WO1993008618A1 - Dispositif de verrouillage de connecteur electrique - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an electrical connector locking device. This device is particularly intended to be inserted into a tire monitoring device.
- Such monitoring devices use temperature, pressure, etc. measurements supplied by sensors plunging inside the tire, possibly associated with electronic components.
- the sensor and component assembly is called “electrical element”. This assembly is fixed by a support suitable for the rim.
- the measurements are transmitted to a processing unit and then to the dashboard by means of connection means such as electrical conductors and inductive coupling means for example.
- connection means In particular, between two conductors at the outlet of the electrical element and the electrical conductors connected by means of inductive coupling placed in the free space between the fixed parts and hub movables.
- This electrical connection must be able to be established and disassembled easily and unequivocally according to the maintenance requirements for tires and wheels. It must also be able to withstand severe mechanical stress and environmental conditions.
- the invention relates to an electrical connector locking device solving the above problems.
- the locking device of an electrical connector comprising two male and female ends, each end having two contacts of cylindrical shape and common axis, is characterized in that: a) the cylindrical zone of engagement of the male end in the female end piece ends, on the support side of said male end piece, by a blocking head comprising a longitudinal ramp whose distance from the axis of said male end piece increases followed by a transverse notch; b) the female end piece ends on the side of its engagement with the male end piece with a flange whose internal radius is greater than the largest radius of said blocking head of the male end piece; said collar maintains an elastic blocking piece, consisting of a base whose geometry is adapted to that of the transverse notch of said blocking head of the male end piece extended by two sides curved symmetrically towards one another; only said base can be in contact with the blocking head of the male end piece and its central part is approximately at a distance from the axis of the female end piece equal to the radius of the male
- Such an electrical connector locking device has the advantage of causing a sensitive and simple blocking of the two end pieces during locking.
- the ramp of the blocking head gradually deforms the base of the elastic blocking piece of the female end piece until said base falls into the notch transverse of the blocking head.
- This blocking of the two end pieces in the assembled position is effective for any longitudinal disengagement movement, but also opposes the relative rotational movements of the two end pieces. Indeed, such a movement will cause a deformation of the elastic blocking part with a reaction force such that rotation is not possible accidentally.
- This device also allows easy unlocking by means of a relative forced movement of rotation between the two ends followed by an axial clearance.
- the transverse notch of the blocking head of the male end piece as well as the base of the elastic blocking piece of the female end piece are rectilinear.
- the blocking piece of the male end piece comprises at least one longitudinal flat whose longitudinal axis is located at a distance of l 'axis of the male end piece approximately equal to the radius of said male end piece and the two longitudinal edges of which are at a distance from said axis of the male end piece equal to the largest radius of the locking head.
- Unlocking is then carried out by causing the female end piece to rotate relative to the male end piece, in any direction, to bring the base of the elastic blocking piece into contact with a flat, followed by '' a longitudinal disengagement.
- These flats have the advantage of introducing stable positions of withdrawal for which the base of the elastic blocking piece is no longer deformed. This facilitates unlocking.
- the main use of the device according to the invention is to ensure the locking of an electrical connector forming part of a tire monitoring device and connecting two conductors at the outlet of an electrical element located in the rim to a connected cable to a mobile antenna placed near the center of the wheel.
- FIG. 1 shows a partial sectional view of a male end of electrical connector
- Figure 2 shows a " view along F of the male end as shown in Figure 1;
- Figure 3 is a section along AA of the male end piece as shown in Figure 1;
- FIG. 4 is a view along G of the male end piece, as indicated in Figure 1;
- FIG. 5 shows a partial sectional view of a female end
- FIG. 6 shows a sectional view along BB of the female end piece, as indicated in Figure 5;
- - Figure 7 shows an axial section of an electrical connector with its male and female ends in the assembled position;
- FIG. 8 is a perspective view of an electrical connector equipped with a locking device according to the invention.
- FIG. 9 shows an installation diagram of an electrical connector fitted with the locking device on a truck tire rim.
