EP0654852B1 - Connecteur mixte électrofluidique - Google Patents

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Publication number
EP0654852B1
EP0654852B1 EP94402448A EP94402448A EP0654852B1 EP 0654852 B1 EP0654852 B1 EP 0654852B1 EP 94402448 A EP94402448 A EP 94402448A EP 94402448 A EP94402448 A EP 94402448A EP 0654852 B1 EP0654852 B1 EP 0654852B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
prongs
bore
connection
pins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94402448A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0654852A1 (fr
Inventor
Jean Claude Almeras
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Avionics SAS
Original Assignee
Thales Avionics SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales Avionics SAS filed Critical Thales Avionics SAS
Publication of EP0654852A1 publication Critical patent/EP0654852A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0654852B1 publication Critical patent/EP0654852B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/005Electrical coupling combined with fluidic coupling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/645Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base

Definitions

  • the present invention relates to a mixed electro-fluidic connector (electropneumatic or electrohydraulic).
  • each connector must have its own structure, its means of attachment, its means of coding, etc ...
  • DE-A-43 10 616 proposes a connector specially designed for the connection of a motor vehicle battery, which has been replaced two electrical pins by fluid couplings.
  • Document EP-A-0 197 818 also proposes a fluid connector specially designed for mounting in an electrical connector for cooling printed circuit boards.
  • the object of the invention is in particular to eliminate these drawbacks, and in particular, to allow the user to configure a standard connector easily, in an extended manner, and several times if necessary, depending on the applications considered successively. Furthermore, since a standard connector is used which can be configured for different applications, it is necessary to provide a keying system making it possible to obtain a large number of different keying configurations.
  • a mixed electrofluidic connector of the type comprising two connection elements which can mate with each other and each having a base of insulating material having two parallel faces and traversed right through by a plurality of holes centered perpendicular to said faces, the holes in the two insulating bases being able to receive type electrical connection pins respectively male and type electrical connection pins female, in such a way that, during mating, the male pins of one of the two insulating parts can engage in the female pins of the other base, at least a first of the holes being able to receive either an electrical connection pin or fluidic, the fluidic connection pin consisting of a male or female tubular sleeve, the male sleeve having a cylindrical front portion capable of coming engage in a coaxial bore provided in the part anterior of the female sleeve.
  • this connector is characterized in that that it has the shape and structure of a connector standard electric for universal use, and in that said first drilling of each base is also suitable for receive either a male or female type pin, each of the electrical and fluidic pins being blocked axially in both directions in its drilling so removable, thanks to independent fixing means supported by the spindle, which engage on corresponding conformations of each insulating base, the anterior portion of the male sleeve bearing a lining annular seal intended to engage in the bore of the female sleeve to ensure a seal between the two sleeves in the coupled position.
  • the connector according to the invention has many advantages. Its cost is low because it is achievable using simple geometry parts (which is that of standard connectors already produced in large quantities). Its size is reduced since the mechanical structure is common to the electrical and fluidic functions.
  • the seals between the male and female sleeves are fixed directly to the male sleeves. They are therefore accessible from outside the equipment and are suitable for simple and automatic mounting of the sleeves.
  • the production of these connectors is simplified since they do not include any specific mounting linked to the pneumatic function and since the fluid connection pins are interchangeable with the electrical connection pins.
  • the end user of connectors of this type can make either an electrical connector or an electrofluidic connector for a given specific application. Furthermore, since the male and female pins are interchangeable, it can make a specific coding means by simple inversion of some of these pins.
  • the means for fixing the pins in the insulating parts include axial stop means in one direction and an annular groove provided with means elastic allowing sliding in said direction and ensuring axial locking in the other direction.
  • said stop means are designed to lock the spindle in the base insulating in the direction of coupling, the above means elastic being provided in the rear part of said pins.
  • the pins according to the invention are introduced into the insulating parts by the face prior to each of these, said means of stop being constituted by an annular flange which comes to bear against said anterior face, said groove annular being formed in an opposite posterior part to said anterior part.
  • the insulating parts can receive either male or female connection pins, which makes it possible to produce electrical, electrofluidic or fully fluidic connectors, with polarizing means obtained by the arrangement of the male and female pins in each of the parts. insulating.
  • the pins are held in the holes of the insulating part over practically the entire thickness of the latter, which eliminates any radial play.
  • said means of fixing allow disassembly of parts pins insulators without specific tools. In this way, the user can configure several times in a row same connector according to the invention.
  • the two pieces of insulating material may be respectively engaged and fixed at the inside of two tubular support structures able to engage closely with each other to guiding the pins and / or sleeves during the connection.
  • the two tubular structures can be provided with fixing and / or polarizing means.
  • the male type connection element 1 including the base 3 has a thickness less than that of the element female 2 further comprises an annular flange 22 which axially extends the strapping 12 by delimiting, on one side thereof, a coupling cavity 23 of section trapezoidal in which can partially come fit the strapping 13 of the female element 2.
  • male connection pins 29.34 respectively electric and fluidic, each having a structure similar to the previous ones, the electric pin being intended to ensure an electrical connection suitable for bear relatively high power.
  • these pins can be replaced, depending on the applications, by coaxial electrical pins, or even triaxial, or by fluidic spindles compatible with housing.
  • each of these connection pins 29.34 includes on the anterior side of the part engaged in drilling 5.6 axial stop means which may consist of a flange 32 which comes to be embedded in a bore of complementary shape formed in the edges of the opening anterior hole.
  • the posterior part 30 of these pins 29.34 is provided with an annular groove 36 serving to accommodate means of fixing the spindle in the base 3,4, these means being able to consist of a conical washer elastic 31, possibly perforated which comes to bear on the rear face 17 of the base 3, or else on a annular shoulder formed in the bore 5.6.
