de l'ensemble de support précité, en ce que deux entailles (9b, 13b) rectangulaires, de préférence identiques, sont réalisées respectivement à travers la languette (9a) et la rainure (13a) transversalement à celles-ci sensiblement au niveau de leurs parties médianes respectives et se trouvent en vis-à-vis en position assemblée du boîtier (9) et en ce que le bloc élastique (16) est emmanché dans le logement défini par les deux entailles (9b, 13b) en vis-à-vis de façon à y être légèrement précontraint.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux rainures (13a) des moyens de guidage sont réalisées respectivement dans deux pièces longitudinales parallèles (13) reliées entre elles à deux de leurs extrémités par une pièce intermédiaire transversale (13c) définissant avec une partie extrême du boîtier (9) l'un des deux jeux précités.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le boîtier (9) est assemblé à l'ensemble de support (13, 14) par les moyens de guidage (9a, 13a) avec un jeu (J3) dans la direction d'enfichage relativement faible par rapport aux deux jeux (J1, J2) précités et le bloc élastique (16) autorise également une légère mobilité angulaire du boîtier (9) par rapport à l'ensemble de support (13, 14).
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