FR3135356A1 - 1. Dispositif de verrouillage rapide pour connecteurs rectangulaires, système et procédé associés - Google Patents
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Abstract
Dispositif de verrouillage rapide pour connecteurs rectangulaires, système et procédé associés. Selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif (7), pour rendre plus rapide et plus sûr le verrouillage de l’assemblage d’un premier (1) et d’un second (2) connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre. Selon un second aspect, l’invention concerne un système comprenant deux connecteurs (1, 2) de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre et au moins un dispositif (7) selon l’invention compatible avec au moins un des deux connecteurs dont l’assemblage est à verrouiller. Selon un troisième aspect, l’invention concerne un procédé comprenant une étape préalable de montage d’un dispositif (7) selon l’invention sur au moins un des connecteurs (1, 2) à assembler et une étape ultérieure de verrouillage rapide de l’assemblage. Figure pour l’abrégé : Fig 2
Description
La présente invention s’inscrit dans le domaine technique de la connectique.
La connectique désigne l'ensemble des procédés et techniques qui permettent d'établir une connexion fiable à une interface entre des systèmes ou des sous-systèmes distincts. Dans ce cadre, il existe des connecteurs comprenant un ou plusieurs circuits élémentaires qui sont utilisés pour la transmission de signaux électrique et/ou de signaux optiques et/ou d’énergie et/ou de fluides.
Il existe dans l’industrie plusieurs familles de connecteurs standardisés ou propriétaires qui sont généralement définies par leur forme générale.
Parmi les connecteurs dits rectangulaires, il existe de nombreux standards tels que ceux connus de la personne du métier sous les noms de « Sub D », « Micro-sub D », « Micro-D », « Nano-D », « centronics », « centi », « USB », Mini-USB, Micro-USB, USB-C etc.
Le verrouillage à l’état de l’art d’un assemblage de connecteurs rectangulaires ayant des formes, des dimensions, des genres et des combinaisons de contacts complémentaires, se fait par au moins un vissage exploitant au moins un trou qui se trouve en vis-à-vis dans les boitiers des connecteurs enfichés. Des accessoires tels que des entretoises filetées et des vis adaptées sont proposés par la plupart des fabricants pour permettre aux utilisateurs de verrouiller leurs assemblages de connecteurs. Dans la plupart des modèles et des standards de connecteurs rectangulaires, le verrouillage par vissage exploite deux trous qui sont le plus souvent placées aux extrémités des boitiers des connecteurs, appelées fréquemment « oreilles » du connecteur et qui se trouvent en dehors du compartiment du boîtier où sont placés les contacts. Il existe aussi des modèles de connecteurs rectangulaires dans lesquels le verrouillage par vissage exploite un trou unique qui est le plus souvent placé en position centrale dans chaque boitier, dans le compartiment où sont placés les contacts. Une seule vis est alors nécessaire pour assurer le verrouillage de l’assemblage de deux connecteurs compatibles entre eux et de genres complémentaires.
Certaines versions de ces connecteurs prévus pour des cas d’usage requérant une fiabilité extrême des connecteurs et de leur assemblage sont conformes à des normes particulières, par exemple des normes militaires telles que MIL-DTL-83513, ou à des normes spécifiques à des usages spéciaux dans des secteurs tels que le spatial, le ferroviaire, le maritime, le médical, le nucléaire etc.
Les solutions de verrouillage connues pour les connecteurs rectangulaires présentent des inconvénients tels que la réalisation d’au moins une opération de vissage qui prend un certain temps et dont il n’est pas facile de contrôler à posteriori l’état et la qualité, les solutions de verrouillage à l’état de l’art présentent aussi un risque de desserrage dans le temps, en particulier lorsque les équipements sont soumis à des vibrations mécaniques, à des fortes accélérations ou à des cycles thermiques induisant des dilatations et des rétractions des matériaux.
Le but de l’invention est de remédier au moins partiellement aux problèmes techniques évoqués précédemment, en proposant une solution technique simple à industrialiser et peu coûteuse à mettre en œuvre pour rendre le verrouillage de l’assemblage de connecteurs rectangulaires plus rapide et plus sûr, au moins pendant la phase d’assemblage final des connecteurs. L’invention permet aussi d’ajouter une fonction de verrouillage rapide à des connecteurs rectangulaires qui en seraient initialement dépourvus, par exemple parce que les connexions et les déconnexions doivent pouvoir rester simples et rapides et les connecteurs doivent être peu coûteux, comme par exemple dans le cas des connecteurs utilisés en informatique ou dans l’audiovisuel grand public comme les standards des familles USB, HDMI. Il est aussi prévu que l’invention soit utilisable avec des connecteurs de forme essentiellement rectangulaire mais dont le détail de la forme du boitier et la combinaison des contacts les rendent hermaphrodites.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif pour rendre plus rapide et plus sûr le verrouillage de l’assemblage d’un premier et d’un second connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre.
Le dispositif selon l’invention comprend un premier capot monté sur ledit premier connecteur, ledit premier capot comprenant au moins un élément élastique exerçant une force maintenant l’assemblage du premier et du second connecteurs en position verrouillée par le maintien d’au moins une première surface appartenant à au moins une première pièce solidaire dudit premier capot derrière au moins une seconde surface solidaire ou partie dudit second connecteur.
On entend par forme essentiellement rectangulaire, le fait que la forme générale du boitier du connecteur est rectangulaire avec possiblement des variations mineures autour d’une forme rectangulaire exacte. Il s’agit par exemple de légères variation de la forme d’un rectangle sur ses petits côtés. Ces variations peuvent présenter par exemple au moins une asymétrie pour détromper le sens d’insertion des connecteurs. Il s’agit aussi fréquemment du remplacement des coins à angle droit d’un rectangle par des arrondis et de l’introduction d’une légère dépouille pour faciliter l’insertion des connecteurs tout en facilitant leur fabrication.
