FR2613879A1 - Connecteur electrique male et/ou femelle et fiche male pour connecteur - Google Patents
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Abstract
LE CONNECTEUR FEMELLE COMPORTE UNE DOUILLE 20 DANS LAQUELLE EST INSEREE ET ENCLIQUETEE UNE PIECE PORTE-CONTACT EN MATIERE MOULEE QUI COMPORTE DEUX BRANCHES FLEXIBLES ARQUEES 31-32 SUR LESQUELLES SONT MONTEES DES PLAQUES METALLIQUES DE CONTACT 44-45 QUI SONT ELECTRIQUEMENT RACCORDEES AUX DEUX CONDUCTEURS D'UN CABLE 13 RELIE A UN APPAREIL DE CONTROLE. UNE FICHE MALE A DEUX CONTACTS EST ENGAGEE ENTRE LES PLAQUES 44-45 DES BRANCHES 31-32 POUR ASSURER UN RACCORDEMENT ELECTRIQUE RAPIDE ET SUR D'UNE SONDE A THERMOCOUPLE AVEC L'APPAREIL DE CONTROLE.
Description
CONNECTEUR ELECTRIQUE MALE ET/OU FEMELLE ET
FICHE MALE POUR CONNECTEUR
La présente invention concerne des dispositifs de connexion électrique tels que des connecteurs femelles, des fiches mâles, des adaptateurs, et dispositifs analogues, notamment pour le raccordement électrique de conducteurs à basse tension tels que des sondes à thermocouple pour des équipements de contrôle qui reçoivent et interprétent les signaux électriques en
provenance des sondes.
Les brevets US n 4.392.005 et 4.362.166 décrivent des sondes à basse tension et des moyens de couplage pour raccorder électriquement lesdites sondes à des câbles électriques ou à des connecteurs correspondants qui sont reliés électriquement à des dispositifs de contrôle du type général décrit par exemple dans le brevet US n0
4.203.096.
En général, les sondes médicales à basse tension sont conçues pour être peu coûteuses et pour avoir des moyens d'interconnexion ou de couplage rapides de façon à être pratiques pour un usage unique et pour un remplacement rapide. La sonde associée doit pouvoir être raccordée directement au câblage d'entrée ou à la douille d'entrée correspondante de l'équipement de contrôle, ou à des moyens de couplage qui y sont raccordés, tels que le
connecteur femelle décrit dans le brevet US n 4.392.005.
Des moyens de raccordement rapide déjà connus pour connecter des sondes à basse tension à des coupleurs ne sont pas satisfaisants pour diverses raisons. Les coupleurs des brevets US n 4.392.005 et 4.362.166, par exemple, ne conviennent pas, à moins qu'on utilise des sondes spéciales comportant des fiches particulières ou des moyens de contact qui correspondent avec les coupleurs. Les moyens de contact pour sondes décrits dans le brevet US n 4.392.005 sont relativement peu serrés, ils nécessitent un travail d'assemblage manuel délicat et fournissent des points de contact avec le fil qui sont délicats et étroits pour assurer une connexion électrique avec des contacts correspondants contre lesquels ils sont pressés à la fermeture des mâchoires des moyens de couplage. Les moyens de contact ou fiches pour sondes décrits dans le brevet US n 4. 362.166 comprennent un manchon tubulaire à travers lequel les fils doivent être enfilés jusqu'aux contacts et enroulés. Ceci nécessite également un montage manuel délicat qui augmente le coût
de fabrication de telles sondes.
Au surplus, les coupleurs décrits dans les brevets ci-dessus sont coûteux à fabriquer et ils exercent un effort sur les fils de contact de la sonde qui peut résulter dans la cassure et la destruction de la sonde, comme par exemple lorsque les mâchoires du coupleur du brevet n 4.392.005 sont refermées pour comprimer le connecteur mâle, et lorsque les fils de la fiche mâle du brevet n 4.362.166 sont poussés en engagement avec les
fils de contact du coupleur.
On a fait des tentatives pour réaliser des moyens de couplage et/ou des adaptateurs différents qui permettent le raccordement rapide de sondes avec des connecteurs mâles peu coûteux, mais ces tentatives se sont montrées moins satisfaisantes que désiré car de tels coupleurs nécessitent plusieurs parties, sont coûteux à fabriquer par suite de la nécessité de plusieurs phases de montage manuel, et sont peu fiables. Au surplus, il est essentiel que le coupleur assure un engagement à friction énergique avec le contact mâle de chaque sonde à usage unique qui y est engagé, durant toute sa durée de vie, de façon à assurer un contact électrique positif fiable à chaque
usage répété.
La présente invention concerne des éléments nouveaux de couplage électrique destinés à assurer une interconnexion rapide, peu coûteuse et fiable entre un composant électrique, tel qu'une sonde de mesure, et un dispositif récepteur, tel qu'un moniteur ou appareil de contrôle analogue. Plus particulièrement, la présente invention concerne des connecteurs électriques ayant à une extrémité un orifice femelle de réception de fiche et ayant au voisinage de l'autre extrémité des moyens de contact électrique, ainsi que des adaptateurs de couplage mâle/femelle dont l'extrémité mâle s'adapte au connecteur
femelle tel que décrit dans le brevet n 4.392.005.
L'invention vise également de nouvelles fiches de contact mâle conçues pour être reçues dans les orifices femelles de réception de fiche de tels connecteurs, ainsi que les assemblages de tels connecteurs, y compris les
adaptateurs, et de telles fiches.
