FR3145068A1

FR3145068A1 - Ensemble de connecteurs

Info

Publication number: FR3145068A1
Application number: FR2300323A
Authority: FR
Inventors: Frederic Belliard; Sebastien Charvet
Original assignee: Aptiv Technologies Ltd
Current assignee: Aptiv Technologies Ltd
Priority date: 2023-01-12
Filing date: 2023-01-12
Publication date: 2024-07-19
Also published as: EP4401249A1

Abstract

Ensemble de connecteurs comprenant un connecteur et un contre-connecteur, ledit connecteur et ledit contre-connecteur étant agencés pour être accouplés l’un à l’autre, à l’aide d’un système d’accouplement comportant un écrou et une tige filetée, de manière à connecter électriquement le connecteur et le contre-connecteur, l’un de l’écrou et de la tige filetée étant monté de manière rotative sur l’un du connecteur et du contre-connecteur et l’autre étant monté de manière fixe sur l’autre du connecteur et du contre-connecteur, ledit ensemble comportant un dispositif d’entraînement du système d’accouplement, comportant un arbre d’entraînement et un système d’engrenage agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l’arbre d’entraînement, entraîné en rotation autour d’un axe de rotation, à l’élément rotatif du système d’accouplement, entraîné en rotation autour d’un axe de vissage, l’axe de rotation de l’arbre d’entraînement et de l’axe de vissage de l’élément rotatif du système d’accouplement étant non parallèles. Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

Ensemble de connecteurs

La présente description concerne le domaine des connecteurs électriques, notamment le domaine des connecteurs électriques de puissance. Ce type de connecteurs peut par exemple être utilisé dans des véhicules automobiles.

La présente description concerne notamment un ensemble de connecteurs, comportant un connecteur et un contre-connecteur. L’un des connecteur et contre-connecteur est un connecteur mâle et l’autre est un connecteur femelle.

Il est connu d’équiper un tel ensemble de connecteurs d’un système d’accouplement permettant d’accoupler, ou d’assembler, mécaniquement le connecteur et le contre-connecteur jusque dans une position finale d’accouplement assurant une connexion électrique du connecteur et du contre-connecteur. Le système d’accouplement peut permettre de faciliter l’effort physique nécessaire pour connecter le connecteur et le contre-connecteur.

Il existe différents types de système d’accouplement de connecteurs.

Un premier système d’accouplement connu comporte un organe pivotant, tel qu’un levier, monté pivotant sur l’un du connecteur et du contre-connecteur, par exemple le connecteur. Pour accoupler et connecter le connecteur et le contre-connecteur, ceux-ci sont pré-accouplés puis le levier est tourné manuellement d’une position déployée vers une position rabattue, ce qui entraîne un rapprochement du connecteur vers le contre-connecteur par translation suivant une direction d’accouplement perpendiculaire à l’axe de pivotement du levier.

Un deuxième système d’accouplement connu comporte un organe monté coulissant sur l’un du connecteur et du contre-connecteur, par exemple sur le connecteur, l’organe coulissant étant agencé pour coopérer avec des rampes. Pour connecter le connecteur et le contre-connecteur, le connecteur et le contre-connecteur sont pré-accouplés puis l’organe coulissant est coulissé manuellement d’une position déployée vers une position rétractée, ce qui entraîne, via les rampes, un rapprochement du connecteur vers le contre-connecteur par translation suivant une direction d’accouplement perpendiculaire à un plan de coulissement.

Un troisième système d’accouplement connu comporte une vis montée sur l’un du connecteur et du contre-connecteur et un écrou monté sur l’autre du connecteur et du contre-connecteur. Pour connecter le connecteur et le contre-connecteur, le connecteur et le contre-connecteur sont pré-accouplés puis la vis est vissée dans l’écrou à l’aide d’un outil de vissage, ce qui entraîne un rapprochement du connecteur et du contre-connecteur en translation suivant une direction d’accouplement parallèle à l’axe de vissage.

Lors de la fabrication d’un véhicule automobile, la connexion du connecteur et du contre-connecteur peut être réalisée en cours ou en fin de fabrication dans un environnement susceptible d’être encombré. L’accès aux connecteurs peut être limité et l’accouplement des connecteurs peut être entravé par des obstacles.

Par ailleurs, après mise en service du véhicule, il peut s’avérer nécessaire de déconnecter puis de reconnecter le connecteur et le contre-connecteur, par exemple lors d’une maintenance ou d’une réparation. Cela nécessite de laisser un accès libre, exempt d’obstacle, aux connecteurs et suffisamment d’espace à proximité de ceux-ci pour permettre à un opérateur de désaccoupler et/ou d’accoupler le connecteur et le contre-connecteur manuellement.

Les systèmes d’accouplement à levier ou organe coulissant s’avèrent relativement encombrants du fait que le levier ou l’organe coulissant prennent beaucoup de place notamment en position déployée et/ou lorsqu’ils sont actionnés. Pour qu’un opérateur puisse procéder à l’accouplement des connecteurs, il est nécessaire de ménager un accès au levier ou à l’organe coulissant et de laisser un espace suffisant à proximité du connecteur portant le levier ou l’organe coulissant pour pouvoir l’actionner manuellement.

Le système d’accouplement à vis et écrou est moins encombrant mais présente l’inconvénient de nécessiter un espace libre à l’extérieur du connecteur à proximité de la tête de vis, le long de l’axe de vissage, pour y placer un outil de vissage et l’accoupler avec la tête de vis. Or, certaines contraintes d’environnement peuvent limiter l’accès à proximité du connecteur le long de l’axe de vissage pour y placer un outil de vissage.