- Figure 1 shows a partial axial sectional view of the male end piece 20 of an electrical connector 1.
- the cylindrical engagement zone of the male end piece 20 in the female end piece 50 ends, on the side of the support 40 of said male end piece 20, by a blocking head 31, element of the locking device 30.
- Said blocking head 31 has its cross sections which fit into diameters greater than that of the rest of the male end piece 20 and comprises:
- the two flats 313 are symmetrical with respect to the axis of the male end piece 20 and separated by a distance equal to the diameter of said male end piece 20 ( Figures 2, 3 and 4), their longitudinal edges 315, 316, are at one distance from the axis of the male end piece 20 equal to the largest radius of the locking head 31;
- This blocking head 31 is designed to operate in relation to the housing 51 of the female end piece 50 (FIGS. 5 and 6).
- This housing 51 ends on the side of its engagement with the male end piece 20 by a flange 32, which is the element of the locking device 30 forming part of the female end piece 50.
- the geometry of said flange 32 adapts to that of the blocking head 31 of the male end piece 20 and has at the rectilinear notch 312 a corresponding rectilinear notch 321 extended by an annular external groove 322; an elastic blocking part 323, flat, of straight base 324 extended by two sides 325 curved towards one another is placed in said straight notch 321 and groove 322; the collar 32 also includes a lug 326 adapted in position and size to the longitudinal recess 314 of the locking head 31 for locking the male end piece 20; a ring 327 made of plastic material externally surrounds the annular groove 322 and seals it.
- the base 324 of the elastic blocking piece 323 and the notches 312 and 321 are rectilinear.
- other geometries are possible provided that they are adapted to one another.
- Figure 7 shows a partial section of the electrical connector 1 with its end pieces, male 20 and female 50, in the assembled position.
- the rectilinear base 324 of the elastic blocking piece 323 of the female end piece 50 is engaged in the rectilinear notch 312 of the blocking head 31 of the male end piece 20, blocking the movements of longitudinal disengagement and s opposes the relative rotation of the two male 20 and female 50 ends.
- the assembly is carried out by longitudinal engagement; when the male end piece 20 reaches the end of the cavity 53 of the female end piece 50, the ramp 311 of the blocking head 31 of the male end piece 20 gradually causes a deformation of the straight base 324 of the elastic blocking piece 323 of the collar 32 of the female end piece 50 until this elastic blocking piece 323 falls into the rectilinear notch 312 formed on the blocking head 31 of the male end piece 20; this fall causes a sensitive click;
- the unlocking is carried out by a quarter-turn rotation of the female end piece 50 relative to the male end piece 20 in any direction; this rotation brings out the base 324 of the elastic blocking piece 323 from the notch 312 and brings this base 324 into contact with one of the longitudinal flats 313 which allows uncoupling by longitudinal displacement.
- the lug 326 of the collar 32 of the female end piece and the associated recess 314 of the blocking head 31 for blocking the male end piece 20 are intended to identify the correct position for locking, they do not not oppose the relative rotation of the two tips and their axial disengagement after a 90 ° rotation.
- FIG. 9 An example of implantation of the connector 1 is presented in FIG. 9.
- the electrical element 42 of the truck tire monitoring device is fixed to the rim 43 by means of the support 40 which is also that of the male end piece. 20 of the connector 1.
- the connector 1 is placed, crossing the disc 47 of the wheel 44 by an opening 49, in the volume 45 delimited by the rim flange 46, the disc 47 of the wheel 44 and the brake elements 48
- the end of the connector 1 is thus placed in a volume 45 protected during handling of the wheel 44 by the rim flange 46 and the disc 47 of the wheel 44.