Plus particulièrement, l'invention a pour objet des connecteurs et des fiches qui comprennent relativement peu de parties composantes, qui peuvent être assemblés avec des plaques de contact électrique et des fils par une simple opération d'emboîtage et/ou de soudage, qui permettent l'inspection pour vérifier la connexion électrique et l'alignement convenables des plaques de contact et des fils pendant le montage et qui assurent un engagement avec friction énergique entre le manchon isolant et le câble électrique pour empêcher l'application d'une force de traction dans les zones o
26 ?3879
le câble électrique est réuni avec les plaques de contact
du connecteur.
Suivant l'invention, les nouveaux connecteurs femelles et fiches mâles comprennent chacun deux composants en matière plastique moulée, à savoir un manchon extérieur longitudinal présentant un passage central longitudinal ou compartiment à extrémités ouvertes, et un porte-contact longitudinal inséré qui
s'ajuste à emboîtage dans ledit passage ou compartiment.
Le porte-contact des présents connecteurs, y compris les adaptateurs de couplage, comprend, à l'une de ses extrémités, adjacente à l'une des extrémités du passage
précité, des branches opposées, arquées, flexibles porte-
contact, pour constituer un orifice femelle de réception d'une fiche présentant des points de contact opposés flexibles et arqués espacés l'un de l'autre, pour
recevoir et serrer une fiche mâle qui y est introduite.
Le porte-contact inséré, ou "insert", des présentes fiches comprend des moyens pour aligner et fixer des fils de contact opposés espacés, et des moyens pour engager
par friction la gaine isolante du câble lorsque le porte-
contact est ajusté par emboîtage dans le manchon extérieur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la
description qui suit et des dessins annexes sur
lesquels: la figure 1 est une vue en plan partiellement en coupe d'un prolongateur électrique pour raccorder une sonde électrique à un dispositif de contrôle ou moniteur, comprenant une fiche usuelle de moniteur et un connecteur
femelle suivant la présente invention.
La figure 2 est une vue latérale agrandie du manchon
extérieur du connecteur de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-
3 de la figure 2.
Les figures 4 et 5 sont des vues en bout suivant les
lignes 4-4 et 5-5 de la figure 3.
La figure 6 est une vue en perspective de l'ensemble du connecteur femelle de la figure 1, montrant les parties composantes écartées les unes des autres pour
plus de clarté.
La figure 7 est une vue en plan partiellement en coupe d'un coupleur adaptateur mâle-femelle suivant la présente invention, représenté écarté, avant son engagement avec une sonde de mesure comportant une fiche
mâle suivant la présente invention.
Les figures 8 et 9 sont des vues agrandies, en plan et de côté, du portecontact inséré de l'adaptateur de la
figure 7.
La figure 10 est une vue en perspective de l'adaptateur de la figure 7 montrant les parties
composantes en position écartée.
La figure 11 est une vue agrandie en plan du manchon
extérieur d'une fiche mâle suivant l'invention.
La figure 12 est une vue en coupe faite suivant la
ligne 12-12 de la figure 11.
Les figures 13 et 14 sont des vues en bout suivant
les lignes 13-13 et 14-14 de la figure 11.
Les figures 15 et 16 sont des vues faites suivant
les lignes 15-15 et 16-16 de la figure 12.
La figure 17 est une vue agrandie en plan d'un porte-contact inséré agencé pour engagement par emboîtage dans le manchon des figures 11 à 16 et formant un connecteur à fiche mâle suivant un autre mode de
réalisation de l'invention.
La figure 18 est une vue faite suivant la ligne 18-
18 de la figure 17.
La figure 19 est une vue de côté du porte-contact inséré de la figure 17 et, La figure 20 est une vue en bout suivant la ligne
-20 de la figure 17.
La figure 1 représente un prolongateur de moniteur ou pour un appareil de contr8le analogue, comprenant une fiche usuelle de moniteur 11 et un coupleur femelle 12 qui sont raccordés par un tronçon de câble 13. Le prolongateur 10 est destiné à remplacer des coupleurs femelles du type illustré par le brevet US-4 392 005 qui sont raccordés à un moniteur par l'intermédiaire d'une fiche similaire à la fiche 11, et à permettre le raccordement simple d'une sonde de mesure 14 (telle que représentée sur la figure 7) par engagement de la fiche mâle 15 de la sonde de mesure 14 à l'intérieur du nouveau
coupleur femelle 12 du prolongateur de moniteur 10.
Le câble 13 comprend des fils isolés 16 et 17 dont une extrémité de chacun est reliée à une dent de la fiche de moniteur 11, par exemple par soudure, et l'autre extrémité de chacun de ces fils est raccordée à un contact 44 ou 45 du coupleur femelle 12. Le nouveau coupleur femelle 12 est constitué par l'assemblage à encliquetage de deux composants, à savoir un manchon extérieur allongé 20 (représenté plus clairement sur les figures 2 à 5) et un porte-contact longidunal femelle 21 qui est représenté en détail sur la figure 6. Le manchon 20, qui convient également pour la réalisation d'adaptateurs mâles/femelles du type représenté sur les figures 7 à 10, comprend un bottier en matière plastique moulé 22 présentant un passage central rectangulaire 23 ouvert à ses deux extrémités, qui est plus large à l'embouchure 24 et qui est rétréci par des épaulements opposés 25 jusqu'à des renfoncements opposés 26 adjacents à l'orifice de sortie de câble 27 du manchon 20. L'une des parois intérieures larges opposées du passage central 23 est creusée d'une rainure centrale allongée 28 qui est ouverte à partir de l'embouchure 24 de réception de fiche du manchon 20 jusqu'à une portion de paroi de retenue 29 qui est inclinée vers l'extérieur et qui est située à une faible distance vers l'intérieur par rapport à l'orifice
opposé 27.
La rainure allongée 28 a une fonction importante pour limiter ou empêcher l'insertion ou orientation incorrecte du porte-contact femelle inséré 21, qui sera
désigné dans ce qui suit sous le terme de "insert porte-
contact" (ou bien du porte-contact mâle/femelle des figures 7 à 10) au cours de l'assemblage initial du
coupleur 12 (ou de l'adaptateur des figures 7 à 10).