Un but de la présente divulgation est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionnés ci-dessus et notamment d’adapter le système d’accouplement de type vis-écrou selon des contraintes d’environnement imposées.

La présente description concerne donc un ensemble de connecteurs comprenant un connecteur et un contre-connecteur, ledit connecteur et ledit contre-connecteur étant agencés pour être accouplés l’un à l’autre, à l’aide d’un système d’accouplement comportant un écrou et une tige filetée, de manière à connecter électriquement le connecteur et le contre-connecteur, l’un de l’écrou et de la tige filetée étant monté de manière rotative sur l’un du connecteur et du contre-connecteur et l’autre étant monté de manière fixe sur l’autre du connecteur et du contre-connecteur,
ledit ensemble comportant un dispositif d’entraînement du système d’accouplement, comportant un arbre d’entraînement et un système d’engrenage agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l’arbre d’entraînement, entraîné en rotation autour d’un axe de rotation, à l’élément rotatif du système d’accouplement, entraîné en rotation autour d’un axe de vissage, l’axe de rotation de l’arbre d’entraînement et de l’axe de vissage de l’élément rotatif du système d’accouplement étant non parallèles.

Le dispositif d’entraînement permet de changer la direction de rotation pour faire tourner l’élément rotatif du système d’accouplement, à savoir l’écrou ou la tige filetée : l’arbre d’entraînement est entraîné en rotation autour d’un axe de rotation, ce qui a pour effet d’entraîner en rotation l’écrou, ou la tige filetée, autour d’un axe de vissage, mais l’axe de rotation de l’arbre est différent et non parallèle à l’axe de vissage. Autrement dit, l’axe de rotation, ou une projection de l’axe de rotation dans un plan contenant l’axe de vissage, est séparé de l’axe de vissage par un angle strictement supérieur à 0° et strictement inférieur à 180°. Ainsi, l’écrou, ou la tige filetée, peut être vissé à l’aide d’un outil de vissage orienté suivant une direction différente de celle de l’axe de vissage. Cela permet d’accoupler le connecteur et le contre-connecteur en s’adaptant à des contraintes d’environnement imposées.

Dans une forme de réalisation, le système d’engrenage est un système d’engrenage conique.

Alternativement, on pourrait utiliser un dispositif d’entraînement à roue à vis sans fin.

Dans une forme de réalisation, ledit système d’engrenage comporte une roue dentée menante portée par l’arbre d’entraînement et une roue dentée menée portée par l’élément rotatif du système d’accouplement.

Les deux roues dentées peuvent être de même diamètre.

Alternativement, la roue dentée portée par l’arbre d’entraînement a un diamètre supérieur à celui de la roue dentée portée par l’élément rotatif du système d’accouplement. Cela permet de réduire l’effort requis pour faire tourner l’écrou ou la tige filetée.

L’axe de rotation, ou une projection de l’axe de rotation dans un plan comprenant l’axe de vissage, est par exemple orienté à 90° de l’axe de vissage.

Dans une forme de réalisation, l’ensemble de connecteurs peut comprendre deux passages d’accès prévus pour laisser un accès libre aux deux extrémités de l’arbre d’entraînement.

Autrement dit, l’arbre d’entraînement étant monté sur le connecteur ou le contre-connecteur, ledit connecteur ou contre-connecteur est adapté pour ménager deux accès externes respectivement aux deux extrémités de l’arbre d’entraînement, par exemple depuis deux côtés opposés dudit connecteur ou contre-connecteur. Ledit connecteur ou contre-connecteur est avantageusement exempt d’obstacle entre les extrémités de l’arbre d’entraînement et l’extérieur du connecteur ou contre-connecteur.

Grâce à cela, un opérateur peut accéder à l’arbre d’entraînement pour l’entraîner en rotation depuis deux côtés opposés du connecteur, ou contre-connecteur, sur lequel il est monté. Cela offre une grande flexibilité d’accès pour accoupler ou désaccoupler le connecteur et le contre-connecteur. Par exemple, un fabricant de véhicule automobile peut souhaiter avoir un accès à l’ensemble de connecteurs par-dessus le véhicule, lors de la fabrication du véhicule, puis par-dessous le véhicule, lors d’une réparation ou d’une maintenance de celui-ci. La possibilité d’entraîner en rotation l’arbre d’entraînement par ses deux extrémités opposées procure une grande flexibilité d’accès pour procéder à l’accouplement du connecteur et du contre-connecteur.

Avantageusement, chacune des deux extrémités de l’arbre d’entraînement est pourvue de moyens d’accouplement avec un outil d’entraînement en rotation.

Dans une forme de réalisation, l’ensemble de connecteurs comporte un dispositif d’assurance d’accouplement comprenant un organe de verrouillage monté de façon rotative sur l’élément rotatif du système d’accouplement, monté sur l’un du connecteur et du contre-connecteur, ledit organe de verrouillage comportant au moins un doigt de verrouillage agencé pour être introduit, par rotation autour de l’axe de vissage, dans une encoche ménagée dans l’autre du connecteur et du contre-connecteur, en une position finale d’accouplement du connecteur et du contre-connecteur, de manière à assurer et verrouiller ladite position finale d’accouplement.

Avantageusement, l’organe de verrouillage comporte deux doigts de verrouillage agencés pour être introduits, de manière sélective, dans deux encoches respectives ménagées dans l’autre du connecteur et du contre-connecteur en position finale d’accouplement du connecteur et du contre-connecteur.

Grâce à cela, le dispositif d’assurance d’accouplement peut être actionné depuis deux côtés différents du connecteur ou contre-connecteur sur lequel l’organe de verrouillage est monté. Cela offre également une grande flexibilité d’accès pour verrouiller le connecteur et le contre-connecteur en position d’accouplement.