  • connection sleeve fluidic for example, pneumatic 34 whose shape general and size are similar to those of the pin 29.
  • this sleeve 34 comprises a part cylindrical central unit 35 with the diameter of the bore 5, which is provided with an annular groove 36 intended to receive the fixing washer 31 of the sleeve 34 in its bore.
  • the front portion 37 of the pin 34 has a shape cylindrical with a diameter smaller than that of the part central 35.
  • this front part presents here two coaxial annular grooves 38 axially offset, which are respectively intended to receive two O-rings 39.
  • the posterior portion 40 of the pin 34 has ribs annular 41 so as to constitute a tip tight connection for flexible conduit.
  • the sleeve 34 is crossed by an axial channel 42 used to convey a fluid such as, for example, compressed air or even at low pressure (vacuum).
  • a fluid such as, for example, compressed air or even at low pressure (vacuum).
  • the pins 29 and the sleeves 34 can be arranged in a hole 5, 6 or in the other as desired of the user, without requiring any adaptation of connector element and tool used for mounting.
  • the female connection element 2 has, with respect to the male connection element 1, a thicker base 4, and a hoop 13 which extends from an anterior side of the rim 15, over a distance substantially equal to the width of the annular collar 26.
  • the strapping 13 has a section trapezoidal dimension significantly smaller than that of the collar in which it is intended to come to commit.
  • the holes 7, 8, 10 made in the base 4 of this element have the same diameter as those of the element and are distributed in the same way.
  • the portion 49 comprises behind the zone of connection, a coaxial annular groove 50 used to enclose means for fixing the spindle to the base 4.
  • These fixing means can consist, for example, of washers or elastic clips 50 '( Figure 2) which abut against an annular shoulder 53, ensuring the axial locking of the spindle 48 in the bore 8.
  • This shoulder is made by boring a portion 7.8 holes limited, which avoids introducing play radial in holding the pins in the holes.
  • hole 7 the diameter of which is identical to that of hole 8 is arranged a pneumatic connection sleeve female type 55 whose shape and dimensions are similar to those of pin 48.
  • this sleeve 55 includes a portion tubular 56, housed in the bore 7 of the base 4 and which includes a cylindrical bore 57 substantially of diameter outside of the front part 37 of the sleeve 34 which it is supposed to receive.
  • the difference in portion diameter 56 and groove 38 ensures compression of the seals toric 39.
  • the bore 57 opens at the face front 18 of base 4.
  • the rear part of this portion tubular 56 is provided with an annular groove 50 serving to close an elastic washer 50 'for fixing.
  • the rear part 58 of the pin 55 which emerges from the rear face 19 of the base 4 has ribs annular 59 and constitutes a connection end piece waterproof for a flexible conduit 60.
  • connection sleeve 55 is crossed by an axial channel 61 used to convey the compressed air (or the empty).
  • the pins and the female sleeves 48, 55 can be arranged in a hole 7, 8 or in the other, at the user's choice without this requiring a any adaptation of the connector element, or a specialized tools for mounting.
  • connection elements 1, 2 previously described, the electrical and pneumatic connections are obtained at the same time, by engaging these two elements 1, 2 into each other after moving in axial translation of one of the elements with respect to the other.
  • connection pins whether electrical or fluidic, are introduced into the bases 3,4 by their faces anterior face 16.18, due to the fact that the forces exerted on these pins when coupling the two connection elements 1,2 are larger than when uncoupling. Indeed, during mating, centering forces of the male pins are exerted in the female pins, which add to the forces friction between them. That’s why we planned 32.51 axial stop flanges on the part anterior pins, and more attachment means light, namely, elastic 31.50 'conical washers housed in an annular groove 36.50 on the part posterior of these pins.
  • the number of large diameter holes 5, 6-7, 8 could be more than two, these holes capable of receiving a number of connection pins electric 29, 48 or pneumatic connection sleeve 34, 55 adapted to the needs of the user.
  • the holes of smaller diameter 9, 10 and connecting members correspondents 24, 27 can be optionally deleted.
  • the means of keying consists of the trapezoidal shapes of the parts of the straps 12, 13 engaging one in the other. It is clear that this keying method could be different without the object of the invention being found amended.
  • the connector could have a structure such as that illustrated in FIG. 4.
  • the bases 64, 65 in which are find the connection pins 66, 67, 68, 69 mounted male and female connection elements 70, 71, as well as the tubular structures in which these bases 64 are worn, have circular shapes.
  • the male connection element 70 comprises a base 64 of circular shape fixed in a socket cylindrical 72 of which the part which delimits the volume coupling has a 72 'thread.
  • This base 64 includes a plurality of small holes diameter uniformly distributed on a concentric circle at the base as well as two larger diameter holes slightly offset from the longitudinal axis of element 70. Small diameter holes are used for fixing of male type electrical connection pins 67, similar to those previously described, while larger diameter holes are used interchangeably mounting of electrical connection pins for relatively high powers (or even pins coaxial or triaxial) or connection sleeves pneumatic.
  • the larger hole diameter is assigned to a male connection sleeve 66 similar to the sleeve 34 previously described.
  • the female connection element 71 comprises a base 65 of cylindrical shape itself fixed in a cylindrical sleeve 73 including the front part 75 has a diameter slightly smaller than the diameter inside of the front part of the socket in which she must commit to.
  • this socket 73 is rotatably mounted coaxially but axially retained on it, a nut capable of coming screw onto the threaded outer surface of the socket.
  • the base 65 includes a multiplicity of small diameter holes inside of which are fixed electrical connection pins of female type 69 intended to receive the pins of male type connection 67 of the connection element 70.