Cette rainure 28 a également pour fonction d'empêcher l'insertion ou orientation incorrecte de la fiche mâle, qui porte la référence 15 sur la figure 7, à chaque fois qu'une sonde de mesure 14 (figure 7) est raccordée à un coupleur femelle suivant la présente invention. Une orientation correcte des contacts est nécessaire car la sonde de mesure est généralement un thermocouple comprenant une partie en un premier métal, par exemple un fil et un contact en Constantan, ayant une résestivité électrique constante quelle que soit la température, en association avec un second fil et contact fait en un métal différent tel que du cuivre. Il est nécessaire que ces contacts soient raccordés à des contacts faits en les mêmes métaux lorsque la sonde est enfichée sur le coupleur femelle ou adaptateur pour être reliée à
l'appareil de contrôle.
Si l'on se réfère maintenant aux figures 1 à 6, l'insert porte-contact femelle 21 comprend un corps moulé en matière plastique destiné à être raccordé de façon simple à une extrémité d'un câble de prolongateur qui passe à travers l'extrémité 27 du manchon 20 et ressort
par son extrémité 24.
L'insert porte-contact 21 est moulé de façon à présenter une extrémité 30 de serrage du câble et des fils et à présenter des branches opposées arquées flexibles support de contact 31 et 32 qui forment une extrémité de contact femelle 33. L'extrémité de serrage comporte des branches de serrage opposées, résistantes mais flexibles, 34 qui sont espacées l'une de l'autre d'une distance environ égale au diamètre du câble 13. Ces branches 34 comportent des dentures 35 adaptées à agripper fortement la gaine plastique isolante extérieure 36 du câble 13 lorsque l'insert portecontact 21 est verrouillé dans le manchon femelle 20 par l'engagement de saillies latérales 37 à l'intérieur des renfoncements 26
du manchon (figure 1).
Le câble est raccordé à l'insert porte-contact 21, avant assemblage par encliquetage de 21 et 20, par enlèvement de la gaine de câble 36 sur environ 12 mm avant l'extrémité, de façon à faire apparaître les fils isolés 16 et 17. On introduit à force la gaine 36 entre les branches de serrage 34 et les dentures 35 puis on étend les fils isolés dégagés 16 et 17 par-dessus et dans des rainures 38 de réception des fils qui s'étendent sur la surface supérieure d'une portion de retenue des contacts 39 de l'insert porte-contact 21. La portion 39 est séparée des extrémités raccordées des branches arquées 31 et 32 par des fentes 40-41 transversales opposées de réception des contacts, chacune de ces fentes s'étendant parallèlement à une branche 31 ou 32 puis divergeant pour traverser une rainure 38 de réception des fils. Le point d'intersection des fentes 40 et 41 et des
rainures 38 présente un alésage transversal 42.
Les plaques de contact en métal flexible 44 et 45 sont préformées pour correspondre en taille et en forme aux branches flexibles arquées 31 et 32 et aux fentes de réception de contact 40 et 41. Les plaques de contact 44 et 45 sont prévues pour être utilisées avec des fils 16 et 17 pleins plutôt qu'avec des fils multibrins. Chaque plaque de contact arquée 44 et 45 à une extrémité extérieure repliée 46 et une languette inclinée 47 comportant une encoche 48 qui peut trancher à travers l'isolant plastique 16a et 17a des fils pleins 16 et 17 lorsque les contacts sont enfoncés contre les fils. Les fils se trouvent à ce moment dans les rainures 38 et cette opération se produit pendant l'insertion des languettes 47 des plaques de contact 44 et 45 dans les fentes de réception 40 et 41. Ainsi, chaque encoche 48 constitue un organe de coupe de l'isolant plastique des fils pleins 16b et 17b des fils 16 et 17. Cette opération d'insertion fait que les fils métalliques pleins 16b et 17b sont enfoncés dans les alésages 42 et viennent en contact électrique intime avec les plaques de contact 44 et 45. Ceci écarte automatiquement les fils métalliques de leurs isolants plastiques 16a et 17a qui sont trop gros pour pouvoir s'enfoncer dans les alésages 42. La figure 6 montre la forme tordue des fils métalliques 16b et 17b au-delà des extrémités coupées des revêtements isolants plastique 16a et 17a, cette déformation résultant de cette opération de montage. La figure 6 montre également l'une des plaques de contact 44, par exemple une plaque en cuivre, écartée au- dessus de sa fente de réception 40 et de la branche correspondante 31, alors que l'autre plaque de contact 45 en Constantan est représentée en position insérée dans sa fente de réception 41, bien que cette position ne soit pas normale en l'absence du fil métallique 17b. D'autres fils en métaux différents peuvent être utilisés à la place du
cuivre et du Constantan.