Dans une forme de réalisation, ledit élément rotatif du système d’accouplement peut être l’écrou.

Avantageusement, l’écrou est monté sur l’un du connecteur et du contre-connecteur, entre deux surfaces d’appui dudit connecteur ou contre-connecteur, perpendiculaires à l’axe de vissage, par insertion d’un plot de centrage faisant saillie sur l’une des deux surfaces d’appui dans un trou taraudé de l’écrou.

Avantageusement encore, ledit plot de centrage peut être biaisé de manière à faciliter son insertion dans le trou taraudé de l’écrou.

L’invention concerne aussi un connecteur destiné à être utilisé dans un ensemble de connecteurs tel que précédemment défini, et comportant un dispositif d’entraînement du système d’accouplement de l’ensemble de connecteurs, ledit dispositif d’entraînement comprenant un arbre d’entraînement et un système d’engrenage agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l’arbre d’entraînement, entraîné en rotation autour d’un axe de rotation, à l’élément rotatif du système d’accouplement, entraîné en rotation autour d’un axe de vissage, l’axe de rotation de l’arbre d’entraînement et de l’axe de vissage de l’élément rotatif du système d’accouplement étant non parallèles.

L’invention concerne également un véhicule comportant l’ensemble de connecteurs précédemment défini.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente description apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :

représente une vue en perspective d’un ensemble de connecteurs pourvu d’un système d’accouplement et d’un dispositif d’entraînement de celui-ci, selon une forme de réalisation ;

représente le système d’accouplement et son dispositif d’entraînement de l’ensemble de la , un écrou du dispositif d’entraînement ayant été retiré pour montrer une tige filetée ;

représente une vue de face du système d’accouplement et de son dispositif d’entraînement de l’ensemble de la , en une position finale d’accouplement, selon une forme de réalisation;

représente une vue de côté de l’ensemble de connecteurs, du système d’accouplement et de son dispositif d’entraînement de la , en une position finale d’accouplement, selon une forme de réalisation;

représente l’un des connecteurs de l’ensemble de la , pourvu d’un écrou d’accouplement et du dispositif d’entraînement, selon une forme de réalisation ;

représente l’autre des connecteurs de l’ensemble de la , pourvu d’une tige filetée d’accouplement, ledit connecteur étant monté sur un support, selon une forme de réalisation ;

représente une vue latérale en coupe du système d’accouplement des connecteurs de la , en position finale d’accouplement, selon une forme de réalisation ;

représente une vue latérale en coupe des deux connecteurs de la , avant accouplement, selon une forme de réalisation ;

représente une vue latérale en coupe des deux connecteurs de la , en position initiale d’accouplement, selon une forme de réalisation ;

représente une vue latérale en coupe des deux connecteurs de la , en position finale d’accouplement, selon une forme de réalisation ;

représente une vue de dessus d’un dispositif CPA en position ouverte ou non verrouillée monté sur l’ensemble de connecteurs de la , selon une forme de réalisation ;

représente une vue de dessus du dispositif CPA de la dans une première position fermée ou verrouillée, selon une forme de réalisation ;

représente une vue de dessus du dispositif CPA de la dans une deuxième position fermée ou verrouillée, selon une forme de réalisation.

représente une vue de côté du dispositif CPA de la en position ouverte ou non verrouillée, selon une forme de réalisation.

représente une vue de côté du dispositif CPA de la en position fermée ou verrouillée, selon une forme de réalisation.

représente un organigramme d’un procédé d’accouplement de l’ensemble de connecteurs de la , selon un mode de réalisation.

représente un organigramme d’un procédé de désaccouplement de l’ensemble de connecteurs de la , selon un mode de réalisation.

Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques, similaires ou correspondants.

La présente description concerne un ensemble 1 de connecteurs électriques comprenant un connecteur 2 et un contre-connecteur 3.

Le terme « contre-connecteur » désigne un élément adapté pour être connecté électriquement à un connecteur. Il peut s’agir d’un autre connecteur ou de tout autre élément, par exemple un boîtier, une embase, une paroi, etc., sur lequel sont montés des éléments de connectiques, tels que des contacts électriques.

L’un du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 comporte un ou plusieurs contacts électriques femelles et l’autre du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 comporte un ou plusieurs contacts électriques mâles correspondants.

Dans la présente description, les termes tels que « supérieur », « inférieur », « dessus », « dessous », « avant », « arrière », etc. sont purement conventionnels et font, le cas échéant, référence aux orientations telles que représentées sur les figures.

La représente un exemple particulier de réalisation de l’ensemble 1 comportant le connecteur 2 et le contre-connecteur 3. Cet exemple de réalisation est purement illustratif et non-limitatif.

Le connecteur 2 peut comporter un boîtier 4 logeant des contacts électriques 50, représentés en coupe sur les figures 8-10, qui sont électriquement reliés à des câbles électriques 51.

Le contre-connecteur 3 peut comporter une embase 5, une partie femelle d’accouplement mécanique 6, adaptée pour recevoir une partie mâle d’accouplement mécanique 4A du connecteur 2, et des contacts électriques 52, représentés sur les figures 8-10. La partie femelle 6 est un logement de réception ménagé par exemple à l’intérieur de parois 6A, 6B portées par l’embase 5. La partie mâle 4A peut comprendre une partie du boîtier 4. L’embase 5 peut s’étendre dans un plan orthogonal à une direction d’accouplement du connecteur 2 et du contre-connecteur 3.