  • the means of fixing pins 34,55, included in the holes 5.7 a threaded portion 81 which cooperates with a thread formed on a portion of the pins.
  • These pins are screwed in 5.7 holes using a conventional clamping tool which cooperates with a portion 82 of complementary shape, for example, with a hexagonal cross section, located in the rear part of the pins.
  • the pins are inserted into the 5.7 holes on the rear 17.19 of the bases 3.4 and are applied against an axial stop 83 located at the level of the anterior opening of the holes 5.7.
  • the user can, using a classic clamping tool, modify the configuration of the connector, replacing electrical pins with fluidic spindles or vice versa.
  • the connector includes two sockets 93.94 in electrically insulating material having identical minimum thicknesses, each one provided with four cylindrical holes in which are housed electrical connection pins 101, 104, 101 ', 104' and 102,103, 102 ', 103', the pins of the first base 93 being intended to engage simultaneously in the pins of the second base 94.
  • the bores 92 of the female pins 101 'to 104' extend substantially over the entire thickness of the bases 93.94.
  • Each of these pins comprises at the level of its part front a radial flange 87 playing the role of axial stop which fits into a bore provided in the front 88.89 of the bases 93.94, these pins being removable and mounted in the bases by this face anterior.
  • each of these pins comprises at the level of its posterior part an annular groove housing elastic means such as an elastic conical washer able to slide in the hole in the direction of the introduction of the spindle into the base and mating, and which deploys to lock against the rear 98.99 of the bases 93.94, thus ensuring axial locking in the spindle uncoupling direction in its piercing.
  • elastic means such as an elastic conical washer able to slide in the hole in the direction of the introduction of the spindle into the base and mating, and which deploys to lock against the rear 98.99 of the bases 93.94, thus ensuring axial locking in the spindle uncoupling direction in its piercing.
  • the elastic washers 90 are found outside the holes. User can so using an appropriate tool, fit these washers in the holes so as to disassemble pins 101 to 104, 101 'to 104' of the bases 93.94.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

La présente invention concerne un connecteur mixte électro-fluidique (électropneumatique ou électrohydraulique).
D'une façon générale, on sait que dans les appareils ou les installations faisant coexister des circuits électriques, électroniques, pneumatiques et/ou hydrauliques, les problèmes de connexion sont traités séparement et font appel à des connecteurs spécifiques à l'une ou l'autre de ces techniques. Ces connecteurs sont habituellement normalisés.
Il est clair que cette solution présente de nombreux inconvénients en particulier en matière de coût, d'encombrement, et d'adaptation en fonction des applications possibles : chaque connecteur devant présenter sa propre structure, ses moyens de fixation, ses moyens de détrompage, etc...
Par ailleurs, elle exige, pour l'utilisateur, la mise à la disposition de différentes gammes de connecteurs pour chacune des techniques considérées, et donc des stocks importants de matériel.
Pour résoudre des problèmes spécifiques à certaines applications, on a proposé d'associer à des connecteurs pneumatiques des broches de connexion électrique.
Ainsi, par exemple DE-A-43 10 616 propose un connecteur électrique spécialement conçu pour la connexion d'une batterie de véhicule à moteur, dans lequel on a remplacé deux broches électriques par des couplages fluidiques.
Toutefois, le montage des broches dans le connecteur fait intervenir plusieurs pièces séparées, de petites dimensions, et en particulier un joint d'étanchéité, qui rendent un tel montage malaisé. Par ailleurs, aucune disposition n'est prise pour permettre un démontage facile des broches de manière à permettre plusieurs configurations successives du connecteur.
Le document EP-A-0 197 818 propose par ailleurs un connecteur fluidique spécialement conçu pour se monter dans un connecteur électrique en vue du refroidissement de cartes de circuits imprimés.
La structure des connecteurs de l'art antérieur s'avère relativement complexe et coûteuse et demeure très liée à l'application pour laquelle elle a été conçue.
Pour ces différentes raisons et, en particulier, ce défaut d'universalité, ces connecteurs n'ont pas connu de développement important.
L'invention a notamment pour but de supprimer ces inconvénients, et en particulier, de permettre à l'utilisateur de configurer un connecteur standard facilement, d'une manière étendue, et plusieurs fois si cela s'avère nécessaire, en fonction de ou des applications envisagées successivement.
Par ailleurs, comme on utilise un connecteur standard qui peut être configuré pour des applications différentes, il est nécessaire de prévoir un système de détrompage permettant d'obtenir un grand nombre de configurations de détrompage différentes.
Elle propose donc un connecteur mixte électrofluidique du type comprenant deux éléments de connexion pouvant s'accoupler l'un à l'autre et comportant chacun une embase en matière isolante présentant deux faces parallèles et traversée de part en part par une pluralité de perçages axés perpendiculairement auxdites faces, les perçages des deux embases isolantes étant aptes à recevoir respectivement des broches de connexion électrique de type mâle et des broches de connexion électrique de type femelle, de telle manière que, lors de l'accouplement, les broches mâles de l'une des deux pièces isolantes puissent s'engager dans les broches femelles de l'autre embase, au moins un premier des perçages étant apte à recevoir indifféremment une broche de connexion électrique ou fluidique, la broche de connexion fluidique consistant en un manchon tubulaire mâle ou femelle, le manchon mâle présentant une portion antérieure cylindrique apte à venir s'engager dans un alésage coaxial prévu dans la partie antérieure du manchon femelle.