Lorsque les plaques de contact ont été introduites dans les fentes 40 et 41, avec les extrémités 46 des plaques repliées autour des extrémités des branches arquées 31 et 32, l'insert porte-contact 21 est poussé dans l'orifice ou embouchure 24 du manchon 20, avec la
surface supérieure de l'insert porte-contact 21, c'est-à-
dire celle comportant les rainures 38, faisant face à la paroi du passage central 23 qui comporte la rainure allongée 28. L'épaisseur des revêtements isolants 16a et 17a s'étendant au-dessus des rainures 38 est suffisante pour empêcher l'introduction de l'insert porte-contact 21 à moins que le manchon 20 ne soit correctement orienté avec la rainure 28 positionnée pour recevoir les revêtements isolants 16a et 17a. L'insert porte-contact 21 glisse à l'intérieur du manchon 20 jusqu'à ce que des épaulements opposés 49 viennent en contact avec les épaulements 25 du manchon et jusqu'à ce que les saillies 37, qui sont prévues sur les branches de serrages flexibles 34 pénètrent à force à travers l'extrémité plus étroite du passage 23 et s'encliquettent dans les
renfoncements 26, ce qui verrouille l'insert porte-
contact contre tout enlèvement hors du manchon 20 de façon à constituer le coupleur femelle 12 correctement câblé. Le manchon 20 est de préférence conformé, comme représenté sur les figures, de façon à présenter une surface extérieure qui est inclinée sur tous les côtés, à partir des deux extrémités, jusqu'à une zone intermédiaire 50 de largeur et d'épaisseur maximales afin de constituer une prise pour les doigts de l'opérateur, ce qui facilite à la fois l'opération qui consiste à pousser le coupleur 12 en engagement avec une fiche mâle et à séparer ensuite le coupleur de cet engagement, sans qu'aucune force de traction ne soit appliquée aux fils qui sont à l'intérieur. La retenue du câble est encore améliorée par les efforts de verrouillage appliqués par les dentures 35 contre la gaine flexible en plastique 36 du câble 13 lorsque l'insert porte-contact 21 est
verrouillé dans le manchon 20.
Ainsi qu'il apparait d'après ce qui précède, le nouveau coupleur femelle 12 comporte un nombre minimal de parties composantes, lesquelles sont peu coûteuses à fabriquer et simples à assembler pour les associer à l'extrémité d'un câble prolongateur. L'opération d'insertion des plaques de contact 44 et 45 dans leurs fentes 40 et 41 dénude simultanément les revêtements isolants 16a et 17a pour mettre à nu les fils pleins 16b et 17b, et cette opération déforme les fils nus 16b et 17b en contact conducteur intime avec les languettes d'extrémité 47 des plaques, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer un dénudage, une soudure ou d'autres opérations qui prennent du temps. Ceci permet de réaliser de façon pratique des prolongateurs de raccordement du type illustré par la figure 1 qui peuvent constituer des dispositifs de remplacement peu couteux pour d'autres moyens de raccordement de moniteurs tels que ceux décrits
dans le brevet US 4 392 005.
Lorsque les fils 16 et 17 sont du type multibrins et non pas pleins, il est préférable de dénuder à la main les revêtements isolants 16a et 17a et de souder les fils multibrins 16 et 17 aux plaques de contact 44 et 45 pour assurer une bonne liaison électrique. Dans un tel cas, on prévoit sur les plaques de contact 44 et 45 des fentes ou découpes peu profondes, pour la réception des fils, sur le bord supérieur de la languette 47, et qui sont alignées avec les rainures 38. Ceci permet aux fils multibrins de rester droits dans les rainures 38 et ils peuvent être ensuite soudés respectivement aux plaques 44
et 45.
Dans les cas o il est désirable d'utiliser des moniteurs ayant des coupleurs du type illustré par le brevet US 4 392 005 et d'utiliser en association des sondes 14 comportant des fiches 15, telles que représentées sur la figure 7, plutôt que des sondes du type illustré dans le brevet précité, la présente invention permet de réaliser des adaptateurs mâles/femelles 51 tels qu'illustrés par les figures 7 et annexées. Du fait que le manchon extérieur allongé de l'adaptateur est identique au manchon correspondant 20 du coupleur 12 des figures 1 à 6, les mêmes chiffres de référence seront utilisés pour identifier le manchon de
l'adaptateur et ses composants sur les figures 7 et 10.
La différence essentielle entre les adaptateurs 51 et les coupleurs femelles 12 réside dans la structure et la fonction de l'insert portecontact d'adaptateur 52, qui
est représenté en détail sur les figures 8 et 9.
L'insert d'adaptateur 52 comprend un corps allongé, plat, en matière plastique moulée 53 comportant une extrémité de contact femelle 54 et une extrémité de contact mâle 55. L'extrémité femelle 54 comprend deux branches opposées 56-57, allongées, flexibles, arquées, destinées à supporter des contacts, ces branches étant similaires aux branches 31 et 32 de l'insert 21 du coupleur femelle des figures 1 à 6. L'extrémité mâle 55 comporte une branche 58 allongée, droite, étroite, en matière plastique moulée, qui est pourvue de gorges ou cavités centrales 59 et 60, de forme allongée, destinées à recevoir des contacts, ces gorges ou cavités étant
creusées sur les parois opposées de la branche 58.
L'extrémité mâle 55 est plus large ou plus haute que l'extrémité femelle 54, comme on le voit sur la figure 9, de façon à constituer des butées 61 qui limitent la profondeur d'entrée de l'insert d'adaptateur 52 dans l'orifice étroit 27 du manchon 20 au cours de l'assemblage. La hauteur de l'orifice 27 étant légèrement plus grande que la hauteur de l'extrémité femelle 54 mais plus petite que la hauteur de l'extrémité mâle 55. Le coeur 62 de l'insert 52, lorsque les extrémités mâle et femelle 54 et 55 sont réunies, est pourvu sur sa surface supérieure d'une rampe de verrouillage 63 qui dépasse d'une courte distance vers le dessus et est inclinée vers l'extrémité femelle 54, c'est-à-dire dans la direction de l'introduction. Le coeur 62 a la même hauteur que l'extrémité femelle 54, à l'exception de la rampe 63, et la rampe 63 est espacée de la butée d'une distance légèrement plus grande que la distance entre la portion de paroi inclinée 29, à l'extrémité de la rainure 28 du manchon 20, et l'extrémité du manchon 20 jusqu'à l'orifice 27 dans lequel l'insert d'adaptateur 52 est introduit à force au cours de l'assemblage. L'inclinaison de la rampe 63 et la légère flexibilité du manchon 20 permettent à l'insert 52 d'être enfoncé à force à travers l'orifice 27 jusqu'à ce que la butée 61 vienne en contact avec le manchon 20 et que la rampe 63 pénètre dans la portion finale de la rainure 28 au-delà de la portion de paroi de retenue 29 pour verrouiller l'insert 52 à
l'interieur du manchon 20.