Dans l’exemple de réalisation décrit ici, les contacts électriques 50 du connecteur 2 sont des contacts femelles et les contacts électriques 52 du contre-connecteur 3 sont des contacts mâles. Toutefois, le connecteur 2 pourrait avoir des contacts mâles, et le contre-connecteur 3 des contacts femelles.

L’ensemble de connecteurs 1 comprend également un système d’accouplement pour accoupler ou assembler le connecteur 2 et le contre-connecteur 3. L’accouplement du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 permet d’assembler le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 en les rapprochant l’un de l’autre jusque dans une position finale d’accouplement, représentée sur la , dans laquelle le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 sont connectés électriquement.

Dans la présente description, le système d’accouplement comporte deux éléments d’accouplement incluant un écrou 7 et une tige filetée 8. L’écrou 7 est monté sur l’un du connecteur 2 et du contre-connecteur 3, et la tige filetée 8 est montée sur l’autre du connecteur 2 et du contre-connecteur 3. La montre le système d’accouplement de la sans l’écrou d’accouplement 7 pour faire apparaître la tige filetée d’accouplement 8. La montre le système d’accouplement de la , en vue de face, en position finale d’accouplement.

Dans une forme de réalisation particulière, l’écrou 7 est monté sur le connecteur 2 et la tige filetée 8 est montée sur le contre-connecteur 3. L’écrou 7 comporte un trou taraudé pour être vissé sur la tige filetée 8.

Dans cette forme de réalisation, l’écrou 7 est monté libre en rotation, autour d’un axe de vissage A1 parallèle à la direction d’accouplement ou d’assemblage, sur le connecteur 2, et la tige filetée 8 est montée de façon fixe sur le contre-connecteur 3.

La tige filetée 8 peut être solidaire de l’embase 5. L’axe de la tige filetée 8 et l’axe de vissage A1 sont confondus. Ces axes peuvent être orthogonaux au plan de l’embase 5.

L’écrou 7 peut être monté entre une surface d’appui supérieure 9 et une surface d’appui inférieure 10 du connecteur 2, perpendiculaires à l’axe de vissage A1.

La surface d’appui supérieure 9 peut être portée par un organe de butée 11. L’organe de butée 11 peut être solidaire du boîtier 4 et faire saillie d’une paroi avant 12 du boîtier 4. Il peut par exemple avoir une forme de parallélépipède rectangle. La surface d’appui 9 peut être la surface inférieure de l’organe de butée 11.

La surface d’appui inférieure 10 peut être portée par une bride 13 du connecteur 2, solidaire de la paroi avant 12 du boîtier 4. La bride 13 ménage avantageusement un trou traversant 13A de passage de la tige filetée d’accouplement 8.

La distance séparant les deux surfaces d’appui 9, 10 peut être légèrement supérieure à la hauteur de l’écrou 7 suivant l’axe de vissage A1, de manière à donner du jeu à l’écrou 7 dans la direction de vissage/dévissage.

L’écrou d’accouplement 7 peut être maintenu entre les deux surfaces d’appui 9 et 10, par insertion d’un plot de centrage 14 faisant saillie de la surface d’appui supérieure 9, vers le bas, dans le trou taraudé de l’écrou 7, plus précisément dans l’ouverture supérieure du trou taraudé, comme représenté sur la qui montre une vue en coupe de l’écrou 7 et de la tige filetée 8 en position finale d’accouplement du connecteur 2 et du contre-connecteur 3.

Le plot de centrage 14 peut être biaisé pour faciliter son insertion le trou taraudé de l’écrou 7 par une légère déformation élastique de l’organe de butée 11, lors du montage de l’écrou 7 sur le connecteur 2.

De façon optionnelle, l’ouverture supérieure du trou taraudé de l’écrou 7 destinée à recevoir le plot de centrage 14 peut présenter un chanfrein pour faciliter davantage l’insertion du plot de centrage 14.

On pourrait également prévoir un autre plot de centrage sur la surface d’appui inférieure 10. Dans ce cas, cet autre plot de centrage ménage un trou traversant de passage de la tige filetée 8.

Lorsque l’écrou 7 est vissé sur la tige filetée 8, il est agencé pour se déplacer en translation sur la tige filetée 8 parallèlement à l’axe de vissage A1. Lors de ce mouvement de translation, par appui contre la surface 10 de la bride 13 du connecteur 2, l’écrou 7 est agencé pour entraîner en translation l’ensemble du connecteur 2 parallèlement à l’axe de vissage A1, de manière à rapprocher le connecteur 2 du contre-connecteur 3, jusqu’à atteindre une position finale d’accouplement ou d’assemblage dans laquelle la connexion électrique du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 est assurée. La position finale d’accouplement peut être une position de butée, dans laquelle le connecteur 2 est en butée contre le contre-connecteur 3. Par exemple, comme représenté sur la , un rebord inférieur 27 du boîtier 4 du connecteur 2 est en butée contre l’embase 5 du contre-connecteur 3.

L’ensemble de connecteurs 1 comprend en outre un dispositif d’entraînement du système d’accouplement 7, 8. Le dispositif d’entraînement comporte un arbre d’entraînement 16 et un système d’engrenage 17. Il a pour rôle d’entraîner en rotation l’écrou 7 à l’aide de l’arbre d’entraînement 16, par l’intermédiaire du système d’engrenage 17. Le système d’engrenage 17 est agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l’arbre 16, entraîné en rotation autour d’un axe de rotation A2, à l’écrou 7, entraîné en rotation autour de l’axe de vissage A1, l’axe de rotation A2 et l’axe de vissage A1 étant non parallèles. Les axes A1 et A2 sont représentés sur les figures 2 et 3.