- the cable 60 connected to the female end piece 50 is also connected by means of inductive coupling (not shown) installed in the free space between the fixed and mobile parts of the hub.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
Dispositif de verrouillage (30) d'un connecteur électrique (1) comportant deux embouts, mâle (20) et femelle (50), chaque embout ayant deux contacts de forme cylindrique et d'axe commun, tel, qu'en position assemblée, une pièce élastique de blocage plane (323) de l'embout femelle (50), constituée d'une base rectiligne (324) prolongée par deux côtés (325) incurvés symétriquement l'un vers l'autre, est placée dans une encoche rectiligne (312) d'une tête de blocage (31) de l'embout mâle (20), bloque les mouvements de désengagement longitudinal et s'oppose à la rotation relative des deux embouts (20 et 50). Ce dispositif est destiné particulièrement à être inséré dans un dispositif de surveillance de pneumatiques.
Description
Dispositif de verrouillage de connecteur électrique
L'invention concerne un dispositif de verrouillage de connecteur électrique. Ce dispositif est particulièrement destiné à être inséré dans un dispositif de surveillance de pneumatiques.
De tels dispositifs de surveillance utilisent des mesures de température, pression... fournies par des capteurs plongeant à l'intérieur du pneumatique, éventuellement associés à des composants électroniques. Dans cette demande, l'ensemble capteurs et composants est appelé "élément électrique". Cet ensemble est fixé par un support approprié à la jante. Les mesures sont transmises à un boîtier de traitement puis au tableau de bord par 1'intermédiaire de moyens de liaison tels des conducteurs électriques et des moyens de couplage inductif par exemple.
Il faut réaliser des connexions électriques entre cet élément électrique et les moyens de liaison, en particulier, entre deux conducteurs en sortie de l'élément électrique et les conducteurs électriques reliés au moyen de couplage inductif placé dans l'espace libre entre les parties fixes et mobiles du moyeu.
Cette connexion électrique doit pouvoir être établie et démontée aisément et sans équivoque en fonction des impératifs d'entretien des pneumatiques et des roues. Elle doit aussi pouvoir résister à des conditions de sollicitations mécaniques et d'environnement sévères.
L'invention concerne un dispositif de verrouillage de connecteur électrique résolvant les problèmes précédents.
Le dispositif de verrouillage d'un connecteur électrique comportant deux embouts mâle et femelle, chaque embout ayant deux contacts de forme cylindrique et d'axe commun, est caractérisé en ce que : a) la zone cylindrique d'engagement de l'embout mâle dans l'embout femelle se termine, du côté du support dudit embout mâle, par une tête de blocage comportant une rampe longitudinale dont la distance par rapport à l'axe dudit embout mâle va croissant suivie d'une encoche transversale ; b) l'embout femelle se termine du côté de son engagement avec l'embout mâle par une collerette dont le rayon intérieur est supérieur au plus grand rayon de ladite tête de blocage de l'embout mâle ; ladite collerette maintient une pièce élastique de blocage, constituée d'une base dont la géométrie est adaptée à celle de l'encoche transversale de ladite tête de blocage de l'embout mâle prolongée par deux côtés incurvés symétriquement l'un vers l'autre ; seule ladite base peut être en contact avec la tête de blocage de l'embout mâle et sa partie centrale est approximativement à une distance de l'axe de l'embout femelle égale au rayon de l'embout mâle ; c) en position assemblée, la base de ladite pièce élastique de blocage de l'embout femelle est engagée dans l'encoche transversale de ladite tête de blocage de l'embout mâle, bloque le mouvement de désengagement longitudinal et s'oppose à la rotation relative des deux embouts ; d) le déverrouillage s'effectue par une rotation relative forcée entre les deux embouts mâle et femelle qui fait progressivement sortir la base de la pièce élastique de blocage de l'encoche de la tête de blocage suivie d'un mouvement de désengagement longitudinal.
Un tel dispositif de verrouillage de connecteur électrique a pour avantage d'entraîner un blocage sensible et simple des deux embouts lors du verrouillage. Lors de l'engagement de l'embout mâle dans l'embout femelle, la rampe de la tête de blocage déforme progressivement la base de la pièce élastique de blocage de l'embout femelle jusqu'à la chute de ladite base dans l'encoche transversale de la tête de blocage. Ce blocage des deux embouts en position assemblée est effectif pour tout mouvement de désengagement longitudinal, mais s'oppose aussi aux mouvements de rotation relative des deux embouts. En effet, un tel mouvement va entraîner une déformation de la pièce élastique de blocage avec un effort en réaction tel que la rotation n'est pas possible accidentellement.
