FR2606940A1 - Connecteur electrique a liaison filetee autoverrouillable - Google Patents

Abstract

LE CONNECTEUR ELECTRIQUE A DEUX ELEMENTS COMPLEMENTAIRES ACCOUPLABLES DONT L'UN PORTE UNE BAGUE DE VERROUILLAGE ROTATIVE TARAUDEE 16 QUI COOPERE AVEC UNE PARTIE FILETEE DE L'AUTRE ELEMENT. LA BAGUE COMPORTE DES DENTS INTERNES REPARTIES QUI PRESENTENT CHACUNE UNE ARETE 30 SEPARANT UNE FACE DE PENTE FAIBLE D'UNE FACE DE PENTE FORTE PAR RAPPORT A LA DIRECTION CIRCONFERENTIELLE. L'ELEMENT QUI PORTE LA BAGUE EST MUNI EGALEMENT DE LAMES ELASTIQUES 31 ENCASTREES DONT L'EXTREMITE COOPERE AVEC LE FOND DES DENTS POUR CONSTITUER UN ENCLIQUETAGE TENDANT A INTERDIRE LE DEVISSAGE DE LA BAGUE 16. CHAQUE LAME PRESENTE UN DEVELOPPEMENT CIRCONFERENTIEL SUPERIEUR AU PAS D'ECARTEMENT DES DENTS ET UNE FORME TELLE QUE, LORS DU DEVISSAGE, L'ARETE 30 DE LA DENT PRECEDANT LE FOND OU S'ENGAGE LA LAME, DANS LE SENS DU DEVISSAGE, PREND APPUI SUR LA LAME POUR EXERCER SUR ELLE UN MOMENT DE FLEXION TENDANT A DEGAGER L'EXTREMITE DE LA LAME DU FOND, LEDIT MOMENT DE FLEXION S'EXERCANT AVEC UN BRAS DE LEVIER TRES INFERIEUR A LA LONGUEUR LIBRE DE LA LAME.

Description

Connecteur électrique à liaison filetée autoverrouillable
L'invention concerne les connecteurs électriques du type ayant deux éléments complémentaires accouplables dont l'un porte une bague de verrouillage rotative taraudée qui coopère avec une partie filetée de l'autre élément, la bague comportant des dents internes réparties qui présentent chacune une arête séparant une face de pente faible d'une face de pente forte par rapport à la direction circonférentielle, l'élément qui porte la bague étant muni également de lames élastiques encastrées à une extrémité et dont l'autre extrémité coopère avec le fond des dents pour constituer un encliquetage tendant à interdire la rotation de la bague dans le sens du dévissage.

De tels connecteurs sont souvent appelés "autoverrouillables", en ce sens que le couple à exercer pour les vis et la bague est beaucoup plus élevé que celui nécessaire pour la serrer. Ils trouvent une application importante en aéronautique où les vibrations risquent de provoquer un desserrage des liaisons filetées et où les verrouillages à baïonnette ont des inconvénients qui les font écarter pour de nombreux emplois, et notamment pour les connecteurs de liaison électrique associés au moteur.

On connait déjà de nombreux connecteurs autoverrouillables comprenant un organe porté par l'un des éléments et pressé élastiquement dans des encoches de la bague portées par cet élément pour des positions angulaires particulières de l'élément et de la bague. L'organe peut être une bille soumise à l'action d'un ressort. Il peut être constitué par un bossage ménagé sur une rondelle cambrée (demande de brevet FR 85 12289). e tels organes ne permettent pas d'obtenir un rapport elevé entre les couples nécessaires au vissage et au dévissage.Quant aux connecteurs dont les organes pressés élastiquement sont constitués par des lames élastiques solidaires d'une rondelle immobilisée en rotation par rapport à l'élément portant le filetage, ou bien ils ne permettent pas non plus d'obtenir des valeurs élevées du rapport entre les couples de vissage et de dévissage (US-A-4 030 798), ou bien ils présentent un risque d'arc-boutement des lames élastiques coinçant le connecteur en position d'accouplement complet.

L'invention vise à fournir un connecteur électrique du type ci-dessus défini permettant d'obtenir une valeur élevée, atteignent ou dépassent 3, du rapport entre les couples de vissage et de dévissage et ce sans risque de coincement. Dans ce but, l'invention propose un connecteur dont chaque lame présente un développement circonférentiel supérieur au pas d'écartement des dents et une forme telle que, lors du dévissage, l'arête de la dent précédant le fond où s'engage la lame, dans le sens du dévissage, prend appui sur la lame pour exercer sur elle un moment de flexion tendant à dégager l'extrémité de la lame du fond, ledit moment de flexion s'exerçant avec un bras de levier très inférieur à la longueur libre de la lame.