L’axe de rotation A2 et l’axe de vissage A1 peuvent être concourants ou non concourants. En toute hypothèse, l’axe de rotation A2, ou une projection de l’axe de rotation A2 dans un plan contenant l’axe de vissage A1, est séparé de l’axe de vissage A1 par un angle strictement supérieur à 0° et strictement inférieur à 180°. Par exemple, cet angle est de 90°.

Dans une forme de réalisation particulière, l’axe de vissage A1 et l’axe de rotation A2 sont concourants et l’axe de rotation A2 est orienté à 90° de l’axe de vissage A1.

Le dispositif d’entraînement 16, 17 équipe celui du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 qui porte l’élément d’accouplement rotatif du système d’accouplement, ici l’écrou 7. Dans la forme de réalisation décrite ici, le dispositif d’entraînement est prévu sur le connecteur 2 portant l’écrou 7.

L’arbre d’entraînement 16 est monté rotatif sur le connecteur 2, par exemple au moyen de paliers 18A, 18B portés par le boîtier 4. Les paliers 18A, 18B peuvent être fixés sur ou solidaires de la paroi avant 12 du boîtier 4, et disposés de part et d’autre de l’organe de butée 11. Dans ce cas, l’organe de buté 11 peut ménager un trou traversant de passage de l’arbre d’entraînement 16.

Les deux extrémités de l’arbre d’entraînement 16 peuvent être pourvues de moyens d’accouplement avec un outil d’entraînement en rotation ou outil de vissage et/ou dévissage. Dans une forme de réalisation, chacune des deux extrémités de l’arbre d’entraînement 16 est pourvue d’une tête de vis 19A, 19B permettant l’entraînement de l’arbre 16 à l’aide d’un outil de vissage.

Le connecteur 2 peut être adapté pour ménager deux accès externes respectivement aux deux extrémités de l’arbre d’entraînement 16, depuis deux côtés opposés du boîtier 4. Autrement dit, le connecteur 2 peut être exempt d’obstacle entre chacune des extrémités de l’arbre d’entraînement 16 et l’extérieur du connecteur 2. Deux passages d’accès peuvent ainsi être prévus pour laisser un accès libre aux deux extrémités de l’arbre d’entraînement 16.

Dans une forme de réalisation, le système d’engrenage 17 comporte un engrenage conique. Cet engrenage conique est utilisé pour transmettre le mouvement entre l’arbre d’entraînement 16 et l’écrou d’accouplement 7.

Le système d’engrenage conique 17 peut comporter deux roues dentées 20, 21, engrenées l’une avec l’autre, respectivement portées par l’arbre d’entraînement 16 et par l’écrou 7. La roue dentée 20 portée par l’arbre d’entraînement 16 est une roue menante, et la roue dentée 21 portée par l’écrou 7 est une roue menée.

La denture de chacune des roues dentées 20, 21 est taillée sur des surfaces coniques. Cette denture peut être droite, mais aussi hélicoïdale, ou spirale.

Les deux roues dentées 20, 21 peuvent être de même diamètre.

Alternativement, la roue dentée menante 20 peut avoir un diamètre supérieur à celui de la roue dentée menée 21, par exemple deux fois supérieur, de manière à réduire la force ou l’effort nécessaire pour entraîner en rotation l’arbre 16 et faire ainsi tourner l’écrou 7.

La roue dentée 20 peut être fixée sur l’arbre 16 et être solidaire en rotation de l’arbre 16. Alternativement, l’arbre 16 et la roue dentée 20 peuvent être réalisées en une seule pièce monobloc, la roue dentée 20 étant réalisée par une surface conique portant une denture, par exemple par moulage ou surmoulage.

La roue dentée 21 peut être réalisée en une seule pièce monobloc avec l’écrou 7. En variante, la route dentée 21 pourrait être fixée à l’écrou 7 et être solidaire en rotation de l’écrou 7.

Optionnellement, l’ensemble de connecteurs 1 peut comporter un dispositif d’assurance d’accouplement ou d’assemblage 22, également appelé dispositif d’assurance de position de connecteur, ou dispositif CPA (pour « Connector Position Assurance » en anglais). Un exemple de réalisation d’un dispositif CPA 22, monté sur l’ensemble de connecteurs 1 de la est représenté sur les figures 11 à 15. On notera que cet exemple de réalisation du dispositif CPA 22 est purement illustratif et non limitatif.

Le dispositif CPA 22 peut comprendre un organe de verrouillage 23 monté sur l’un du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 et au moins un logement 24 de réception de l’organe de verrouillage 23 ménagé sur l’autre du connecteur 2 et du contre-connecteur 3, agencés pour verrouiller le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 en position finale d’accouplement.

Dans une forme particulière de réalisation, l’organe de verrouillage 23 est monté de façon rotative sur l’écrou 7 et peut comprendre une partie corps, montée autour de l’écrou 7, et un ou deux doigts de verrouillage 25A, 25B, chaque doigt étant solidaire de la partie corps et présentant une extrémité libre. En référence aux figures 14 et 15, l’écrou 7 peut par exemple avoir une forme cylindrique et porter la roue dentée 21 sur une portion supérieure d’extrémité. L’organe de verrouillage 23 peut être monté de manière pivotante sur une portion inférieure de l’écrou 7.

La paroi avant 12 du boîtier 4 peut optionnellement présenter une partie concave pour ménager un espace entre la paroi avant 12 du boîtier 4 et l’écrou 7 pour recevoir la partie corps de l’organe de verrouillage 23, montée sur l’écrou 7, comme représenté sur les figures 11 à 13.