Ce dispositif permet aussi un déverrouillage aisé au moyen d'un mouvement relatif forcé de rotation entre les deux embouts suivi d'un dégagement axial.
Selon un mode de réalisation, l'encoche transversale de la tête de blocage de l'embout mâle ainsi que la base de la pièce élastique de blocage de l'embout femelle sont rectilignes.
Une autre caractéristique de ce mode de réalisation du dispositif de verrouillage de connecteur électrique selon l'invention consiste en ce que la pièce de blocage de l'embout mâle comprend au moins un méplat longitudinal dont l'axe longitudinal est situé à une distance de l'axe de l'embout mâle approximativement égale au rayon dudit embout mâle et dont les deux bords longitudinaux sont à une distance dudit axe de l'embout mâle égale au plus grand rayon de la tête de blocage.
Le déverrouillage est alors réalisé en faisant effectuer à l'embout femelle une rotation relative par rapport à l'embout mâle, quel qu'en soit le sens, pour amener la base de la pièce élastique de blocage en contact avec un méplat, suivie d'un désengagement longitudinal. Ces méplats ont l'avantage d'introduire des positions stables de retrait pour lesquelles la base de la pièce élastique de blocage n'est plus déformée. Cela facilite le déverrouillage.
L'utilisation principale du dispositif selon l'invention est d'assurer le verrouillage d'un connecteur électrique faisant partie d'un dispositif de surveillance de pneumatiques et reliant deux conducteurs en sortie d'un élément électrique situé dans la jante à un câble connecté à une antenne mobile placée à proximité du centre de la roue.
Un exemple de réalisation de l'invention est maintenant décrit en s'appuyant sur les dessins annexés suivants :
- la figure 1 représente une vue en coupe partielle d'un embout mâle de connecteur électrique ;
- la figure 2 présente une "vue selon F de l'embout mâle tel qu'indiqué à la figure 1 ;
- la figure 3 est une coupe selon AA de l'embout mâle tel qu'indiqué à la figure 1 ;
- la figure 4 est un vue selon G de l'embout mâle, tel qu'indiqué à la figure 1 ;
- la figure 5 représente une vue en coupe partielle d'un embout femelle ;
- la figure 6 présente une vue en coupe selon BB de l'embout femelle, tel qu'indiqué à la figure 5 ;
- la figure 7 représente une coupe axiale d'un connecteur électrique avec ses embouts mâle et femelle en position assemblée ;
- la figure 8 est une vue en perspective d'un connecteur électrique équipé d'un dispositif de verrouillage selon 1'invention ;
- la figure 9 présente un schéma d'installation d'un connecteur électrique équipé du dispositif de verrouillage sur une jante de pneumatique poids lourd.
La figure 1 présente une vue en coupe axiale partielle de l'embout mâle 20 d'un connecteur électrique 1. La zone d'engagement, cylindrique, de l'embout mâle 20 dans l'embout femelle 50 se termine, du côté du support 40 dudit embout mâle 20, par une tête de blocage 31, élément du dispositif de verrouillage 30. Ladite tête de blocage 31 a ses sections transversales qui s'inscrivent dans des diamètres supérieurs à celui du reste de l'embout mâle 20 et comporte :
- une rampe 311 longitudinale dont la distance par rapport à l'axe de l'embout mâle va croissant suivie d'une encoche transversale rectiligne-312 ;
- deux méplats 313 longitudinaux, parallèles entre eux et perpendiculaires à l'encoche 312 ; les deux méplats 313 sont symétriques par rapport à l'axe de l'embout mâle 20 et séparés d'une distance égale au diamètre dudit embout mâle 20 (figures 2, 3 et 4), leurs bords longitudinaux 315, 316, sont à une distance de l'axe de l'embout mâle 20 égale au plus grand rayon de la tête de blocage 31 ;
- un évidement 314 extérieur longitudinal (figures 2, 3 et 4) .