L’au moins un élément élastique est par exemple une pièce flexible telle qu’une lame en acier découpée et/ou pliée, une tige métallique souple, un ressort ou encore une pièce réalisée dans une matière plastique ayant des propriétés élastiques. Selon les variantes de mise en œuvre de l’invention, l’au moins un élément élastique et l’au moins une première pièce sont confondus ou distincts.
La fonction de l’au moins un élément élastique étant d’exercer une force de rappel pour maintenir le dispositif dans sa position verrouillée. La fonction de l’au moins une première pièce solidaire dudit premier capot monté sur ledit premier connecteur, étant de réaliser le verrouillage de l’assemblage des deux connecteurs en combinaison avec une contrepartie solidaire ou partie dudit second connecteur.
Il est aussi prévu que le dispositif selon l’invention comprend en outre au moins une seconde pièce montée sur ledit second connecteur, l’au moins une seconde pièce comprenant l’au moins une seconde surface. L’invention prévoit le montage préalable d’au moins une pièce additionnelle sur ledit second connecteur pour former la contrepartie de l’au moins une première pièce solidaire dudit premier connecteur afin de réaliser le verrouillage.
L’invention prévoit en outre que l’au moins une première et/ou l’au moins une seconde pièce le cas échéant, comprend une forme agencée pour faciliter l’enfichage et/ou le verrouillage de l’assemblage des connecteurs pendant le mouvement de translation que décrit l’enfichage des connecteurs. Dans sa modalité de mise en œuvre préférée, cette caractéristique de l’invention permet d’obtenir la fonction de verrouillage rapide des connecteurs dans le cadre du même mouvement que celui qui serait nécessaire pour enficher les connecteurs en l’absence du dispositif selon l’invention. L’invention prévoit que l’agencement de l’au moins une forme crée un effet technique de guidage approprié des pièces mécaniques impliquées pour obtenir automatiquement l’effet de verrouillage en fin de course du mouvement de translation nécessaire à l’enfichage des connecteurs.
Il est avantageusement prévu par l’invention que l’effet de verrouillage automatique obtenu en fin de course du mouvement de translation génère un bruit de clic et/ou une vibration caractéristique perceptible par l’opérateur réalisant l’insertion des connecteurs de sorte que ce dernier obtienne une confirmation du caractère effectif du verrouillage de l’assemblage des connecteurs par ses sens de l’ouïe et/ou du toucher. Cet effet est obtenu principalement par un agencement de l’élément élastique de sorte que sa force de rappel soit suffisante, par un agencement du dispositif permettant un passage ultra-rapide de l’au moins une première surface appartenant à au moins une première pièce solidaire dudit premier capot derrière l’au moins une seconde surface solidaire dudit second connecteur, et par le choc de l’au moins une première pièce contre une butée à la fin de son mouvement.
L’invention prévoit en outre que l’au moins une seconde pièce est un pion agencé pour présenter l’au moins une seconde surface à l’endroit approprié pour que l’au moins une première surface puisse passer derrière en position verrouillée, et pour guider l’au moins une première pièce pendant le mouvement de translation nécessaire à l’assemblage des connecteurs jusqu’à ce que l’au moins une première surface passe derrière l’au moins une seconde surface en fin de course.
L’invention prévoit en outre que l’au moins une seconde pièce est un second capot. Le plus souvent, ledit second connecteur prend la forme d’une embase comprenant un renvoi à 90° des contacts électriques pour leur soudure directe sur un circuit imprimé. Dans ce cas, au moins un premier connecteur précâblé et coiffé d’un premier capot selon l’invention se connecte directement sur un équipement électronique et le verrouillage de l’assemblage selon l’invention se fait très rapidement, voire automatiquement, à la fin de l’enfichage des connecteurs. La variante de l’invention où l’au moins une seconde pièce est un second capot est prévue pour être mise en œuvre dans des cas où ledit second connecteur débouche, comme généralement le premier connecteur, sur un départ d’au moins un câble homogène ou hétérogène sur le plan des circuits élémentaires qu’il contient. Par exemple au moins un conducteur élémentaire pour courants faibles et/ou pour courants forts, au moins un câble coaxial pour signaux à haute fréquence et/ou au moins une fibre optique et/ou au moins un tuyau pour transporter un liquide, un gaz ou du vide d’air.
L’invention prévoit en outre que l’au moins une première pièce est réalisée dans un métal ayant des propriétés élastiques. Un tel métal est par exemple un acier inoxydable formé par découpe et par pliage pour assurer la ou les fonctions attendues sans sortir des limites d’une déformation élastique.
L’invention prévoit en outre que l’au moins une première pièce est réalisée dans un matériau rigide, solidaire dudit premier capot par une liaison mécanique offrant au moins un degré de liberté et en ce que l’au moins un élément élastique est un ressort.
Cette variante de l’invention prévoit d’exploiter la présence d’une partie dudit second connecteur derrière laquelle l’au moins une première pièce peut passer en partie pour réaliser l’effet de verrouillage rapide selon l’invention. Cette variante de l’invention offre l’avantage de ne pas nécessiter l’ajout d’au moins une pièce supplémentaire telle qu’un pion sur ledit second connecteur pour mettre en œuvre l’invention, ce qui permet un gain de matière et de main d’œuvre.
L’invention prévoit en outre que l’au moins une première pièce est agencée pour pénétrer dans au moins un trou dudit second connecteur.