Dans une forme de réalisation, l’organe de verrouillage 23 comporte deux doigts de verrouillage 25A, 25B. Les deux doigts de verrouillage 25A, 25B peuvent être symétriques l’un de l’autre par rapport à un plan contenant l’axe de vissage A1. En position déverrouillée ou de repos, les deux doigts de verrouillage 25A, 25B peuvent être symétriques par rapport au plan contenant l’axe de vissage A1 et perpendiculaire à l’axe de rotation A2.

Le contre-connecteur 3, représenté notamment sur la , peut comporter deux logements, tels que des encoches 24A, 24B visibles sur les figures 6, 14 et 15, pour recevoir respectivement les deux doigts de verrouillage 25A, 25B uniquement lorsque le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 sont en position finale d’accouplement et ainsi bloquer le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 dans cette position finale d’accouplement en les empêchant de s’éloigner l’un de l’autre dans la direction opposée à la direction d’accouplement. Les deux doigts de verrouillage 25A, 25B sont destinés à être introduits, de manière sélective (i.e., l’un ou l’autre), dans les deux encoches 24A, 24B. Les deux encoches 24A, 24B peuvent par exemple être ménagées dans des éléments saillants, de type plots ou bornes, solidaires de l’embase 5, comme représenté sur la . Lorsque le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 sont en position finale d’accouplement, l’un ou l’autre des deux doigts de verrouillage 25A, 25B peut être sélectionné et actionné, c’est-à-dire tourné et placé dans l’encoche 24A ou 24B correspondante ménagée dans le contre-connecteur 3.

On notera que les deux doigts de verrouillage 25A, 25B sont accessibles depuis deux côtés opposés du connecteur 2, respectivement situés de part et d’autre du plan orthogonal à l’axe de rotation A2 et contenant l’axe de vissage A1.

L’organe de butée 11 peut comporter une surface d’appui 26 de la roue dentée menante 20, perpendiculaire à l’axe de rotation A2 de l’arbre 16, comme représenté sur les figures 2 et 5.

Un procédé d’accouplement du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 va maintenant être décrit, en référence aux figures 8, 9, 10, et 16, selon un mode de réalisation particulier. On notera que sur les figures 8, 9 et 10, par souci de clarté et pour une meilleure compréhension du processus d’accouplement, l’arbre d’entraînement 16 n’est pas représenté.

Dans une première étape E1, le connecteur 2 est rapproché du contre-connecteur 3 dans une position initiale de pré-accouplement telle que représentée sur la . Dans cette position de pré-accouplement, la partie mâle d’accouplement 4A du boîtier 4 du connecteur 2 est placée en face de la partie femelle d’accouplement 6 du contre-connecteur 3.

Dans une deuxième étape E2, la partie mâle 4A du connecteur 4 est introduite dans la partie femelle 6 du contre-connecteur 3 jusqu’à ce que l’extrémité libre de la tige filetée 8 pénètre légèrement dans le trou taraudé de l’écrou 7, à travers le trou traversant 13A de la bride 13 du connecteur 2, par un mouvement de translation suivant la direction d’accouplement, comme représenté sur la . Dans cette position intermédiaire d’accouplement, l’extrémité libre de la tige filetée 8 est en butée contre le filetage intérieur de l’écrou 7, et la connexion électrique entre le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 n’est pas encore établie. En effet, comme représenté sur la , les contacts mâles 52 du contre-connecteur 3 ne sont pas encore introduits dans les contacts femelles 50 du connecteur 2. Cette deuxième étape de début d’accouplement peut être réalisée manuellement par un utilisateur.

Lors d’une troisième étape E3, l’arbre d’entraînement 16 est entraîné en rotation, par exemple à l’aide d’un outil d’entraînement en rotation ou de vissage, ou éventuellement manuellement. A cet effet, l’outil d’entraînement en rotation ou de vissage est accouplé à l’une des deux têtes de vis 19A, 19B puis actionné pour entraîner en rotation l’arbre 16.

L’une ou l’autre tête de vis 19A, 19B peut être sélectionnée pour entraîner en rotation l’arbre d’entraînement 16. La tête de vis sélectionnée 19A ou 19B est avantageusement celle qui est située d’un côté du connecteur 2 qui est facile d’accès. Cette sélection peut donc dépendre de l’environnement autour du connecteur 2. Par exemple, un ou plusieurs obstacles sont susceptibles de bloquer l’accès à l’une des extrémités de l’arbre 16, d’un côté du connecteur 2, mais laisser un accès libre à l’autre extrémité de l’arbre 16, du côté opposé du connecteur 2. Le fait que l’arbre d’entraînement 16 peut être entraîné en rotation par l’une ou l’autre de ses deux extrémités procure une grande flexibilité d’accès pour accoupler le connecteur 2 et le contre-connecteur 3. Par exemple, lors de la fabrication d’un véhicule comportant le connecteur 2 et le contre-connecteur 3, il peut s’avérer plus pratique et/ou facile d’utiliser l’une des deux extrémités de l’arbre 16 pour l’entraîner en rotation, alors qu’après mise en service du véhicule, lors d’une réparation ou d’une maintenance, il peut s’avérer plus pratique d’utiliser l’autre extrémité de l’arbre 16 pour l’entraîner en rotation.