L'orientation correcte est prédéterminée par l'alignement de la surface de l'insert 52 portant la rampe 63 et de la surface interne du manchon 20 qui comporte la rainure 28, l'insert 52 et le manchon 20 étant représentés sur la figure 10 avec la rampe de verrouillage 63 (non représentée) tournée vers le bas pour s'engager avec la rainure 28 et la portion de paroi de retenue 29 sur la surface de la paroi intérieure
inférieure du manchon 20.
Des plaques de contact 64 et 65 en métaux différents, par exemple du cuivre et du Constantan, sont conformées pour s'ajuster sur le corps en matière plastique moulée 53, comme il est représenté sur les figures 8 à 10. La plaque 64 par exemple en cuivre, a un repli extérieur 66 à l'une de ses extrémités, adapté à se placer autour de l'extrémité de la branche 57 et a un repli de contact, à l'intérieur, 67 à son autre extrémité qui est adapté à s'enrouler autour de l'extrémité de la branche mâle 58. La plaque 64 comporte également un épaulement 68 et une découpe inférieure 69 qui s'étend depuis l'épaulement 68, sur une courte distance, vers l'extrémité comportant le repli 66. Le corps en plastique moulé 63 comporte une fente 70 qui s'étend depuis un épaulement 71, sur la surface intérieure de la branche 57, parallèlement à cette branche et qui a une profondeur
égale à environ la moitié de la largeur de la branche 57.
La fente 70 reçoit la partie de la plaque de contact 64 située au-dessus de la découpe 69 et permet à la plaque 64 d'être fixée au corps de l'insert avec l'extrémité mâle de la plaque 64 logée dans un renfoncement 59 de la branche male 58, le repli de contact 67 de la plaque 64 s'enroulant autour de l'extrémité de la branche mâle 58 et étant reçu dans un segment 60a d'une cavité 60 prévue
sur l'autre surface de la branche mâle 58.
Le corps en matière plastique moulée 53 est également pourvu d'une seconde fente 72, analogue à la fente 70, mais ménagée dans l'autre surface du corps 53, à partir d'un épaulement 71, et débouchant sur la surface intérieure de l'autre branche 56 (figure 9) pour recevoir la plaque de contact 65, par exemple en
Constantan, et plus particulièrement la portion de celle-
ci située au-dessus d'une découpe représentée sur la figure 10. La plaque de contact 65 comporte aussi un repli vers l'extérieur 74, pour s'engager autour de l'extrémité de la branche 56, un épaulement 75 à partir duquel s'étend la découpe précitée, et une extrémité de contact mâle rectiligne qui se loge dans une cavité 60 sur la branche mâle 58. De préférence, les cavités ou renfoncements 60 et 60a sont pourvus de bandes étroites de retenue 76 et 76a qui s'étendent sur une courte distance le long de ces cavités, sur les bords opposés de celles-ci, et qui sont fondues à chaud, par exemple par voie sonique. Ces bandes de retenue s'étendent sur une courte distance par dessus les extrémités des plaques de contact 64 et 65 et emprisonnent ces extrémités dans les cavités 60 et 60a. Ainsi, les extrémités des deux plaques de contact 64 et 65 sont fixées, avec un certain écartement l'une par rapport à l'autre, sur la même surface latérale de la branche mâle 58 de l'adaptateur 51. La branche mâle 58 de l'adaptateur peut être pincée entre les machoires d'un coupleur de moniteur du type illustré par le brevet US 4 392 005 afin de convertir le coupleur de moniteur en un type ayant un coupleur femelle externe, c'està-dire l'extrémité femelle de l'adaptateur 51. Ceci évite la nécessité d'ouvrir les mâchoires du coupleur de moniteur à chaque fois que l'on doit connecter une nouvelle sonde et ceci convertit également le coupleur de moniteur en un coupleur qui accepte des sondes 14 comportant des fiches mâles 15 suivant la présente invention et telles qu'illustrées par les
figures 7 et 11 à 20.
Si l'on se reporte à la figure 7, la sonde 14 représentée comprend la fiche mâle 15 ayant un manchon 77 et un insert porte-contact 78 raccordé à un câble de sonde 79 s'étendant jusqu'à un élément capteur usuel 80, tel qu'un thermocouple sensible à la température qui comprend des fils métalliques différents isolés, tels que des fils de cuivre et Constantan, qui sont réunis à
l'extrémité du capteur pour former une thermo-jonction.
Si l'on se réfère maintenant aux figures 11 à 16, le 2G manchon 77 de la fiche mâle 15 comporte un passage central allongé rectangulaire 81 ayant une ouverture de réception 82 de l'insert à l'extrémité du côté du câble et une ouverture opposée 83, la paroi supérieure large 84 du manchon 77 supportant un doigt allongé ou guide 85 présentant une piste inférieure en saillie 86, de forme allongée, qui s'étend vers le bas sur une certaine distance à l'intérieur de l'ouverture 83, comme il est représenté sur la figure 15. Le guide 85 se termine en formant un chapeau 87 qui s'étend vers le bas à partir de l'extrémité du guide 85 jusqu'à une position qui est écartée vers l'extérieur par rapport à l'ouverture 83, suivant ladirection du passage 81, le chapeau 87 présentant une cavité intérieure 88 et une surface
extérieure contournée 89.