Cette tête de blocage 31 est conçue pour fonctionner en relation avec le boîtier 51 de l'embout femelle 50 (figures 5
et 6) . Ce boîtier 51 se termine du côté de son engagement avec l'embout mâle 20 par une collerette 32, qui est l'élément du dispositif de verrouillage 30 faisant partie de l'embout femelle 50. La géométrie de ladite collerette 32 s'adapte à celle de la tête de blocage 31 de l'embout mâle 20 et présente au niveau de l'encoche rectiligne 312 une encoche rectiligne 321 correspondante prolongée par une gorge extérieure annulaire 322 ; une pièce élastique de blocage 323, plane, de base rectiligne 324 prolongée par deux côtés 325 incurvés l'un vers l'autre est placée dans lesdites encoche rectiligne 321 et gorge 322 ; la collerette 32 comporte aussi un ergot 326 adapté en position et dimension à l'évidement 314 longitudinal de la tête de blocage 31 de verrouillage de l'embout mâle 20 ; un anneau 327 en matériau plastique entoure extérieurement la gorge annulaire 322 et en assure l'étanchéité.
Dans cet exemple de réalisation, la base 324 de la pièce élastique de blocage 323 et les encoches 312 et 321 sont rectilignes. Mais, d'autres géométries sont possibles à condition d'être adaptées entre elles.
La figure 7 présente une coupe partielle du connecteur électrique 1 avec ses embouts, mâle 20 et femelle 50, en position assemblée. Dans cette position, la base rectiligne 324 de la pièce élastique de blocage 323 de l'embout femelle 50 est engagée dans l'encoche rectiligne 312 de la tête de blocage 31 de l'embout mâle 20, bloque les mouvements de désengagement longitudinal et s'oppose à la rotation relative des deux embouts mâle 20 et femelle 50.
Le procédé de mise en oeuvre du dispositif de verrouillage 30 précédent est maintenant décrit à l'aide des figures 7 et 8 :
a) les deux embouts mâle 20 et femelle 50 étant placés l'un en face de l'autre, de telle sorte que l'ergot 326 de la collerette 32 de l'embout femelle 50 soit face à
.l'évidement 314 de l'embout mâle 20 , le montage s'effectue par engagement longitudinal ; lorsque l'embout mâle 20 atteint le bout de la cavité 53 de l'embout femelle 50, la rampe 311 de la tête de blocage 31 de l'embout mâle 20 entraîne progressivement une déformation de la base rectiligne 324 de la pièce élastique de blocage 323 de la collerette 32 de l'embout femelle 50 jusqu'à ce que cette pièce élastique de blocage 323 tombe dans l'encoche rectiligne 312 pratiquée sur la tête de blocage 31 de l'embout mâle 20 ; cette chute entraîne un encliquetage sensible ;
b) le déverrouillage s'effectue par une rotation d'un quart de tour de l'embout femelle 50 par rapport à l'embout mâle 20 quel qu'en soit le sens ; cette rotation fait sortir la base 324 de la pièce élastique de blocage 323 de l'encoche 312 et amène cette base 324 en contact avec l'un des méplats 313 longitudinaux ce qui permet le désaccouplement par déplacement longitudinal .
Le mouvement de rotation de l'embout femelle 50 par rapport à l'embout mâle 20 commence par entraîner une déformation de la base rectiligne 324 de la pièce élastique de blocage 323, cette déformation demande un effort sensible et ne peut intervenir en fonctionnement. Puis, lorsque le mouvement de rotation relatif est volontairement poursuivi, l'effort nécessaire pour déformer la base rectiligne 324 augmente puis s'annule pratiquement lorsque ladite base 324 retrouve une position non déformée au contact de l'un des deux méplats 313 longitudinaux. Ces méplats ont donc l'avantage de donner deux positions stables de retrait de l'embout mâle 20.
L'ergot 326 de la collerette 32 de l'embout femelle et l'évidement 314 associé de la tête de blocage 31 de blocage de l'embout mâle 20 ont pour but d'identifier la bonne position pour le verrouillage, ils ne s'opposent pas à la rotation relative des deux embouts et à leur désengagement axial après une rotation de 90°.