Lors de l’étape E3, le mouvement de rotation de l’arbre 16 est transmis à l’écrou 7 par l’intermédiaire de l’engrenage conique comportant ici les roues coniques dentées 20, 21, avec un changement d’angle de 90°. Ainsi, le système d’engrenage 20, 21 permet de transmettre le mouvement de rotation de l’arbre 16, entraîné en rotation autour de l’axe de rotation A2, à l’écrou 7, entraîné en rotation autour de l’axe de vissage A1, l’axe de rotation A2 et l’axe de vissage A1 de l’écrou 7 étant différents et non parallèles. Dans l’exemple décrit ici, les axes A1 et A2 sont concourants et séparés par un angle de 90°. Il en résulte un changement d’angle ou de direction de 90° entre l’entraînement en rotation de l’arbre 16 et l’entraînement en rotation de l’écrou 7.

Par entraînement en rotation de l’arbre 16, l’écrou 7 est vissé sur la tige filetée 8 et, par appui sur la bride 13 du connecteur 2, il pousse l’ensemble du connecteur 2 vers le contre-connecteur 3. Ainsi, sous l’action de l’arbre 16 entraîné en rotation autour de l’axe A2, le connecteur 2 se rapproche du contre-connecteur 3 dans un mouvement de translation parallèle à l’axe de vissage A1.

L’arbre 16 est entraîné en rotation jusqu’à une position finale d’accouplement, telle que représentée sur la . Celle-ci peut avantageusement correspondre à une position de butée du connecteur 2 contre le contre-connecteur 3, comme illustré sur la . En position finale d’accouplement, les contacts mâles 52 du contre-connecteur 3 sont connectés électriquement aux contacts femelles 50 du connecteur 2.

Dans le cas où l’ensemble de connecteurs 1 est équipé du dispositif CPA 22, le procédé d’accouplement peut optionnellement comporter une quatrième étape E4 de verrouillage. Lors de cette étape E4, le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 peuvent être verrouillés en position finale d’accouplement par rotation ou pivotement de l’organe de verrouillage 23 de manière à déplacer celui-ci d’une position de repos à une position de verrouillage. De préférence, lorsque l’organe de verrouillage 23, monté sur l’écrou 7, est pivoté autour de l’axe de vissage A1, l’écrou 7 n’est pas entraîné en rotation. Pour faire pivoter l’organe de verrouillage 23, un opérateur fait pivoter par exemple manuellement l’un des doigts de verrouillage 25A ou 25B jusqu’à l’introduire dans l’encoche correspondante 24A ou 24B, située en face. L’angle de rotation entre la position de repos et la position de verrouillage de l’organe de verrouillage 23 peut être compris entre -45° et +45°, de préférence entre -30° et +30°, par exemple compris entre -14° et +14°. L’un ou l’autre doigt de verrouillage 25A, 25B peut être choisi pour verrouiller le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 en position finale d’accouplement. Ce choix peut dépendre de contraintes d’environnement autour du connecteur 2 et du contre-connecteur 3, susceptibles de bloquer l’accès à l’un des doigts de verrouillage mais de laisser un accès libre à l’autre doigt de verrouillage.

Avantageusement, l’organe de verrouillage 23 peut être maintenu par des points durs, c’est-à-dire des points de résistance mécanique, dans chacune des trois positions représentées sur les figures 11, 12 et 13, à savoir en position de repos et dans les deux différentes positions verrouillées.

Un procédé de désaccouplement du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 va maintenant être décrit, en référence à la , selon un mode de réalisation particulier.

Pour désaccoupler et déconnecter le connecteur 2 et le contre-connecteur 3, dans le cas où ceux-ci ont été verrouillés en position finale d’accouplement par le dispositif CPA 22, l’organe de déverrouillage 23 est d’abord déverrouillé par rotation en sens inverse au sens de verrouillage, de manière à dégager le doigt de verrouillage 25A ou 25B en dehors de l’encoche correspondante 24A ou 24B, lors d’une étape E5.

Après déverrouillage, lors d’une étape E6, l’arbre d’entraînement 16 est entraîné en rotation en sens inverse au sens de rotation appliqué lors de l’accouplement, avantageusement à l’aide d’un outil d’entrainement en rotation ou de vissage/dévissage accouplé à l’une des têtes de vis 19A, 19B, ou éventuellement manuellement. La tête de vis 19A ou 19B utilisée lors de l’accouplement peut être différente de celle utilisée lors du désaccouplement. Elle peut être choisie en fonction de contraintes d’environnement autour du connecteur 2 et du contre-connecteur 3 lors du désaccouplement. Lors du désaccouplement, l’un des côtés de l’ensemble de connecteurs 1 peut être facile d’accès de manière à permettre un accès à l’une des extrémités de l’arbre 16, l’autre côté étant encombré et ne permettant pas l’accès à l’autre extrémité de l’arbre 16. Le mouvement de rotation en sens inverse de l’arbre 16 est transmis à l’écrou 7 par l’intermédiaire du système d’engrenage 20, 21. L’écrou 7 est ainsi dévissé de la tige filetée 8 et pousse le connecteur 2 dans un mouvement de translation parallèle à l’axe de vissage A1, dans une direction opposée à la direction d’accouplement, par appui de l’écrou 7 contre la surface d’appui supérieure 9 de l’organe de butée 23, lors de l’étape E6. Autrement dit, lorsque l’écrou 7 est dévissé sous l’action de l’entraînement en rotation de l’arbre 16 en sens inverse au sens de rotation appliqué lors de l’accouplement, et il pousse le connecteur 2, par appui contre l’organe de butée 11, de manière éloigner le connecteur 2 du contre-connecteur 3 suivant l’axe de vissage A1.

Lors d’une étape suivante E7, l’écrou 7 est séparé de la tige filetée 8 et le connecteur 2 et le contre-connecteur 3 peuvent être totalement désaccouplés.