Cette variante de l’invention prévoit d’exploiter la présence d’au moins un trou dans ledit second connecteur. Par exemple dans le cas des standards de la famille dite « SUB-D » qui comprennent deux oreilles percées d’un trou aux deux extrémités des petits côtés de ces connecteurs rectangulaires. Il existe aussi des connecteurs rectangulaires prévus pour un verrouillage central par vissage qui possèdent un seul trou exploitable pour réaliser un verrouillage rapide selon l’invention. Les trous sont normalement prévus pour la fixation d’une entretoise ou pour être alignés avec une pièce filetée dans la modalité standard de verrouillage par vissage. Cette variante de l’invention, dont l’effet de verrouillage rapide repose sur le déploiement d’une partie de ladite première pièce derrière le trou correspondant dudit second connecteur après son insertion, offre aussi l’avantage de ne pas nécessiter l’ajout d’au moins une pièce supplémentaire sur le second connecteur.
Il est aussi prévu que le dispositif selon l’invention comprend en outre au moins un contact électrique pour améliorer la qualité de la continuité électrique entres des pièces métalliques solidaires desdits premier et second connecteurs qui doivent se trouver au même potentiel.
L’au moins un contact électrique est avantageusement réalisé dans un alliage métallique possédant à la fois une bonne conductivité électrique, une certaine élasticité, qui s’oxyde peu ou pas, ou dont l’oxydation le cas échéant n’altère pas significativement la conductivité électrique, qui ne forme pas un couple galvanique problématique avec le métal avec lequel il est en contact. De tels alliages, sont par exemple principalement ceux à base de cuivre, le cas échéant traités en surface par une dorure ou une argenture, qui sont communément utilisés en connectique pour réaliser les contacts électriques comme les laitons ou les bronzes. L’au moins un contact électrique selon l’invention permet de restaurer une résistance de contact proche de celle qu’on obtient avec un verrouillage traditionnel par entretoises et vissage, tout en bénéficiant des avantages du verrouillage rapide selon l’invention. Une faible résistance des liaisons de masse entre les connecteurs est en effet nécessaire à l’obtention de bonnes performances sur le plan de la compatibilité électromagnétique de l’ensemble du système interconnecté.
Il est aussi prévu que le dispositif selon l’invention comprend en outre au moins une pièce pour déverrouiller manuellement l’assemblage de connecteurs.
L’au moins une pièce pour déverrouiller manuellement l’assemblage de connecteurs est par exemple une pièce spécifiquement usinée, découpée ou moulée pour cette fonction, un levier, un anneau, une languette, un axe à pousser ou à tourner, une sangle, un bouton. Il existe en effet des cas d’utilisation de l’invention où il est souhaitable de pouvoir déconnecter au plus vite les connecteurs, par exemple en situation d’urgence pour des raisons de sécurité ou parce qu’il y a un avantage à gagner du temps sur le désassemblage des connecteurs sans nécessiter d’outillage, notamment pour pouvoir effectuer des opérations de maintenance dans un environnement dégradé. Par exemple dans le cas de matériel militaire ou de véhicules de compétition.
L’invention prévoit qu’en l’absence d’au moins une pièce pour déverrouiller manuellement l’assemblage de connecteurs, le déverrouillage nécessite l’utilisation d’un outillage qui peut être standard comme une pince ou un tournevis, ou spécifique au dispositif selon l’invention. Il existe en effet des cas d’utilisation de l’invention ou il est souhaitable de ne pas pouvoir désenficher les connecteurs par inadvertance ou sans y avoir été dûment autorisé, ce qu’aide le fait d’avoir besoin d’un outillage spécifique que seul possède les opérateurs autorisés, habilités ou disposant d’un savoir-faire particulier. Par exemple dans les domaines de l’avionique, du spatial ou du ferroviaire.
Il est aussi prévu que le dispositif selon l’invention comprend en outre au moins une pièce pour empêcher un déverrouillage ultérieur involontaire et/ou pour faciliter le contrôle ultérieur qu’un verrouillage a été effectué.
Ce raffinement de l’invention vise par exemple des domaines d’utilisation critiques tels que l’avionique, le spatial ou le ferroviaire. L’au moins une pièce pour empêcher un déverrouillage ultérieur est par exemple, selon les variantes de mise en œuvre de l’invention, une ou plusieurs pièces en plastique ou en métal dont l’ajout sur le dispositif selon l’invention empêche matériellement tout déverrouillage de l’assemblage de connecteurs et par conséquent toute déconnexion de ces derniers. Il est prévu des variantes de pièces pour empêcher un déverrouillage ultérieur qui peuvent être retirée de manière non destructible avec ou sans outillage pour permettre à nouveau le déverrouillage, par exemple pour réaliser des opérations de maintenance. Il est aussi prévu des variantes de pièces pour empêcher un déverrouillage ultérieur dont la dépose est destructive afin d’apporter un niveau de sureté encore supérieur au verrouillage. L’au moins une pièce pour empêcher un déverrouillage ultérieur est avantageusement d’une couleur très visible relativement à celle dudit premier boitier et à celle des câbles qui en sortent. Par exemple d’une couleur claire voire fluorescente afin de faciliter le contrôle visuel a posteriori du verrouillage correct et de la présence de l’au moins une pièce pour empêcher un déverrouillage ultérieur.