Selon l'invention, ce connecteur est caractérisé en ce qu'il présente la forme et la structure d'un connecteur électrique standard à usage universel, et en ce que ledit premier perçage de chaque embase est également apte à recevoir indifféremment une broche de type mâle ou femelle, chacune des broches électrique et fluidique étant bloquée axialement dans les deux sens dans son perçage de manière amovible, grâce à des moyens de fixation autonomes supportés par la broche, qui s'engagent sur des conformations correspondantes de chaque embase isolante, la portion antérieure du manchon mâle portant une garniture d'étanchéité annulaire destinée à s'engager dans l'alésage du manchon femelle pour assurer une étanchéité entre les deux manchons en position accouplée.
Grâce à ces dispositions, le connecteur selon l'invention présente de nombreux avantages.
Son coût est faible du fait qu'il est réalisable à l'aide de pièces de géométrie simples (qui est celui de connecteurs standard déjà réalisés en grandes quantités). Son encombrement est réduit puisque la structure mécanique est commune aux fonctions électriques et fluidiques. Les garnitures d'étanchéité entre les manchons mâle et femelle sont fixées directement sur les manchons mâles. Elles sont donc accessibles de l'extérieur de l'équipement et se prêtent à un montage simple et automatique des manchons.
La production de ces connecteurs est simplifiée puisqu'ils ne comprennent pas de montage spécifique lié à la fonction pneumatique et que les broches de connexion fluidique sont interchangeables avec les broches de connexion électrique. L'utilisateur final de connecteurs de ce type peut réaliser lui-même soit un connecteur électrique, soit un connecteur électrofluidique pour une application spécifique donnée. Par ailleurs, comme les broches mâles et femelles sont interchangeables, il peut réaliser un moyen de détrompage spécifique par simple inversion de certaines de ces broches.
Le montage et le démontage des broches est effectué très simplement, sans outillage spécialisé. Il suffit pour cela d'introduire dans les perçages prévus à cet effet les broches de connexion électrique ou fluidique, mâle ou femelle que l'on désire utiliser. Ces opérations font intervenir un nombre minimum de pièces séparées, à savoir, uniquement les broches qui sont introduites dans les perçages des embases isolantes, grâce au fait que les broches de connexion électriques ou fluidiques selon l'invention supportent leurs propres moyens de fixation dans le connecteur électrique standard et leurs propres moyens d'étanchéité dans le cas des broches fluidiques.
Avantageusement, les moyens de fixation des broches dans les pièces isolantes comprennent des moyens de butée axiale dans un sens et une gorge annulaire munie de moyens élastiques autorisant un coulissement dans ledit sens et assurant un blocage axial dans l'autre sens.
Par ailleurs, on a pu constater que les efforts exercés lors de l'accouplement des deux éléments de connexion sont plus importants que lors du désaccouplement. Pour tenir compte de cette constatation, lesdits moyens de butée sont prévus pour assurer le blocage de la broche dans la embase isolante dans le sens de l'accouplement, les susdits moyens élastiques étant prévus dans la partie postérieure desdites broches.
Toutefois, cette solution se heurte à de grandes difficultés dans le cas de connecteurs ayant des pièces isolantes mâle et femelle ayant une même épaisseur réduite, et dans le cas où l'on recherche une longueur d'engagement des broches mâles dans les broches femelle relativement grande dans le but d'obtenir une meilleure étanchéité ou un meilleur contact électrique. En effet, l'épaisseur des manchons femelle est insuffisante pour réaliser une gorge annulaire, car toute la portion engagée dans la embase isolante est occupée par l'alésage destiné à recevoir la portion antérieure de la broche mâle. Par ailleurs, dans le cas des broches de connexion fluidique, il n'est pas possible, pour des raisons d'étanchéité, de placer des moyens de butée axiale qui agissent dans le sens de l'accouplement au niveau de l'ouverture de l'alésage, tout en introduisant la broche dans la pièce isolante par la face postérieure de celle-ci.
Pour résoudre ce problème, les broches selon l'invention sont introduites dans les pièces isolantes par la face antérieure de chacune de ces dernières, lesdits moyens de butée étant constitués par une collerette annulaire qui vient porter contre ladite face antérieure, ladite gorge annulaire étant ménagée dans une partie postérieure opposée à ladite partie antérieure.
De cette manière, les pièces isolantes peuvent recevoir indifféremment des broches de connexion mâle ou femelle, ce qui permet de réaliser des connecteurs electriques, electrofluidiques ou entièrement fluidiques, avec moyens de détrompage obtenus par l'agencement des broches mâles et femelle dans chacune des pièces isolantes.
En outre, les broches sont maintenues dans les perçages de la pièce isolante sur pratiquement toute l'épaisseur de celle-ci, ce qui supprime tout jeu radial.
Selon une particularité de l'invention, lesdits moyens de fixation permettent le démontage des broches des pièces isolantes sans outil spécifique. De cette manière, l'utilisateur peut configuer plusieurs fois de suite un même connecteur selon l'invention.
Avantageusement, les deux pièces en matière isolante pourront être respectivement engagées et fixées à l'intérieur de deux structures support de forme tubulaire pouvant s'engager étroitement l'une dans l'autre pour assurer un guidage des broches et/ou des manchons lors de la connexion.
Dans ce cas, les deux structures tubulaires peuvent être munies de moyens de fixation et/ou de détrompage.
Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • Les figures 1 et 2 sont deux coupes axiales schématiques d'un élément de connexion mâle et d'un élément de connexion femelle d'un connecteur sur carte enfichable de structure classique ;
  • La figure 3 est une vue en élévation de la face antérieure de l'élément de connexion femelle ;
  • La figure 4 est une coupe axiale d'une variante d'exécution d'un connecteur selon l'invention, en position assemblée ;
  • Les figures 5 et 6 montrent en coupe axiale une variante d'exécution des moyens de fixation des broches mâle et femelle dans les perçages des pièces isolantes du connecteur ;
  • Les figures 7 et 8 montrent en coupe axiale une variante d'exécution d'un élément de connexion mâle et d'un élément de connexion femelle d'un connecteur.