Grâce à cette disposition, il est possible d'accepter délibérément un arc-boutement des lames qui garantit un couple de dévissage élevé car le dégagement de la lame n'est assuré par l'action d'un moment de flexion avec un bras de levier qui peut être choisi à volonté et dont la valeur permet de déterminer le rapport entre couple de vissage et couple de dévissage. On pourra en conséquence donner à la face de pente forte un angle faible par rapport à la direction radiale, par exemple d'environ 30'.

Chaque lame présente avantageusement un cou-e dirigé vers l'intérieur dans le sens radial entre le point où vient s'appuyer l'arête et l'extrémité libre.

En général, la lame présentera successivement, à partir de son encastrement, une partie ayant une direction approximativement radiale vers l'extérieur, un coude faisant un angle d'environ 90', et une partie libre présentant un coude à angle obtus, dirigé vers l'intérieur dans le sens radial.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d!un connecteur constituant un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la Figure 1 est une vue simplifiée en élévation du connecteur en fin de serrage de la liaison filetée, les éléments concernés par l'invention étant représentés en coupe et les autres uniquement par leur contour
- la Figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la Figure 1
- les Figures 3 et 3A sont des schémas à grande échelle destinés à montrer le mode de dégagement des lames lors du dévissage.

Le connecteur électrique montré en figure comprend deux éléments accouplables 10 et 12, dont la constitution interne est indifférente. Cette constitution interne peut par exemple être celle décrite dans la demande de brevet FR 85 12289 déjà mentionnée. Dans ce cas chaque élément comprend un corps tubulaire contenant un isolant dur de réception d'éléments de contacts (broches ou douilles).

Sur le corps 14 de l'isolant 12 est montée une bague de verrouillage 16. Cette bague est taraudée sur une fraction de sa longueur afin de pouvoir se visser sur un filetage 18 prévu sur le corps de l'élément 10.

La bague de verrouillage 16 est libre en rotrtion sur le corps de l'élément 12 mais elle est retenue dans le sens axial. Pour cela, dans le cas représenté sur la figure 1, la bague présente un épaulement prévu pour venir en appui contre une rondelle 26 emprisonnée dans une gorge du corps 14 et une jupe arrière mince rétreinte derrière un anneau 20 retenu contre un épaulement radial 24 du corps 14.

La bague 16 présente des dents dirigées radialement vers l'intérieur, régulièrement réparties dans le sens circonférentiel, au nombre de 16 dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2. Chaque dent peut etre regaraée comme comprenant successivement une face avant de pente moyenne faible et une face arrière 28 de pente forte, séparées par une arête vive 30 (figure 3).

Cette disposition permet, comme on le verra plus loin, d'obtenir un dispositif d'encliquetage qui oppose un couple beaucoup plus faible au vissage, suivant la flèche f sur la figure 2 qu'au dévissage. Dans le mode de réalisation illustré en figures 2 et 3, la face de pente moyenne faible est en deux tronçons successifs, l'un cylindrique et l'autre en pente, ce qui permet de donner au second tronçon une pente supérieure à la valeur moyenne et suffisante pour assurer un encliquetage élastique cédant cependant sous un couple faible.

Les dents coopèrent avec des lames élastiques d'encliquetage 31 encastrées dans le corps 14 de l'élément 12 et régulièrement réparties dans le sens circonférentiel. Chacune de ces lames, au nombre de trois sur la figure 2, présente un développement angulaire supérieure au pas séparant deux aretes 30 successives. Elle peut être regardée comme comportant, à partir de l'encastrement dans le corps 14 et dans le sens de la flèche f
- une première partie dirigée vers l'extérieur et approximativement radiale,
- une partie raccordée à la précédente par n coude à peu près à angle droit, s'écartant progressive- ment de la bague dans le sens radial, et
- une partie terminale raccordée à la précédente par un coude à angle obtus, destinée à venir se verrouiller élastiquement dans les fonds entre dents successives.