Il est aussi prévu que le dispositif selon l’invention comprend en outre au moins un marquage pour faciliter le contrôle visuel de la qualité de l’enfichage des connecteurs et/ou du verrouillage de leur assemblage. L’invention prévoit des marquages avec une encre ou une peinture très visible, dont la visibilité peut avantageusement être augmentée par l’utilisation d’un éclairage ayant une longueur d’onde particulière, par exemple dans l’ultraviolet. Selon les variantes de mise en œuvre, il est prévu que le marquage devient visible lorsque les connecteurs ne sont pas correctement assemblés, par exemple par un marquage de surfaces du dispositif selon l’invention qui sont normalement masquées lorsque les connecteurs sont correctement assemblés et qui deviennent visibles lorsqu’un écart de distance ou un angle anormal subsiste entre les connecteurs. D’autres variantes de mise en œuvre sont prévues pour qu’au contraire, le marquage ne soit visible que lorsque l’enfichage des connecteurs et/ou le verrouillage de leur assemblage est correct, par exemple par l’intermédiaire d’au moins une fenêtre de contrôle dans le dispositif permettant de constater ou pas la visibilité d’un marquage qui doit être visible ou non lorsque l’assemblage est correct.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne système, pour rendre plus rapide et plus sûr le verrouillage de l’assemblage d’un premier et d’un second connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre, comprenant :
- deux connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre,
- au moins un dispositif selon l’invention compatible avec au moins un des deux connecteurs dont l’assemblage est à verrouiller.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne un procédé pour rendre plus rapide et plus sûr le verrouillage de l’assemblage d’un premier et d’un second connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre, comprenant une étape préalable de montage d’un dispositif selon l’invention sur au moins un des connecteurs à assembler et une étape ultérieure de verrouillage rapide de l’assemblage.
Le procédé selon l’invention prévoit par exemple le montage préalable dudit premier capot d’un dispositif selon l’invention sur ledit premier connecteur et/ou le montage préalable d’un moins une seconde pièce telle qu’un pion sur ledit second connecteur.
Le procédé selon l’invention comprend en outre une étape de contrôle visuel et/ou de contrôle automatisé de la qualité du verrouillage de l’assemblage de connecteurs. Ladite étape est par exemple basée sur l’utilisation d’une source d’éclairage apte à améliorer la visibilité et/ou la captation d’image par une caméra, d’au moins un marquage et/ou de la présence d’au moins une pièce montée sur le dispositif selon l’invention pour faciliter le contrôle ultérieur qu’un verrouillage a été effectué et/ou contrôlé. L’étape de contrôle selon l’invention repose par exemple sur l’ajout préalable d’au moins une pièce pour empêcher un déverrouillage ultérieur involontaire et/ou pour faciliter le contrôle ultérieur qu’un verrouillage a été effectué, ou encore sur au moins un marquage pour faciliter le contrôle visuel de la qualité du verrouillage et de l’assemblage de connecteurs.
L’invention prévoit l’utilisation d’un éclairage approprié en longueur d’onde et/ou en répartition de la lumière dans une zone à contrôler pour augmenter la visibilité des éléments dont il est attendu de repérer la présence ou l’absence dans le cadre d’un contrôle a posteriori de la qualité de l’assemblage des connecteurs et/ou de la qualité du verrouillage des connecteurs selon l’invention. L’augmentation de la visibilité des éléments à contrôler, par le choix de matériaux ou de marquages appropriés induit avantageusement une augmentation des contrastes par rapport au fond qui facilite les contrôles visuels et permet le cas échéant la mise en place de contrôles automatisés performants par traitement automatique d’images.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de mise en œuvre nullement limitatifs, et des dessins annexés où :
Aux dessins annexés à titre d’exemples non limitatifs :
La illustre l’art antérieur pour le verrouillage de connecteurs rectangulaires. Un premier connecteur rectangulaire 1, par exemple de type dit « sub-D » est enfiché dans un second connecteur 2 compatible et de genre opposé ou hermaphrodite. Des oreilles 3 percées d’un trou prévu pour la fixation d’un accessoire optionnel prolongent les petits côtés des boitiers des connecteurs 1, 2. Lesdites oreilles sont agencées de sorte qu’elles se trouvent par paires en vis-à-vis et que les trous des paires d’oreilles en vis-à-vis soient alignés lorsque les connecteurs sont enfichés. L’art antérieur en matière de verrouillage de l’assemblage de connecteurs rectangulaires repose principalement sur le montage préalable d’une entretoise 4 hexagonale filetée male-femelle au moyen d’un écrou 5 que complète en général une rondelle éventail ou Grower et une rondelle lisse entre deux oreilles 3 situées en vis-à-vis, et sur une immobilisation mécanique après l’enfichage des connecteurs 1,2 par le vissage d’une vis 6 dans le filetage femelle de chaque entretoise 4 en traversant le trou de l’oreille du connecteur situé en vis-à-vis. Certains modèles de connecteurs comprennent les entretoises 4 de verrouillage prémontées, en particulier lorsque le connecteur rectangulaire est une version de type « embase » prévue pour être montée directement sur le circuit imprimé d’un équipement électronique.
La illustre une première variante de mise en œuvre de l’invention.
La première variante de mise en œuvre du dispositif 7 selon l’invention pour rendre plus rapide et plus sûr le verrouillage de l’assemblage d’un premier 1 et d’un second 2 connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre comprend un premier capot 8 monté sur ledit premier connecteur 1. Ledit premier capot 8 est constitué par exemple de deux demi-coquilles symétriques ou d’une coquille et d’un couvercle assemblés par vissage ou par clipsage, il comprend par exemple des rainures pour maintenir le boitier dudit premier connecteur 1 dans la position appropriée. Ledit premier capot 8 comprend au moins un élément élastique 9 qui en est solidaire et qui exerce une force maintenant l’assemblage du premier 1 et du second 2 connecteurs en position verrouillée par le maintien d’au moins une première surface 10 appartenant à au moins une première pièce 11 derrière au moins une seconde surface 12 solidaire dudit second connecteur 2 par l’intermédiaire de l’au moins une seconde pièce 13 qui a été préalablement montée sur ledit second connecteur 2. Cette variante de mise en œuvre de l’invention se distingue en ce qu’elle comprend en outre au moins une seconde pièce 13 qui comprend l’au moins une seconde surface 12, et en ce que l’au moins un élément élastique 9 et l’au moins une première pièce 11, solidaire dudit premier capot 8 en au moins un point de fixation 20, sont confondus. Ladite première pièce 11 est réalisée par exemple dans une bande d’acier inoxydable découpée et pliée de manière appropriée pour assurer les fonctions de verrouillage relativement à l’au moins une seconde pièce 13, et de maintien dans la position verrouillée par la force de rappel due à l’élasticité du matériau. L’au moins une première pièce comprend un trou dont le diamètre est légèrement supérieur à celui du plus grand diamètre de la partie de l’au moins une seconde pièce 13 devant le traverser.