Les parois étroites opposées du manchon 77 sont pourvues de saillies étroites de retenue 90, au voisinage de l'ouverture avant 83 du passage 81 et la paroi inférieure large 91 est creusée d'une rainure centrale étroite 92, également au voisinage de l'ouverture avant 83, pour des besoins relatifs à l'engagement de l'insert porte-contact ou insert à fiche 78. Enfin, la surface supérieure du guide 85 est pourvue d'une saillie 93 qui joue le r8le d'une butée d'arrêt pour limiter l'étendue de la pénétration de la fiche 15 dans un coupleur femelle. Les figures 17 à 20 montrent la structure de l'insert porte-contact male 78 qui comprend un corps isolant support de fils qui est conçu en vue de la simplicité du câblage et de l'engagement par encliquetage, en position orientée, à l'intérieur du manchon 77 des figures 11 à 16. L'insert allongé plat 78 comprend un corps central 94 ayant une surface supérieure dans laquelle est creusée une fente centrale allongée 96 de réception de fils et une surface inférieure 97 comportant une rampe centrale de verrouillage 98 qui fait saillie de cette surface dans une zone légèrement espacée vers l'intérieur par rapport à l'extrémité d'une fente 99 de réception du câble située entre des branches opposées flexibles 100, de forme allongée, destinées à la fixation du fil, ces branches s'étendant vers l'arrière à partir du corps central 94 et étant orientées l'une vers l'autre. L'extrémité avant de la surface supérieure 95 du corps 94 porte des saillies de retenue du fil opposées 0lla et 101b, une au voisinage de chaque bord de la fente 96, et chacune de ces saillies ayant une fente transversale 102 de réception du fil sur sa surface
inférieure et s'ouvrant dans l'embouchure de la fente 96.
Les parois étroites latérales de l'insert mâle 78 portent des éléments d'arrêt opposés 103 qui font saillie sur l'extérieure sur une courte distance et qui s'étendent seulement sur environ la moitié de la hauteur ou épaisseur des parois latérales pour constituer en-dessous
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d'eux des passages de fils. Finalement, les extrémités extérieures des branches 100 sont pourvues de patins étroits 104a et 104b, ayant chacun une fente périphérique d'enroulement de fils, au voisinage de la surface extérieure de chaque branche 100, c'est-à-dire que chaque patin 104 est fixé à sa branche 100 par un pied central
106 représenté sur la figure 19.
L'insert mâle 78 représenté sur les figures 17 à 20 peut être câblé d'une façon simple par enlèvement de la gaine isolante extérieure 106 du câble de capteur 79, sur une longueur d'environ 50 mm à l'extrémité du câble opposée à l'extrémité qui est reliée au capteur 80, afin de faire apparaître le fil isolé unique 107 lequel renferme une paire de fils en métaux différents par exemple du cuivre et du Constantan. Ensuite, l'isolant est retiré du fil 107 et les revêtements sont enlevés des fils en métaux différents, sur environ 35 mm, pour mettre
à nu les fils 108 et 109 des deux métaux différents.
Ensuite l'extrémité pourvue de la gaine du câble 79 est pressée entre les branches 100, avec l'extrémité de la gaine 106 venant en contact avec le corps 94 au voisinage de l'ouverture de la fente 96, puis on étend le fil isolé 107 dans la fente 96 de façon que les fils individuels 108 et 109 dépassent hors de la fente 96, au voisinage des saillies de retenue 0lla et 101b. Le fil 108 est tiré sous la saillie 101b, dans sa fente 102, et autour de la paroi latérale, sous les éléments d'arrêt 103 et est enroulé autour de la base du patin 104b, à l'intérieur de sa fente d'enroulement 105. De même le fil 109 est tiré sous la saillie 10la, à travers sa fente 102, et autour de l'autre paroi latérale, au-dessous de l'autre élément d'arrêt 103, puis ce fil est enroulé autour de la base du patin 104a, dans sa fente d'enroulement 105. Cette opération fixe les fils 108 et 109 à l'insert mâle 78 et fixe la gaine 106 du câble 79 entre les branches 100 lorsque l'insert mâle 78 est enfoncé à force dans l'ouverture 82 du manchon 77. L'orientation correcte est obtenue car l'insert ne peut pénétrer complètement dans le passage 81 que lorsque la surface supérieure 94 de l'insert 78 présentant la fente 96 est adjacente à la surface du manchon 77 à partir de laquelle dépasse la piste en saillie 86 du guide 85. L'assemblage par encliquetage est effectué lorsque les éléments d'arrêt 103 de l'insert entrent en contact avec les parties en saillie 90 du manchon et lorsque la rampe de blocage 98
de l'insert s'encliquette dans la rainure 92 du manchon.
Dans cette position, les saillies de retenue de l'insert
0lla et 101b s'engagent dans la cavité 88 du chapeau 87.
La surface extérieure contournée 89 de ce chapeau constitue une surface d'engagement ou surface de came lorsque la fiche est enfoncée dans un coupleur femelle ou adaptateur pour venir en contact avec les surfaces opposées des plaques de contact flexibles 44 et 45 de la figure 6 ou 64 et 65 de la figure 10, pour faire fléchir les branches-support 31 et 32 ou 56 et 57 à l'encontre de leurs formes arquées, afin d'assurer un engagement flexible sous pression entre les côtés de la fiche o sont exposés les fils et les faces de contact des
branches flexibles arquées du connecteur femelle.