Le coude entre la première partie et la suivante est placé de telle façon que, lorsqu'on fait tourner la bague 16 en sens inverse de la flèche f, l'arête 30 qui précède (dans le sens de rotation) le fond où est engagée la lame s'appuie sur cette dernière à proximité du coude et tend à la fléchir dans un sens qui écarte l'extrémité libre de la lame du fond où elle est engagée.

Le corps 14 présente, au dessous de chaque lame 31, une échancrure 32 de profondeur suffisante pour permettre à la lame de fléchir et de franchir l'arête 30 des dents. La profondeur de chaque dent est proportionnée aux dimensions de la lame pour que la déformation élastique de cette dernière sous l'action de l'arête 30, lors de la rotation en sens inverse de la flèche f, dégage complètement la lame de la dent qui l'emprisonnait.

La pente de la face de pente faible de chaque dent n'est pas critique. Par contre, la pente donnée à la face arrière 28 est choisie pour remplir deux conditions
- elle doit etre suffisamment forte pour conduire à un arc-boutement de la lame dans le fond de la dent lors de la rotation de la bague 16 en sens inverse de la flèche f, mais
- elle doit cependant permettre à la lame de s'échapper de la dent sous la pression de l'arête 30.

En général, lorsqu'on utilise des lames élastiques en acier et une bague métallique, on sera généraleent conduit à adopter une face de pente forte dont l'angle avec la direction radiale est d'environ 30-.

Le fonctionnement du dispositif découle dire-tement de sa constitution. Lors du vissage de la bague, les lames élastiques 31 sont "tirées" et passent sans difficulté du fond d'une dent au fond de la suivante.

Lors du dévissage au contraire, chaque dent, lorsqu'elle est dans la position montrée en figure 3, s'arc-boute contre la face de pente forte 28. Etant soumise à une contrainte de compression, elle tend à flamber. En l'absence d'une autre action sur les lames, le dispositif serait irréversible et resterait coincé en position pleinement vissée. Mais, grace à la forme particulière donnée aux lames et à l'action de l'arête 30 qui précède la face 28 d'appui, la lame 31 est soumise à un moment de flexion qui tend à la déformer et à lui faire prendre d'abord la forme montrée en figure 3a, puis une forme encore plus fléchie dans laquelle elle peut passer par dessus l'arête 30 qui suit celle qui agit sur elle.

Le rapport entre les moments à exercer pour dévisser et pour visser la bague dépendra notamment du bras de levier d'action de l'arête 30 sur la lame. On peut aisément obtenir un rapport entre les couples supérieur à 3, pouvant approcher de 4, sans pour autant avoir une dispersion des caractéristiques entre connecteurs. Souvent on obtiendra des résultats satisfaisants en dimmensionnant la lame de façon que le bras de levier de l'arête 30, lorsque celle-ci commence à exercer une force de flexion sur la lame, soit d'environ le dixième de la distance entre l'extrémité libre de la lame et son point d'encastrement.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Connecteur électrique à éléments complémentaires (10,12) accouplables dont l'un porte une bague de verrouillage rotative taraudée (16) qui coopère avec une partie filetée de l'autre élément, la bague comportant des dents internes réparties qui présentent chacune une arête (30) séparant une face de pente faible d'une face (28) de pente forte par rapport à la direction circonférentielle, l'élément qui porte la bague étant muni également de lames élastiques (31) encastrées à une extrémité et dont l'autre extrémité coopère avec le fond des dents pour constituer un encliquetage tendant à interdire la rotation de la bague (16) dans le sens du dévissage, caractérisé en ce que chaque lame (31) présente un développement circonférentiel supérieur au pas d'écartement des dents et une forme telle que, lors du dévissage, l'arête (30) de la dent précédant le fond où s'engage la lame, dans le sens du dévissage, prend appui sur la lame pour exercer sur elle un moment de flexion tendant à dégager l'extrémité de la lame du fond, ledit moment de flexion s'exerçant avec un bras de levier très inférieur à la longueur libre de la lame.

2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle entre la face de pente forte (28) et la direction radiale est d'environ 30".

3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque lame (31) présente successivement, à partir de son encastrement, une partie ayant une direction approximativement radiale vers l'extérieur, un coude faisant un angle d'environ 90-, et une partie libre présentant un coude à angle obtus, dirigé vers l'intérieur dans le sens radial.

4. Connecteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la lame à des dimensions telles que le bras de levier de l'arête (30), lorsque celle-ci commence à exercer une force de flexion sur la lame, soit d'environ le dixième de la distance entre l'ex- trémité libre de la lame et son point d'encastrement.