Un exemple d'implantation du connecteur 1 est présenté à la figure 9. L'élément électrique 42 du dispositif de surveillance des pneumatiques poids lourd est fixé à la jante 43 par l'intermédiaire du support 40 qui est aussi celui de l'embout mâle 20 du connecteur 1. Le connecteur 1 est placé, en traversant le disque 47 de la roue 44 par un ajour 49, dans le volume 45 délimité par le rebord de jante 46, le disque 47 de la roue 44 et les éléments de frein 48. L'extrémité du connecteur 1 est ainsi placée dans un volume 45 protégé lors des manipulations de la roue 44 par le rebord de jante 46 et le disque 47 de la roue 44. Le câble 60 relié à l'embout femelle 50 est aussi connecté au moyen de couplage inductif (non représenté) implanté dans l'espace libre entre les parties fixes et mobiles du moyeu.
Claims
1. Dispositif de verrouillage (30) d'un connecteur électrique (1) comportant deux embouts mâle (20) et femelle (50), chaque embout ayant deux contacts de forme cylindrique et d'axe commun, caractérisé en ce que :
a) la zone cylindrique d'engagement de l'embout mâle (20) dans l'embout femelle (50) se termine, du côté du support (40) dudit embout mâle (20), par une tête de blocage (31) comportant une rampe (311) longitudinale dont la distance par rapport à l'axe dudit embout mâle (20) va croissant suivie d'une encoche (312) transversale ;
b) l'embout femelle (50) se termine du côté de son engagemnet avec l'embout mâle (20) par une collerette (32) dont le rayon intérieur est supérieur au plus grand rayon de ladite tête de blocage (31) de l'embout mâle (20) ; ladite collerette (32) maintient une pièce élastique de blocage (323), constituée d'une- base (324) dont la géométrie est adaptée à celle de l'encoche (312) de ladite tête de blocage (31) de l'embout mâle (20) prolongée par deux côtés (325) incurvés symétriquement l'un vers l'autre ; seule ladite base (324) peut être en contact avec la tête de blocage (31) de l'embout mâle (20) et sa partie centrale (328) est approximativement à une distance de l'axe de l'embout femelle (50) égale au rayon de l'embout mâle (20) ;
c) en position assemblée, la base (324) de ladite pièce élastique de blocage (323) de l'embout femelle (50) est engagée dans l'encoche (312) de ladite tête de blocage (31) de l'embout mâle (20), bloque le mouvement de désengagement longitudinal et s'oppose à la rotation relative des deux embouts (20, 50) ;
d) le déverrouillage s'effectue par une rotation relative forcée entre les deux embouts mâle (20) et femelle (50) qui fait progressivement sortir la base (324) de la pièce élastique de blocage (323) de l'encoche (312) de la tête de blocage (31) suivie d'un mouvement de désengagement longitudinal.
2. Dispositif de verrouillage (30) d'un connecteur électrique (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'encoche (312) de la tête de blocage (31) de l'embout mâle (20) ainsi que la base (324) de la pièce élastique de blocage (323) de l'embout femelle (50) sont rectilignes.
3. Dispositif de verrouillage (30) d'un connecteur électrique (1) selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la tête de blocage (31) de l'embout mâle (20) comprend au moins un méplat (313) longitudinal dont l'axe longitudinal est situé à une distance de l'axe de l'embout mâle (20) approximativement égale au rayon dudit embout mâle (20) et dont les deux bords longitudinaux (315, 316) sont à une distance de l'axe de l'embout mâle (20) égale au plus grand rayon de la tête de blocage (31).
4. Utilisation du dispositif de verrouillage (30) selon l'une des revendications 1 à 3 pour un connecteur électrique (1) faisant partie d'un dispositif de surveillance de pneumatiques et reliant des conducteurs en sortie d'un élément électrique situé dans la jante à un câble (60) relié à une antenne mobile placée à proximité du centre de la roue (44) .
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