  • Tel que représenté sur les figures 1 à 3, le connecteur se compose de deux éléments de connexion 1, 2 respectivement de type mâle et de type femelle comprenant chacun :
    • une embase électriquement isolante 3, 4 présentant une forme allongée plate, sensiblement trapézoïdale, traversée de part en part par une multiplicité de perçages à savoir : deux perçages de relativement grand diamètre 5, 6, 7, 8, respectivement disposés aux deux extrémités de l'embase, et entre ces deux perçages 5, 6, 7, 8, deux rangées de perçages de plus petit diamètre sensiblement parallèles à l'axe longitudinal X, X' du connecteur,
    • une structure support tubulaire ou cerclage 12, 13 présentant un profil concave qui vient enchâsser l'embase 3, 4 en l'entourant sur toute sa périphérie, cette structure tubulaire 12, 13 présentant un rebord 14, 15 qui s'étend en saillie vers l'extérieur, parallèlement aux deux faces principales 16, 17-18, 19 de l'embase 3, 4, ce rebord 14, 15 comportant, au niveau de ses deux extrémités opposées, deux perçages respectifs 20, 21 destinés à la fixation de l'élément de connexion 1, 2 à une structure support telle que, par exemple, à une carte de circuit électronique.
    L'élément de connexion de type mâle 1 dont l'embase 3 présente une épaisseur inférieure à celle de l'élément femelle 2 comprend en outre une collerette annulaire 22 qui prolonge axialement le cerclage 12 en délimitant, d'un côté de celui-ci, une cavité d'accouplement 23 de section trapézoïdale dans laquelle peut venir partiellement s'emboíter le cerclage 13 de l'élément femelle 2.
    Dans les perçages de petit diamètre 9 de l'embase 3 sont engagées et fixées des broches de connexion mâle de type classique comprenant une portion centrale 25 sensiblement au diamètre du perçage 9 dans laquelle elle se trouve logée et, de part et d'autre de cette portion centrale :
    • une portion pleine 26 qui s'étend axialement dans la cavité d'accouplement 23 et qui est destinée à s'engager dans une broche femelle 27 de l'élément de connexion 2,
    • une portion tubulaire 28 qui ressort en saillie de la face arrière 17 de l'embase 3 et sur laquelle peut être soudé un conducteur électrique.
    Dans les perçages de plus grand diamètre 5,6 sont engagées respectivement par les faces antérieures des embases 3,4, des broches de connexion mâle 29,34, respectivement électrique et fluidique, présentant chacune une structure similaire aux précédentes, la broche électrique étant destinée à assurer une connexion électrique apte à supporter une puissance relativement élevée. Bien entendu, ces broches peuvent être remplacées, suivant les applications, par des broches électriques coaxiales, voire triaxiales, ou par des broches fluidiques compatibles avec le logement.
    Dans cet exemple, chacune de ces broches de connexion 29,34, comprend du côté antérieur de la partie engagée dans le perçage 5,6 moyens de butée axiale pouvant consister en une collerette 32 qui vient s'encastrer dans un alésage de forme complémentaire formé dans les bords de l'ouverture antérieure du perçage. La partie postérieure 30 de ces broches 29,34, est munie d'une gorge annulaire 36 servant à loger des moyens de fixation de la broche dans l'embase 3,4, ces moyens pouvant consister en une rondelle conique élastique 31, éventuellement ajourée qui vient porter sur la face postérieure 17 de l'embase 3, ou bien sur un épaulement annulaire formé dans le perçage 5,6.
    Dans le perçage 5, dont le diamètre est identique à celui du perçage 6, est disposé un manchon de connexion fluidique, par exemple, pneumatique 34 dont la forme générale et l'encombrement sont similaires à ceux de la broche 29.
    D'une façon analogue, ce manchon 34 comprend une partie centrale cylindrique 35 au diamètre du perçage 5, qui est munie d'une gorge annulaire 36 destinée à recevoir la rondelle de fixation 31 du manchon 34 dans son perçage.
    La portion antérieure 37 de la broche 34 présente une forme cylindrique de diamètre inférieur à celui de la partie centrale 35. Toutefois, cette partie antérieure présente ici deux gorges annulaires coaxiales 38 axialement décalées, qui sont respectivement destinées à recevoir deux joints toriques d'étanchéité 39.
    La portion postérieure 40 de la broche 34, de plus faible diamètre que les précédentes, présente des nervurations annulaires 41 de manière à constituer un embout de raccordement étanche pour conduit souple.
    Bien entendu, le manchon 34 est traversé par un canal axial 42 servant à véhiculer un fluide tel que, par exemple, de l'air comprimé ou même à basse pression (vide).
    Il importe de noter que compte tenu de leur forme et de leurs dimensions, les broches 29 et les manchons 34 peuvent être disposés dans un perçage 5, 6 ou dans l'autre au choix de l'utilisateur, sans que ceci exige une quelconque adaptation de l'élément de connecteur ni de l'outillage servant au montage.
    L'élément de connexion femelle 2 présente, par rapport à l'élément de connexion mâle 1, une embase 4 plus épaisse, et un cerclage 13 qui se prolonge d'un côté antérieur du rebord 15, sur une distance sensiblement égale à la largeur de la collerette annulaire 26. Au niveau de ce prolongement, le cerclage 13 présente une section trapézoïdale de dimension sensiblement inférieure à celle de la collerette dans laquelle il est destiné à venir s'engager.