Dans cette première variante de mise en œuvre de l’invention, l’au moins une seconde pièce 13 comprend une forme 14 agencée pour faciliter l’enfichage et le verrouillage de l’assemblage des connecteurs 1, 2 pendant le mouvement de translation que décrivent les connecteurs 1, 2 pendant leur enfichage. La forme 14 de l’au moins une seconde pièce 13 trouve une contrepartie dans la forme et l’agencement de l’au moins une première pièce 11 correspondante.
La illustre des raffinements prévus pour la variante de la .
La (a) illustre une première sous-variante de mise en œuvre où l’au moins un élément élastique 9 confondu avec l’au moins une première pièce 11 solidaire dudit premier capot en au moins un point de fixation, par exemple à son extrémité opposée de celle où se trouve ladite première surface, exerce une force de rappel 21 dans le sens allant de l’intérieur vers l’extérieur dudit premier capot. Le bord du trou pratiqué dans l’au moins une première pièce 11 s’en trouve déplacé jusqu’à arriver en buttée au fond d’un épaulement réalisé dans l’au moins une seconde pièce 13, épaulement dont la longueur est au moins supérieure ou égale à l’épaisseur de l’au moins une première pièce 11 augmentée d’un jeu fonctionnel évitant les risques de coincement du dispositif. Un raffinement avantageux non présenté dans la figure est un agencement du dispositif pour que le déplacement de l’au moins une première pièce 11, du fait la force de rappel 21 due à l’élasticité du matériau, soit limité, par exemple par une butée appropriée, de sorte que le trou de l’au moins une première pièce 11 soit positionné pour être apte à être traversé par l’extrémité de l’au moins une seconde pièce 13 dès le début du mouvement de translation que décrit l’enfichage des connecteurs. L’extrémité de l’au moins une seconde pièce 13 a une forme 14 agencée pour que le bord du trou prenne appui sur elle sous l’effet de la force de rappel due à l’élasticité du matériau, et pour guider le bord du trou vers l’épaulement qui assure automatiquement le verrouillage à la fin du mouvement de translation, ceci sans avoir à manipuler l’au moins une première pièce 11 lors de l’enfichage des connecteurs. Le déverrouillage des connecteurs nécessite l’application par l’opérateur d’une force 22 de sens opposé à la force de rappel 21 pour que le trou de l’au moins une première pièce 11 soit positionné de sorte que lesdites première et seconde surfaces ne se recouvrent plus, et qu’ainsi l’au moins une seconde pièce 13 puisse sortir du trou de l’au moins une première pièce 11. Un raffinement avantageux non présenté dans la figure est un agencement du dispositif pour que le déplacement de l’au moins une première pièce 11 du fait la force d’appui 22 de l’opérateur soit limité, par exemple par une butée appropriée, de sorte que le trou de l’au moins une première pièce 11 ne dépasse pas la position où le passage de l’au moins une seconde pièce 13 est libéré. Ceci pour empêcher le bord opposé du trou de l’au moins une première pièce 11 de venir rentrer dans l’épaulement réalisé dans l’au moins une seconde pièce 13 et ainsi verrouiller à nouveau l’assemblage de connecteurs. Un autre raffinement avantageux prévu est l’ajout d’au moins un renfort réalisé dans une paroi dudit premier boitier, ou ajoutée à ce dernier, ou encore utilisant la surface arrière d’une oreille dudit premier connecteur 1, d’un côté et/ou de l’autre de l’extrémité de l’au moins une première pièce 11 comprenant le trou de passage pour l’au moins une seconde pièce 13. L’au moins un renfort, percé pour permettre le passage de l’au moins une seconde pièce 13, a pour effet d’accroitre la résistance mécanique du verrouillage en traction et/ou empêche l’au moins une première pièce 11 de reculer vers l’intérieur du boitier sous l’effet de la force exercée par l’au moins une seconde pièce 13 lors de l’enfichage, et évite que son épaisseur ne soit plus dans le plan de l’épaulement assurant le verrouillage en fin de course. Ainsi bloquée en translation vers l’avant et/ou vers l’arrière du plan où il est prévu qu’elle se déplace par au moins un renfort approprié assurant en outre une fonction de guidage, l’au moins une première pièce 11 peut être d’une épaisseur plus faible et être plus souple qu’en l’absence de renfort.
La (b) illustre une sous-variante de mise en œuvre qui diffère de celle de la (a) en ce qu’elle est agencée pour inverser le sens de l’au moins une force de rappel 21 maintenant le verrouillage et de la force d’appui 22 de l’opérateur pour déverrouiller l’assemblage de connecteurs. Cette sous-variante est particulièrement indiquée dans les cas d’utilisation ou l’on souhaite éliminer tout risque déverrouillage par inadvertance, par exemple dans les systèmes comprenant une grande densité de connecteurs et de câbles où il se pourrait qu’un câble au contact de l’au moins une première pièce exerce une force mécanique suffisante pour déverrouiller au moins partiellement l’assemblage de connecteurs. Dans cette sous-variante, il est prévu de déverrouiller l’assemblage de connecteurs en tirant l’au moins une première pièce vers l’extérieur, le cas échéant avec un outil, ou au moyen d’au moins une pièce supplémentaire comme un anneau à tirer, une came à tourner, un levier ou un bouton à pousser ou à tirer.