L'orientation correcte de la fiche mâle par rapport au connecteur femelle 12 de la figure 1 ou 51 de la figure 10 est assurée par la présence du doigt allongé ou guide 85 sur le manchon 77 de la fiche mâle. Ce guide s'étend au-dessus de la portion avant de la surface supérieure 95 de l'insert mâle 78, ladite portion avant étant recevable dans l'embouchure 24 du connecteur femelle 12 ou du coupleur 51 seulement lorsque la fiche est orientée de façon que le guide 85 soit aligné pour être reçu dans la rainure 28 du manchon 20. Ceci donne l'assurance que le fil 108 qui est exposé sur l'un des côtés de la fiche 15, par exemple le fil de Constantan, est bien aligné pour entrer en contact avec la plaque de contact 44 de la figure 6 ou 65 de la figure 10, cette plaque étant celle en Constantan, lorsque la fiche est introduite. De plus, la profondeur d'insertion de la fiche 15 dans le connecteur 12 ou dans l'adaptateur 51 est limitée par la présence de la saillie 93 sur la surface supérieure du guide 85, en avant par rapport à l'emplacement de l'ouverture 83 dans le manchon 77, ladite saillie venant en contact avec l'extrémité du manchon 20 du connecteur ou de l'adaptateur à l'orifice 24, directement au-dessus de l'extrémité ouverte de la
rainure 28 lorsque la fiche 15 est complètement enfoncée.
Les nouveaux connecteurs adaptateurs et fiches suivant la présente invention, à l'exception de leurs plaques de contact métalliques, sont moulés en polyacetal, polycarbonate ou autres compositions similaires plastiques de moulage qui permettent d'obtenir des pièces moulées ayant un module de flexion élevé, une grande durée de vie à la fatigue et de bonnes propriétés de flexion et de mémoire. Ces dernières propriétés sont particulièrement importantes en ce qui concerne les branches arquées 31 et 32 de la figure 6 et les branches 56 et 57 de la figure 10. Comme il est représenté sur les figures 1 et 7, ces branches supportent les plaques de contact flexibles sur leurs faces opposées en regard et les branches sont arquées l'une vers l'autre, avec leurs extrémités extérieures libres recourbées en arrière vers
ou contre les parois intérieures latérales du manchon 20.
L'introduction de la fiche mâle 15 dans l'ouverture 24 fait que la surface contournée 89 du chapeau 87 vient en contact avec les plaques de contact opposées et tend les branches à l'encontre de la flexibilité de leurs formes arquées jusqu'à ce que les fils 108 et 109 qui sont exposés sur les côtés de la fiche 15 viennent en engagement glissant avec les plaques de contact lorsque la fiche est poussée jusqu'à sa position complète d'insertion. La friction entre les fils 108 et 109 et leurs plaques de contact, telles que 64 et 65, pendant l'opération d'insertion est suffisante pour assurer un bon contact électrique entre ces pièces. Lorsque la fiche est retirée du connecteur femelle ou de l'adaptateur, les branches opposées reviennent élastiquement à leurs formes originales arquées et sont prêtes à entrer en contact de friction avec la prochaine fiche 15 qui sera insérée. Ainsi la forme et la composition des branches évitent de prévoir des composants élastiques séparés et/ou d'autres moyens pour bloquer la fiche en engagement avec le connecteur femelle ou l'adaptateur. Ceci diminue le prix de fabrication et d'assemblage tout en facilitant
les couplages et interconnexions.
Bien entendu, on peut utiliser des moyens d'orientation et de blocage pour assurer l'assemblage correct des parties composantes des connecteurs et
adaptateurs suivant l'invention.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été plus particulièrement décrits et
elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
Claims (13)
- REVENDICATIONSl.Connecteur électrique qui comprend des moyens de sortie, à une de ses extrémités, pour raccordement à un appareil de contrôle ou moniteur, et des moyens femelles d'entrée, à son autre extrémité, pour recevoir une fiche mâle d'un appareil électrique de mesure, tel qu'une sonde, ledit connecteur étant caractérisé en ce qu'il comprend un manchon extérieur (20) ayant un passage central allongé (23) qui forme des orifices opposés (24,27) dans ledit manchon, et un insert porte-contact intérieur allongé (21) qui peut être inséré à travers l'un desdits orifices (24) pour s'engager et se verrouiller dans ledit manchon, ledit insert (21) comprenant un corps central en matière plastique moulée (39) avec lequel sont solidaires deux branches allongées arquées (31, 32) espacées l'une de l'autre qui s'étendent à partir d'une extrémité dudit corps dans la direction desdits moyens femelles d'entrée (33) du connecteur, chacune desdites branches ayant une zone intermédiaire qui est arquée en direction de l'autre branche pour rétrécir l'espace entre les deux dites branches, une paire de plaques de contact métalliques opposées allongées (44, 45), chacune d'elle étant fixée à chaque dite branche, sur sa surface arquée, et s'étendant de façon à constituer un passage conducteur à travers ledit corps central (39), ledit corps central de l'insert (21) comportant également des moyens de contact de sortie (38, 48) à son autre extrémité et à travers l'autre orifice (27) dudit manchon (20), pour permettre la conduction de l'électricité à partir desdites plaques de contact (44, 45), à travers ledit corps central et jusqu'aux ditsmoyens de sortie.
- 2. Connecteur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le corps central (39) précité est pourvu d'une paire de fentes de retenue opposées, qui s'étendent au voisinage et parallèlement à la surface arquée de chaque branche (31, 32), sur au moins une partie de la longueur de la fente, pour constituer une fente de réception des plaques à travers ledit corps central, et en ce que chacune des plaques de contact opposées (44, 45) s'étend à travers la fente de retenue qui lui est voisine de façon à constituer un passage conducteur à travers ledit corps central jusqu'aux dits moyens de contact de sortie,à l'autre extrémité dudit corps central.