    Les perçages 7, 8, 10 réalisés dans l'embase 4 de cet élément sont de même diamètre que ceux de l'élément et sont répartis de la même façon.
    Les perçages de petit diamètre 10 reçoivent ici des broches de connexion électrique de type femelle 43 présentant deux parties, à savoir :
    • une première portion tubulaire 44 dont le diamètre intérieur correspond (aux tolérances près) au diamètre extérieur des portions 26 de broche 24 et qui se trouve entièrement logée dans le perçage 10 ; ces portions tubulaires 44 débouchent à l'extérieur au niveau de la face antérieure 18 de l'embase 4,
    • une deuxième portion 45 en partie tubulaire qui s'étend en saillie vers l'extérieur, depuis la face postérieure 19 de l'embase 4 ; cette portion 45 est conçue de manière à faciliter le soudage d'un conducteur électrique.
    Dans le perçage de plus grand diamètre 8 est engagée par la face antérieure de l'embase 4 une broche de connexion électrique femelle 48 dont une première portion 49 en partie tubulaire présente d'un côté une surface extérieure divisée en quatre éléments formant pince élastique grâce à quatre fentes axiales.
  • Cette disposition classique permet d'assurer la qualité du contact électrique obtenu en engageant la portion cylindrique 29' de la broche mâle 29 dans la cavité de la portion tubulaire 49 de la broche femelle 48.
  • Cette portion 49 présente des moyens de butée axiale pouvant consister en une collerette 51 qui vient s'encastrer dans un alésage de forme complémentaire formé dans les bords de l'ouverture antérieure du perçage 8.
  • En outre, la portion 49 comprend en arrière de la zone de connexion, une gorge annulaire 50 coaxiale servant à renfermer des moyens de fixation de la broche sur l'embase 4. Ces moyens de fixation peuvent consister par exemple en des rondelles ou des clips élastiques 50' (figure 2) qui viennent en appui contre un épaulement annulaire 53, assurant le blocage axial de la broche 48 dans le perçage 8. Cet épaulement est réalisé par un alésage d'une portion limitée du perçage 7,8, ce qui évite d'introduire un jeu radial dans le maintien des broches dans les perçages.
    De la gorge annulaire 50 de la broche 48 s'étend axialement en saillie une portion tubulaire 52 sur laquelle peut être soudé un conducteur électrique.
    Dans le perçage 7 dont le diamètre est identique à celui du perçage 8 est disposé un manchon de connexion pneumatique de type femelle 55 dont la forme et les dimensions extérieures sont similaires à celles de la broche 48.
    D'une façon similaire, ce manchon 55 comprend une portion tubulaire 56, logée dans le perçage 7 de l'embase 4 et qui comprend un alésage cylindrique 57 sensiblement au diamètre extérieur de la partie antérieure 37 du manchon 34 qu'il est censé recevoir. La différence de diamètre de la portion 56 et de la gorge 38 assure la compression des joints toriques 39. L'alésage 57 débouche au niveau de la face antérieure 18 de l'embase 4. Comme dans la broche électrique 48, la partie postérieure de cette portion tubulaire 56 est munie d'une gorge annulaire 50 servant à refermer une rondelle élastique 50' de fixation.
    La partie postérieure 58 de la broche 55, qui ressort de la face postérieure 19 de l'embase 4 présente des nervurations annulaires 59 et constitue un embout de raccordement étanche pour un conduit souple 60.
    Ici aussi, le manchon de raccordement 55 est traversé par un canal axial 61 servant à véhiculer l'air comprimé (ou le vide).
    De même que précédemment, compte tenu de leurs formes et de leurs dimensions, les broches et les manchons femelles 48, 55 peuvent être disposés dans un perçage 7, 8 ou dans l'autre, au choix de l'utilisateur sans que ceci exige une quelconque adaptation de l'élément de connecteur, ou un outillage spécialisé servant au montage.
    A l'aide des deux éléments de connexion 1, 2 précédemment décrits, les connexions électriques et pneumatiques s'obtiennent en même temps, en engageant ces deux éléments 1, 2 l'un dans l'autre au terme d'un déplacement en translation axiale de l'un des éléments par rapport à l'autre.
    Les broches de connexion, qu'elles soient électriques ou fluidiques, sont introduites dans les embases 3,4 par leurs faces face antérieure 16,18, du fait que les efforts exercés sur ces broches lors de l'accouplement des deux éléments connexion 1,2 sont plus grands que lors du désaccouplement. En effet, durant l'accouplement, s'exercent des forces de centrage des broches mâles dans les broches femelles, qui viennent se rajouter aux forces de frottement entre celles-ci. C'est pourquoi, on a prévu des collerettes 32,51 de butée axiale sur la partie antérieure des broches, et des moyens de fixation plus légers, à savoir, des rondelles coniques 31,50' élastiques logées dans une gorge annulaire 36,50 sur la partie postérieure de ces broches.
    La fixation des broches 29,34,48,55 est obtenue simplement en introduisant celles-ci dans les perçages, la rondelle élastique 31,50' se déployant à la sortie du perçage 5 à 8.
    Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit.
    Ainsi, par exemple, le nombre de perçages de grand diamètre 5, 6-7, 8 pourrait être supérieur à deux, ces perçages pouvant recevoir un nombre de broches de connexion électrique 29, 48 ou de manchon de connexion pneumatique 34, 55 adapté aux besoins de l'utilisateur. Les perçages de plus petit diamètre 9, 10 et les organes de connexion correspondants 24, 27 peuvent être éventuellement supprimés.