La (c) illustre un complément avantageux de la variante de mise en œuvre de la . Ce complément est au moins un contact électrique 16 compris dans ledit premier capot qui est agencé pour former un contact de type femelle apte à utiliser l’au moins une seconde pièce 13 en tant que contact mâle et ainsi ajouter au moins une connexion électrique au sein d’un système selon l’invention. L’au moins un contact électrique 16 et l’au moins une seconde pièce 13 étant agencés pour que la continuité électrique soit établie entre les deux contacts lorsque les deux connecteurs sont convenablement enfichés et que l’assemblage desdits connecteurs est verrouillé par le dispositif selon l’invention. Les performances en matière de compatibilité électromagnétique du système s’en trouvent sensiblement améliorées.
La illustre une seconde variante de mise en œuvre de l’invention.
Cette variante se distingue de celle de la en ce que l’au moins une première pièce 11 et l’au moins un élément élastique 9 sont distincts. Cette variante est avantageuse en ce qu’elle ne nécessite pas le montage d’au moins une seconde pièce sur ledit second connecteur 2. L’au moins une seconde surface 12 solidaire dudit second connecteur est directement localisée sur celui-ci. Cette variante de mise en œuvre de l’invention est particulièrement bien adaptée au cas des connecteurs rectangulaires possédant des oreilles prévues pour recevoir des accessoires permettant un verrouillage par vissage comme ceux de la famille dite « sub-D ». L’au moins une seconde surface 12 se trouve à l’arrière des oreilles dudit second connecteur 2. La fonction de verrouillage de l’assemblage de connecteurs par au moins une pièce solidaire dudit premier capot 8 monté sur ledit premier connecteur 1 relativement audit second connecteur 2 est réalisée au moyen d’au moins une première pièce 11 rigide, par exemple en métal, en matière plastique ou en matériau composite. L’au moins une première pièce 11 est terminée par une extrémité dont la forme externe 14 facilite le verrouillage, voire le rend automatique à la fin de l’enfichage des connecteurs. La forme interne de cette extrémité porte ladite première surface 10. L’au moins une première pièce 11 est rendue solidaire dudit premier capot 8 par un axe de rotation 23. L’axe de rotation 23 est positionné de manière optimale pour obtenir l’effet de levier approprié compte tenu notamment de la force de rappel 21 de l’au moins un ressort 9 et de la longueur nécessaire pour la zone où doit être exercée la force d’appui 22 nécessaire au déverrouillage. L’au moins un élément élastique 9 est dans cet exemple un ressort travaillant en compression dont la fonction est de maintenir le verrouillage en exerçant une force permanente appropriée 21 sur l’au moins une pièce de sorte que l’au moins une première surface 10 reste positionnée derrière l’au moins une seconde surface 12 correspondante.
Un raffinement optionnel bien adapté à cette variante, compte tenu du faible encombrement de la partie dédiée au verrouillage à l’intérieur dudit premier capot 8, consiste à utiliser les trous en vis-à-vis dans les oreilles des connecteurs qui ne sont pas utilisés par la fonction de verrouillage, pour y monter des couples de contacts électriques 16 type fiche et embase complémentaires. Ceci pour assurer une excellente continuité électrique des masses entre les boitiers des connecteurs 1, 2 grâce à la possibilité d’utiliser pour réaliser les couples de contacts selon l’invention des matériaux très bons conducteurs électriques comme des alliages de cuivre, et de maximiser les surfaces de contact au sein de chaque couple de contacts pour réduire sensiblement les résistances de contact. L’invention permet ainsi de bénéficier des avantages du verrouillage rapide sans perte de qualité sur le plan des performances en matière de compatibilité électromagnétique. L’invention permet même d’améliorer sensiblement ces performances par rapport à celles des solutions à l’état de l’art basées sur un verrouillage utilisant des vis et des entretoises réalisées dans des alliages ferreux pour des raisons principalement de robustesse mécanique qui ne sont plus nécessaires dans le cadre de l’invention où la robustesse mécanique du verrouillage de l’assemblage des connecteurs est apportée par l’au moins une première pièce 11 et son articulation 23 relativement audit premier capot 8.
La illustre une troisième variante de mise en œuvre de l’invention.
Cette variante se distingue de celle de la en ce que l’au moins un élément élastique 9 et l’au moins une première pièce 11 solidaire dudit premier capot 8 en au moins un point de fixation 20 sont confondus. L’au moins une première pièce 11 est avantageusement réalisée et fonctionnalisée par découpe et pliage dans un matériau élastique tel qu’une feuille ou un ruban en acier inoxydable approprié. L’extrémité de l’au moins une première pièce 11 comprend une forme 14 qui est poussée vers l’extérieur par la bordure de l’oreille dudit second connecteur pendant l’enfichage des connecteurs rendant automatique le verrouillage lorsque l’au moins une première surface 10 passe derrière l’au moins une seconde surface 12 qui se trouve à l’arrière de l’oreille dudit second connecteur 2. Le plan de l’extrémité portant ladite première surface de l’au moins une première pièce 11 forme avantageusement un angle 90° avec le plan de la partie principale de l’au moins une première pièce 11 pour réduire les surfaces en contact entre la forme 14 et la bordure de l’oreille correspondante afin de réduire les forces de frottement et ainsi faciliter la cinématique de l’enfichage des connecteurs 1,2 et du verrouillage. L’invention prévoit aussi des variantes de mise en œuvre dans lesquelles la forme 14 est formée par pliage dans le plan principal de l’au moins une première pièce 11, et des variantes dans lesquelles la forme 14 n’existe pas. Dans ce dernier cas, il est nécessaire de maintenir le dispositif à l’état déverrouillé pendant l’enfichage des connecteurs jusqu’à la fin du mouvement de translation correspondant, puis de faire passer l’au moins une première surface derrière l’au moins une seconde surface correspondante pour verrouiller l’assemblage des connecteurs 1,2. Cette variante comprend en outre au moins une pièce 17 pour déverrouiller manuellement l’assemblage de connecteurs 1, 2. Dans cet exemple, l’au moins une pièce 17 est agencée pour présenter une zone d’appui sur laquelle l’opérateur exerce une force 22 s’opposant à la force de maintien 21 par un effet de levier approprié. L’invention prévoit d’autres variantes de mise en œuvre de l’au moins une pièce 17 basées par exemple sur une fonction de came dont le mouvement de rotation se fait en exerçant une force dans le sens allant de l’intérieur vers l’extérieur dudit premier capot 8 pour placer le dispositif en position déverrouillée stable et permanente. Les variantes dans lesquelles l’au moins une pièce 17 permet de placer l’au moins une première pièce 11 dans une position où l’état déverrouillé du dispositif est maintenu en l’absence de l’application d’une force d’appui sont particulièrement appropriées aux variantes de mise en œuvre de l’invention dans lesquelles l’au moins une première 11, et/ou l’au moins une seconde pièce 13 le cas échéant, ne comprend pas une forme 14 agencée pour faciliter l’enfichage et/ou le verrouillage de l’assemblage des connecteurs 1, 2 pendant le mouvement de translation que décrit l’enfichage des connecteurs 1, 2.