- 3. Connecteur suivant la revendication 1, qui comprend un adaptateur mâle/femelle, caractérisé en ce que les moyens de contact de sortie précités, à l'autre extrémité du corps central (39) de l'insert (21) comprennent un organe mâle plat allongé comportant des moyens (59, 60) pour retenir des prolongements desdites plaques de contact (64, 65) sur ses surfaces opposées, le prolongement de l'une des plaques de contact (64) s'étendant autour de l'extrémité de l'organe mâle (55) jusque sur la surface maintenant le prolongement de l'autre (65) desdites plaques de contact, de façon à former des points de contact écartés l'un de l'autre surle même côté de l'organe mâle.
- 4. Connecteur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de contact de sortie précités, à l'autre extrémité du corps central (39) de l'insert (21), comprennent un passage de réception de fils (35, 38), dont une portion s'étend à travers une partie dudit corpscentral jusqu'aux dites plaques de contact (44, 45).
- 5. Connecteur suivant la revendication 4 caractérisé en ce que ladite autre extrémité du corps central (39) de l'insert (21) comporte une paire de mâchoires flexibles opposées (34) s'étendant suivant une direction opposée à la direction desdites branches arquées (31, 32), lesdites mâchoires constituant entre elles une portion dudit passage de réception de fils et étant adaptées à serrer la gaine extérieure (36) d'un fil (13) relié aux dites plaques de contact, lorsque ledit insert (21) est inséréet verrouillé dans ledit manchon (20).
- 6. Connecteur suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le corps central (39) de l'insert (21) comprend deux passages de réception de fils, dont chacun intersecte une fente (40, 41) de réception de plaques de contact, l'insertion de chacune des plaques de contact dans sa fente, contre un fil (16, 17) présent dans son passage de reception (38), retirant automatiquement l'isolant dudit fil et déformant le fil nu dans ladite fente, pour établir un contact intime avec ladite plaquede contact.
- 7. Connecteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un prolongement de chacune des fentes (40, 41) de réception des plaques de contact dans le corps central s'étend dans une direction s'écartant de la portion parallèle précitée pour intersecter l'undesdits passages (38) de réception de fils.
- 8. Connecteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une paroi intérieure dudit manchon (20) comporte une rainure allongée (28) et en ce que ledit insert (21) comporte une saillie extérieure qui empêche l'insertion dudit insert (21) à l'intérieur du passage (23) du manchon, sauf si ladite saillie est enalignement avec ladite rainure (28).
- 9. Connecteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (20) et l'insert (21) comportent des moyens coopérant d'engagement (37, 49, 26, ) qui bloquent ledit insert (21) à l'intérieur dudit manchon (20) lorsque l'insert est correctement insérédans le manchon.
- 10. Fiche mâle de raccordement adaptée à s'engager dans l'orifice d'entrée d'un connecteur femelle suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un manchon extérieur (77) présentant un passage central allongé (81), deux orifices opposés (82-83) et un prolongement allongé ou guide (85) qui s'étend longitudinalement et coplanairement avec une paroi (84) dudit manchon, ledit guide (85) comportant une piste inférieure en saillie (86) qui dépasse en-dessous du plan de ladite paroi (84) et à l'extérieur par rapport à l'un (83) desdits orifices du passage (81), ladite fiche comprenant également un insert porte-fil (78) de forme allongée adapté à être inséré à travers l'autre (82) desdits orifices et à se verrouiller dans ledit manchon, ledit insert porte-fils (78) comprenant un corps rigide (94) et une paire de branches flexibles opposées (100), solidaires dudit corps, déterminant entre elles un espace (99) de réception d'un câble (106), le corps (94) comportant une fente (96) de réception de fil qui s'ouvre, à une extrémité, dans ledit espace (99) et, à l'autre extrémité, sur des moyens de retenue de fil (lOla-lOlb) , ledit insert (78) étant adapté à être raccordé à un câble gainé, ayant deux fils intérieurs (108-109), par enlèvement d'une longueur terminale de la gaine pour exposer les fils, par insertion de la partie gainée du câble dans l'espace (99) de réception du cable entre lesdites branches (100), par extensions des filsexposés dans la fente (96), par séparation des fils (108-109), par passage de chacun d'entre eux dans lesdits moyens de retenue (0lla-lOlb) et contre les parois opposées de l'insert (78), et par fixation de chacun desdits fils à une portion des branches (100), ledit insert (78) pouvant être inséré dans le passage (81) du manchon (77) à travers ledit autre orifice (82), lorsque ladite fente (96) de réception de fil est alignée avec la piste (86) du guide (85) pour bloquer l'insert (78) dans le manchon (77) et pour exposer les fils (108-109) sur les côtés opposés de l'insert (78), en avant du manchon (77), et pour constituer une fiche mâle qui peut êtrereçue dans le connecteur femelle.
- 11. Fiche mâle de raccordement suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les branches opposées (100) de l'insert (78) sont inclinées l'une vers l'autre au voisinage de leurs extrémités pour rétrécir l'entrée de l'espace (99) de réception du câble et en ce que chaque branche est pourvue d'une partie en saillie extérieure (104a-104b) destinée à retenir l'extrémité de chaque fil (108-109), chacune desdites parties en saillie venant en contact avec la paroi intérieure du manchon (77) lorsque l'insert (78) y est inséré, ladite venue en 1O contact comprimant le câble entre les branches pour fixersolidement le câble à la fiche.
- 12. Fiche mâle de raccordement suivant la revendication 10, caractérisée en ce que le prolongement allongé ou guide (85) comporte, à son extrémité extérieure, un chapeau (89) en saillie vers le bas, ledit chapeau présentant une cavité (88) pour recevoir les moyens de retenue de fil (lOla-10lb) de l'insert (78) lorsque celui-ci est complètement enfoncé dans le manchon.
- 13. Fiche mâle de raccordement suivant la revendication 10, caractérisée en ce que ledit insert (78) et ledit manchon (77) comportent des moyens coopérants (90-103) de blocage de l'insert dans le manchon.
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