    Dans l'exemple précédemment décrit, les moyens de détrompage consistent en les formes trapézoïdales des parties des cerclages 12, 13 s'engageant l'une dans l'autre. Il est clair que ce mode de détrompage pourrait être différent sans que l'objet de l'invention se trouve modifié.
    A titre d'exemple, le connecteur pourrait présenter une structure telle que celle illustrée sur la figure 4.
    Dans cet exemple, les embases 64, 65 dans lesquelles se trouvent montées les broches de connexion 66, 67, 68, 69 des éléments de connexion mâle et femelle 70, 71, ainsi que les structures tubulaires dans lesquelles ces embases 64 sont portées, présentent des formes circulaires.
    Plus précisément, l'élément de connexion mâle 70 comprend une embase 64 de forme circulaire fixée dans une douille cylindrique 72 dont la partie qui délimite le volume d'accouplement présente un filetage 72'.
    Cette embase 64 comprend une pluralité de perçages de petit diamètre uniformément répartis sur un cercle concentrique à l'embase ainsi que deux perçages de plus grand diamètre légèrement déportés par rapport à l'axe longitudinal de l'élément 70. Les perçages de petit diamètre servent à la fixation de broches de connexion électrique de type mâle 67, similaires à celles précédemment décrites, tandis que les perçages de plus grand diamètre servent indifféremment au montage de broches de connexion électrique pour des puissances relativement élevées (ou même des broches coaxiales ou triaxiales) ou de manchons de connexion pneumatique.
    Dans l'exemple représenté, le perçage de plus grand diamètre est affecté à un manchon de connexion mâle 66 similaire au manchon 34 précédemment décrit.
    De même, l'élément de connexion femelle 71 comprend une embase 65 de forme cylindrique elle-même fixée dans une douille cylindrique 73 dont la partie antérieure 75 présente un diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de la partie antérieure de la douille dans laquelle elle doit s'engager.
    Autour de cette douille 73 est monté rotatif coaxialement mais axialement retenu sur celle-ci, un écrou apte à venir se visser sur la surface extérieure filetée de la douille.
    A l'image de l'embase 64, l'embase 65 comprend une multiplicité de perçages de petit diamètre à l'intérieur desquels sont fixées des broches de connexion électrique de type femelle 69 destinées à recevoir les broches de connexion de type mâle 67 de l'élément de connexion 70.
    Les trous de plus grand diamètre peuvent, quant à eux, recevoir, soit des broches de connexion électrique, soit des manchons de connexion pneumatique 68 tel que celui qui se trouve représenté et dont la structure est similaire à celle du manchon 48 précédemment décrit.
    Il apparaít clairement que la solution apportée par la présente invention est très facilement industriable. En effet, elle utilise une structure standard de connecteur électrique auquel on se contente de remplacer une ou plusieurs broches de connexion électrique par un ou plusieurs manchons de connexion pneumatique dont le montage est rigoureusement identique. La réalisation de ce manchon n'offre, quant à elle, aucune difficulté et met en oeuvre les mêmes techniques que celles des broches électriques, par exemple le décolletage.
    Selon le mode d'exécution des figures 5,6, les moyens de fixation des broches 34,55, comprennent dans les perçages 5,7 une portion taraudée 81 qui coopère avec un filetage formé sur une portion des broches. Ces broches sont vissées dans les perçages 5,7 grâce à un outil de serrage classique qui coopère avec une portion 82 de forme complémentaire, par exemple, à section transversale hexagonale, située dans la partie postérieure des broches.
    Dans cet exemple, les broches sont introduites dans les perçages 5,7 par la face postérieure 17,19 des embases 3,4 et s'appliquent contre une butée axiale 83 située au niveau de l'ouverture antérieure des perçages 5,7.
    Seules les broches fluidiques 34,55 ont été représentées sur ces figures. Il va de soi que les broches électriques présentent une forme et des dimensions extérieures identiques à celles des broches fluidiques.
    Grâce à ces dispositions, l'utilisateur peut, à l'aide d'un outil de serrage classique, modifier la configuration du connecteur, en remplaçant des broches électriques par des broches fluidiques ou vice-versa.
    Sur les figures 7 et 8, le connecteur comprend deux embases 93,94 en matière électriquement isolante, ayant des épaisseurs minimum identiques, chacune étant munie de quatre perçages cylindriques dans lesquelles sont logées des broches de connexion électriques 101,104, 101',104' et fluidiques 102,103, 102',103', les broches de la première embase 93 étant destinées à s'engager simultanément dans les broches de la seconde embase 94.
    Les alésages 92 des broches femelles 101' à 104' s'étendent sensiblement sur toute l'épaisseur embases 93,94.
    Chacune de ces broches comprend au niveau de sa partie antérieure une collerette radiale 87 jouant le rôle de butée axiale qui s'encastre dans un alésage prévu dans la face antérieure 88,89 des embases 93,94, ces broches étant amovibles et montées dans les embases par cette face antérieure.
    Par ailleurs, chacune de ces broches comprend au niveau de sa partie postérieure une gorge annulaire logeant des moyens élastiques tels qu'une rondelle conique élastique apte à coulisser dans le perçage dans le sens de l'introduction de la broche dans l'embase et de l'accouplement, et qui se déploie pour se bloquer contre la face postérieure 98,99 des embases 93,94, assurant ainsi le blocage axial dans le sens du désaccouplement de la broche dans son perçage.
    Il convient de remarquer que les rondelles élastiques 90 se trouvent à l'extérieur des perçages. L'utilisateur peut donc à l'aide d'un outil approprié rentrer ces rondelles dans les perçages de manière à démonter les broches 101 à 104, 101' à 104' des embases 93,94.