La illustre une quatrième variante de mise en œuvre de l’invention.
Cette variante se distingue de celle de la en ce que l’au moins une première pièce 9,11 est agencée pour pénétrer dans au moins un trou 15 dudit second connecteur 2. L’au moins une première pièce 9,11 est ici par exemple une tige de type « corde à piano » réalisée dans un acier présentant les caractéristiques d’élasticité requises pour maintenir l’assemblage de connecteurs 1, 2 à l’état verrouillé. L’extrémité de l’au moins une première pièce 9,11 est formée en crochet, par exemple par emboutissage, pour matérialiser à la fois ladite première surface 10 et la forme 14 agencée pour faciliter l’enfichage et/ou le verrouillage de l’assemblage des connecteurs 1, 2 pendant le mouvement de translation que décrit l’enfichage des connecteurs 1, 2. Pour réaliser le verrouillage, ladite première surface 10 s’appuie sur ladite seconde surface 12 qui se trouve sur le bord arrière de l’au moins un trou 15 dudit second connecteur 2. L’élasticité du matériau et le positionnement de l’au moins un point d’ancrage 20 dans ledit premier capot 8 assurent le maintien du système selon l’invention en position verrouillée par au moins une force de rappel 21. Au moins un bouton 17 est prévu pour pousser l’au moins une première pièce 9,11 de sorte que ladite première surface 10 s’écarte de ladite seconde surface 12 et ainsi déverrouille l’assemblage de connecteurs 1,2 pour permette leur désenfichage.
La illustre l’ajout d’au moins une pièce 18 pour empêcher un déverrouillage ultérieur involontaire et/ou d’au moins un marquage 19 pour faciliter le contrôle de l’assemblage des connecteurs. Dans cet exemple de mise en œuvre, une pièce en matière plastique 18 appropriée est insérée dans le dispositif selon l’invention après le verrouillage de l’assemblage de connecteurs 1, 2, et le cas échéant après son contrôle, entre l’au moins une première pièce 11 et ledit premier capot 8 pour bloquer toute action ultérieure pouvant conduire à un déverrouillage. Avantageusement ladite pièce 18 est une forme creuse réalisée dans une matière plastique à faible coût et recyclable qui possède des clips aptes à empêcher son enlèvement involontaire après son montage. Avantageusement, ladite pièce à une couleur et une surface qui rend sa présence très visible, par exemple une couleur claire rouge, vert, bleu, rose, orange ou jaune, voire une couleur fluorescente. Ceci pour faciliter le contrôle ultérieur de la présence de ladite pièce qui matérialise le fait que l’assemblage a été verrouillé, contrôlé comme tel et bloqué en position verrouillée. L’invention prévoit aussi l’utilisation d’une pluralité de pièces assurant le blocage en position verrouillée, par exemple à raison d’une pièce de blocage pour chacune desdites première pièce 11. La pièce de blocage peut aussi prendre par exemple la forme d’une goupille métallique ou en matière plastique. Dans certaines variantes de mise en œuvre, la pièce de blocage peut être agencée pour pouvoir être aisément retirée pour répondre à un besoin ultérieur de déverrouillage de l’assemblage de connecteurs. Dans d’autres variantes de mise en œuvre, la pièce de blocage est agencée pour empêcher, pour rendre plus difficile ou pour signaler un déverrouillage ultérieur. Ceci par exemple au moyen du pinçage, de la torsion ou de la fusion d’un matériau déformable, ou de la pose d’un plombage agencé pour se rompre sans possibilité de remontage invisible après sa dépose.
Cette variante de mise en œuvre de l’invention comprend aussi au moins un marquage 19 pour faciliter le contrôle visuel de la qualité de l’enfichage des connecteurs 1, 2 et/ou du verrouillage de leur assemblage. Dans cet exemple, des fenêtres sont réalisée dans ledit premier capot 8 pour faire apparaitre un marquage 19 lorsque l’assemblage de connecteurs est correctement verrouillé. Le marquage 19 est avantageusement réalisé avec une encre ou une peinture fluorescente, par exemple sur une portion de l’au moins une première 11 et/ou de l’au moins une seconde pièce 13 et/ou de l’au moins une pièce 18 pour empêcher un déverrouillage ultérieur involontaire et/ou pour faciliter le contrôle ultérieur qu’un verrouillage a été effectué. Des couleurs fluorescentes distinctes sont avantageusement utilisées pour différencier aisément les marquages selon que le contrôle visuel ou automatisé doit conclure à un résultat positif ou négatif et/ou selon le type de contrôle à réaliser, par exemple de l’état du verrouillage selon l’invention, de la qualité de l’enfichage des connecteurs, de la présence d’une pièce pour empêcher un déverrouillage ultérieur involontaire.