Dans la description qui précède, le système d’accouplement à écrou et tige filetée comporte un écrou monté de manière rotative sur l’un du connecteur et du contre-connecteur, et une tige filetée montée de manière fixe sur l’autre du connecteur et du contre-connecteur. En variante, le système d’accouplement à écrou et tige filetée peut comporter une tige filetée montée de manière rotative sur l’un du connecteur et du contre-connecteur, et un écrou monté de manière fixe sur l’autre du connecteur et du contre-connecteur. Dans ce cas, la tige filetée peut porter une roue dentée menée, par exemple sur une tête de vis, engrenée avec la roue dentée menante portée par l’arbre d’entraînement.

Dans la description qui précède, le système d’engrenage du dispositif d’entraînement comporte un engrenage conique. Alternativement, le système d’engrenage pourrait comporter un engrenage à roue et vis sans fin.

On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation décrits dans la présente description.

Claims

Ensemble de connecteurs comprenant un connecteur (2) et un contre-connecteur (3), ledit connecteur (2) et ledit contre-connecteur (3) étant agencés pour être accouplés l’un à l’autre, à l’aide d’un système d’accouplement comportant un écrou (7) et une tige filetée (8), de manière à connecter électriquement le connecteur (2) et le contre-connecteur (3), l’un de l’écrou (7) et de la tige filetée (8) étant monté de manière rotative sur l’un du connecteur (2) et du contre-connecteur (3) et l’autre étant monté de manière fixe sur l’autre du connecteur (2) et du contre-connecteur (3),
ledit ensemble comportant un dispositif d’entraînement du système d’accouplement, comportant un arbre d’entraînement (16) et un système d’engrenage (17) agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l’arbre d’entraînement (16), entraîné en rotation autour d’un axe de rotation (A2), à l’élément rotatif (7) du système d’accouplement, entraîné en rotation autour d’un axe de vissage (A1), l’axe de rotation (A2) de l’arbre d’entraînement (16) et de l’axe de vissage (A1) de l’élément rotatif (7) du système d’accouplement étant non parallèles.
Ensemble selon la revendication 1, dans lequel le système d’engrenage (17) est un système d’engrenage conique.
Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit système d’engrenage (17) comporte une roue dentée menante (20) portée par l’arbre d’entraînement (16) et une roue dentée menée (21) portée par l’élément rotatif (7) du système d’accouplement.
Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux roues dentées (20, 21) sont de même diamètre.
Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la roue dentée portée par l’arbre d’entraînement a un diamètre supérieur à celui de la roue dentée portée par l’élément rotatif du système d’accouplement.
Ensemble selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’axe de rotation (A2), ou une projection de l’axe de rotation (A2) dans un plan comprenant l’axe de vissage (A1), est orienté à 90° de l’axe de vissage (A1).
Ensemble selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel, comprenant deux passages d’accès prévus pour laisser un accès libre aux deux extrémités de l’arbre d’entraînement (16).
Ensemble selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel chacune des deux extrémités de l’arbre d’entraînement (16) est pourvue de moyens (19A, 19B) d’accouplement avec un outil d’entraînement en rotation.
Ensemble selon l’une des revendications 1 à 8, comportant un dispositif d’assurance d’accouplement (22) comprenant un organe de verrouillage (23) monté de façon rotative sur l’élément rotatif (7) du système d’accouplement, monté sur l’un du connecteur (2) et du contre-connecteur (3), ledit organe de verrouillage (23) comportant au moins un doigt de verrouillage (25A, 25B) agencé pour être introduit, par rotation autour de l’axe de vissage (A1), dans une encoche (24A, 24B) ménagée dans l’autre du connecteur (2) et du contre-connecteur (3), en une position finale d’accouplement du connecteur (2) et du contre-connecteur (3), de manière à assurer et verrouiller ladite position finale d’accouplement.
Ensemble selon la revendication 9, dans lequel l’organe de verrouillage (23) comporte deux doigts de verrouillage (25a, 25B) agencés pour être introduits, de manière sélective, dans deux encoches respectives (24A, 24B) ménagées dans l’autre du connecteur (2) et du contre-connecteur (3) en position finale d’accouplement du connecteur (2) et du contre-connecteur (3).
Ensemble selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel ledit élément rotatif du système d’accouplement est l’écrou (7).
Ensemble selon la revendication 11, dans lequel l’écrou (7) est monté sur l’un du connecteur (2) et du contre-connecteur (3), entre deux surfaces d’appui (9, 10) dudit connecteur (2) ou contre-connecteur (3), perpendiculaires à l’axe de vissage (A1), par insertion d’un plot de centrage (14) faisant saillie sur l’une des deux surfaces d’appui (9) dans un trou taraudé de l’écrou (7).
Ensemble selon la revendication 12, dans lequel ledit plot de centrage (14) est biaisé de manière à faciliter son insertion dans le trou taraudé de l’écrou (7).
Connecteur destiné à être utilisé dans un ensemble de connecteurs (1) selon l’une des revendications 1 à 13, et comportant un dispositif d’entraînement du système d’accouplement de l’ensemble de connecteurs (1), ledit dispositif d’entraînement comprenant un arbre d’entraînement (16) et un système d’engrenage (17) agencé pour transmettre un mouvement de rotation de l’arbre d’entraînement (16), entraîné en rotation autour d’un axe de rotation (A2), à l’élément rotatif (7) du système d’accouplement, entraîné en rotation autour d’un axe de vissage (A1), l’axe de rotation (A2) de l’arbre d’entraînement (16) et de l’axe de vissage (A1) de l’élément rotatif (7) du système d’accouplement étant non parallèles.
Véhicule comportant l’ensemble de connecteurs selon l’une des revendications 1 à 13.