    Il importe de noter également que tous les perçages des embases ont une forme et des dimensions identiques, ainsi que les contours extérieurs des portions des broches logées dans les perçages. Par conséquent, il est facile pour l'utilisateur de ce connecteur de modifier le rapport entre le nombre de broches fluidiques 102,102',103,103' et électriques 101,101',104,104' et la répartition de ces dernières, et d'intervertir les broches mâles 101 à 104 et les broches femelles 101' à 104', entre les deux embases 93,94, ce qui offre un grand nombre de combinaisons possibles. On obtient ainsi de manière simple un moyen de détrompage défini par la répartition des broches mâles et femelles entre les deux embases 93,94.

    Claims (10)

    1. Connecteur mixte électrofluidique du type comprenant deux éléments de connexion (1,2) pouvant s'accoupler l'un à l'autre et comportant chacun une embase (3,4) en matière isolante présentant deux faces parallèles (16-17, 18-19) et traversée de part en part par une pluralité de perçages (5 à 10) axés perpendiculairement auxdites faces, les perçages des deux embases isolantes (3,4) étant aptes à recevoir respectivement des broches de connexion électrique de type mâle (26,29) et des broches de connexion électrique de type femelle (27,48), de telle manière que, lors de l'accouplement, les broches mâles (26,29) de l'une des deux embases (3,4) puissent s'engager dans les broches femelles (27,48) de l'autre embase, au moins un premier perçage (5,7) des perçages (5 à 10) de chaque embase isolante (3,4) étant apte à recevoir indifféremment une broche de connexion électrique (29,48) ou fluidique (34,55), la broche de connexion fluidique consistant en un manchon tubulaire mâle ou femelle, le manchon mâle (34) présentant une portion antérieure (37) cylindrique apte à venir s'engager dans un alésage (57) coaxial prévu dans la partie antérieure (56) du manchon femelle (55),
      caractérisé en ce qu'il présente la forme et la structure d'un connecteur électrique standard à usage universel, et en ce que ledit premier perçage (5,7) de chaque embase est également apte à recevoir indifféremment une broche de type mâle ou femelle, chacune des broches électrique et fluidique (29,48 et 34,55) étant bloquée axialement dans les deux sens dans son perçage de manière amovible, grâce à des moyens de fixation autonomes supportés par la broche, qui s'engagent sur des conformations correspondantes de chaque embase isolante (3,4), la portion antérieure (37) de la broche fluidique mâle portant une garniture d'étanchéité annulaire (39) destinée à s'engager dans l'alésage (57) du manchon femelle (55) pour assurer une étanchéité entre les deux manchons en position accouplée.
    2. Connecteur selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que les moyens de fixation des broches (29,34,48,55) dans les pièces isolantes (3,4) comprennent des moyens de butée axiale (32,51) dans un sens et une gorge annulaire (36,50) munie de moyens élastiques (31,50') autorisant un coulissement axial dans ledit sens et assurant un blocage axial dans l'autre sens.
    3. Connecteur selon la revendication 2,
      caractérisé en ce que lesdits moyens de butée axiale sont prévus dans la partie antérieure desdites broches (29,34,48,55), de manière à assurer un blocage axial dans le sens de l'accouplement, tandis que ladite gorge annulaire (36,50) est prévue dans la partie postérieure desdites broches.
    4. Connecteur selon la revendication 2,
      caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques sont constitués par une rondelle conique élastique (90) dont les bords extérieurs portent sur la face postérieure (98,99) desdites pièces isolantes (93,94).
    5. Connecteur selon l'une des revendications précédentes,
      caractérisé en ce que les moyens de fixation (81) permettent le démontage des broches (29,34,48,55) des pièces isolantes (3,4).
    6. Connecteur selon l'une des revendications précédentes,
      caractérisé en ce que lesdites pièces isolantes (93,94) présentent une même épaisseur minimum, et en ce que les alésages (92) des broches femelles (101' à 104') s'étendent sensiblement sur toute l'épaisseur des pièces isolantes.
    7. Connecteur selon l'une des revendications précédentes,
      caractérisé en ce que les deux pièces en matière isolante (3, 4) sont respectivement engagées et fixées à l'intérieur de deux structures support (12, 13) de forme tubulaire pouvant s'engager étroitement l'une dans l'autre pour assurer un guidage des broches (24, 29-27, 48) et/ou des manchons (34, 55) lors de la connexion.
    8. Connecteur selon la revendication 7,
      caractérisé en ce que les deux structures tubulaires (12, 13) sont munies de moyens de fixation et/ou de détrompage.
    9. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de détrompage consistent en une conformation des parties des structures tubulaires (12, 13) qui s'engagent l'une dans l'autre.
    10. Connecteur selon l'une des revendications précédentes,
      caractérisé en ce que le manchon (34) de connexion fluidique de type mâle est traversé par un canal axial et comprend une partie centrale cylindrique (35) sensiblement au diamètre du perçage (5) de l'embase dans lequel il vient s'engager, une portion antérieure (37) munie d'au moins une gorge annulaire destinée à recevoir un joint torique d'étanchéité, et une portion postérieure (40) constituant un embout de raccordement étanche pour conduit souple, et en ce que le manchon de connexion fluidique de type femelle (55) est traversé par un canal axial et comprend une portion tubulaire (56) logée dans le perçage (7) de l'embase (4) et munie d'un alésage cylindrique dont le diamètre est égal à celui de la partie antérieure du manchon (34) de type mâle, cet alésage débouchant au niveau de la face antérieure de l'embase (4) de l'élément de connexion femelle et une partie postérieure (58) qui ressort de la face postérieure (19) de ladite embase qui constitue un embout de raccordement étanche pour un conduit souple (60).
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