Il est prévu d’utiliser une source d’éclairage riche en ultraviolet à une ou plusieurs longueurs d’ondes aptes à rendre fluorescent l’au moins un marquage utilisé de sorte que les marquages apparaissent très visibles à l’œil humain et/ou à l’objectif d’une caméra. Le contrôle se fait avantageusement à un faible niveau d’éclairage ambiant dans les longueurs d’ondes visibles pour maximiser le contraste entre les éventuelles fluorescences et le fond de la scène à inspecter, par exemple un harnais très dense en câbles et en connecteurs verrouillés selon l’invention.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent y être apportés sans sortir du cadre de l’invention, notamment en combinant plusieurs variantes ou parties de variantes dans la même mise en œuvre ou en combinant différemment des éléments pris dans plusieurs exemples. Les dimensions qui sont indiquées dans la description de l’invention et de ses modes de mise en œuvre le sont à titre indicatif pour les illustrer, le choix d’autres dimensions ne font pas sortir du cadre de l’invention.
Claims (14)
- Dispositif (7), pour rendre plus rapide et plus sûr le verrouillage de l’assemblage d’un premier (1) et d’un second (2) connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre, caractérisé en ce qu’il comprend un premier capot (8) monté sur ledit premier connecteur (1), ledit premier capot (8) comprenant au moins un élément élastique (9) exerçant une force maintenant l’assemblage du premier (1) et du second (2) connecteurs en position verrouillée par le maintien d’au moins une première surface (10) appartenant à au moins une première pièce (11) solidaire dudit premier capot (8) derrière au moins une seconde surface (12) solidaire ou partie dudit second connecteur (2).
- Dispositif (7) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins une seconde pièce (13) montée sur ledit second connecteur (2), l’au moins une seconde pièce (13) comprenant l’au moins une seconde surface (12).
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’au moins une première (11) et/ou l’au moins une seconde (13) pièce le cas échéant, comprend une forme (14) agencée pour faciliter l’enfichage et/ou le verrouillage de l’assemblage des connecteurs (1, 2) pendant le mouvement de translation que décrit l’enfichage des connecteurs (1, 2).
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins une seconde pièce (13) est un pion agencé pour présenter l’au moins une seconde surface (12) à l’endroit approprié pour que l’au moins une première surface (10) puisse passer derrière en position verrouillée, et pour guider l’au moins une première pièce (11) pendant le mouvement de translation nécessaire à l’assemblage des connecteurs (1, 2) jusqu’à ce que l’au moins une première surface (10) passe derrière l’au moins une seconde surface (12) en fin de course.
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce l’au moins une seconde pièce est un second capot.
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins une première pièce (9, 11) est réalisée dans un métal ayant des propriétés élastiques.
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins une première pièce (11) est réalisée dans un matériau rigide, solidaire dudit premier capot (8) par une liaison mécanique offrant au moins un degré de liberté et en ce que l’au moins un élément élastique (9) est un ressort.
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins une première pièce (11) est agencée pour pénétrer dans au moins un trou (15) dudit second connecteur (2).
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un contact électrique (16) pour améliorer la qualité de la continuité électrique entres des pièces métalliques solidaires desdits premier et second connecteurs (1, 2) qui doivent se trouver au même potentiel.
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins une pièce (17) pour déverrouiller manuellement l’assemblage de connecteurs (1, 2).
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins une pièce (18) pour empêcher un déverrouillage ultérieur involontaire et/ou pour faciliter le contrôle ultérieur qu’un verrouillage a été effectué.
- Dispositif (7) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un marquage (19) pour faciliter le contrôle visuel de la qualité de l’enfichage des connecteurs (1, 2) et/ou du verrouillage de leur assemblage.
- Système pour rendre plus rapide et plus sûr le verrouillage de l’assemblage d’un premier (1) et d’un second (2) connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre, caractérisé en ce qu’il comprend :
- deux connecteurs (1, 2) de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre,
- au moins un dispositif (7) selon les revendications 1 à 12 compatible avec au moins un des deux connecteurs (1, 2) dont l’assemblage est à verrouiller. - Procédé pour rendre plus rapide et plus sûr le verrouillage de l’assemblage d’un premier (1) et d’un second (2) connecteurs de forme essentiellement rectangulaire compatibles entre eux et complémentaires l’un de l’autre, caractérisé en ce qu’il comprend une étape préalable de montage d’un dispositif (7) selon les revendications 1 à 12 sur au moins un des connecteurs (1, 2) à assembler et une étape ultérieure de verrouillage rapide de l’assemblage.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2204294A FR3135356A1 (fr) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 1. Dispositif de verrouillage rapide pour connecteurs rectangulaires, système et procédé associés |
Applications Claiming Priority (2)
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| FR2204294A FR3135356A1 (fr) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 1. Dispositif de verrouillage rapide pour connecteurs rectangulaires, système et procédé associés |
| FR2204294 | 2022-05-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3135356A1 true FR3135356A1 (fr) | 2023-11-10 |
Family
ID=82694011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2204294A Pending FR3135356A1 (fr) | 2022-05-06 | 2022-05-06 | 1. Dispositif de verrouillage rapide pour connecteurs rectangulaires, système et procédé associés |
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| FR (1) | FR3135356A1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0214617A2 (fr) * | 1985-09-07 | 1987-03-18 | Kabelwerke Reinshagen GmbH | Prise électrique verrouillable |
| US5741150A (en) * | 1996-12-19 | 1998-04-21 | The Whitaker Corporation | Unitary spring latch for an electrical connector assembly |
| US9871320B2 (en) * | 2014-02-03 | 2018-01-16 | Nicomatic | Connector and corresponding connector assembly |
-
2022
- 2022-05-06 FR FR2204294A patent/FR3135356A1/fr active Pending
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