Domaine technique
[0001] La présente invention concerne les connecteurs du domaine de la connectique de transmission
électrique et/ou de données.
[0002] Elle concerne plus particulièrement les dispositifs d'assurance de position de terminal
de câble (TPA).
[0003] L'invention s'applique de manière plus générale à tout type de connectique de transmission
de signaux électriques et/ou de données et/ou de signaux radio-fréquences (RF).
[0004] Une application intéressante est la connectique pour véhicule automobile.
Art antérieur
[0005] Dans le domaine de la connectique de transmission de signaux électriques et/ou de
données et/ou de signaux radio-fréquences (RF), il est connu que les connexions électriques,
à fibres optiques et autres sont effectuées à l'aide de deux connecteurs s'emboîtant
mutuellement, généralement sous la forme de connecteurs mâle et femelle accouplés
entre eux.
[0006] Chaque connecteur mâle ou femelle comporte des contacts électriques, des fibres optiques
ou d'autres conducteurs mutuellement situés et configurés de manière à fournir une
connexion entre eux lorsque les connecteurs mâle et femelle sont accouplés entre eux.
[0007] Plus précisément, chaque connecteur mâle ou femelle comprend un boitier dans lequel
est monté et fixé un terminal de câble (« Terminal » en langage anglo-saxon).
[0008] Une spécification générale dans le domaine des connecteurs est de s'assurer que lorsque
le terminal de câble électrique est correctement logée/positionnée dans la cavité
du boitier qui lui est dédiée et verrouillé, le terminal ne puisse se déverrouiller
par inadvertance lors de l'assemblage initial du connecteur ou par accident lors de
son utilisation. Par exemple suite à des chocs et/ou des vibrations, un des terminaux
pourrait se désaccoupler et se déloger de son boitier sans que cela soit visible à
l'extérieur des boitiers connectés.
[0009] Au final, cela peut engendrer des dysfonctionnements par rupture du(des) signal(ux)
à transmettre entre les connecteurs ou pendant l'utilisation du connecteur.
[0010] Les défaillances de ce type sont particulièrement préoccupantes dans l'industrie
automobile où les composants électriques/optiques/de transmission de données sont
soumis à des chocs et/ou vibrations presque continues au cours d'une utilisation normale.
[0011] Pour éviter ces problèmes, il est connu, plus particulièrement dans l'industrie automobile,
d'équiper un connecteur, avec un dispositif d'assurance de terminal (TPA acronyme
anglo-saxon pour « Terminal Position Assurance ») pour sécuriser le verrouillage des
terminaux dans les connecteurs et empêcher une déconnexion intempestive.
[0012] Un dispositif TPA remplit la fonction de sécurisation du verrouillage d'un terminal
de câble dans un boîtier. Lorsque le terminal est logé et verrouillé dans son boitier,
on déplace le TPA de sa position d'attente de verrouillage à sa position active de
sécurisation de verrouillage du terminal.
[0013] L'inconvénient majeur des dispositifs TPA existants est qu'ils peuvent être mis dans
leur position active dans le boitier même si aucun terminal n'est réellement monté
dans le boitier.
[0014] D'autre part, la fonction d'un TPA consiste également à empêcher toute connexion
avec un connecteur complémentaire, lorsque le TPA n'est pas en position active, toute
tentative d'accouplement d'un boitier de connecteur complémentaire échouant du fait
de la présence d'une partie dédiée à l'avant du TPA contre laquelle le boitier de
connecteur complémentaire vient buter.
[0015] Cependant, les TPA actuels peuvent être mis en position active de sécurisation, même
en l'absence de terminal dans le boitier.
[0016] Il existe par conséquent un besoin pour améliorer les solutions de sécurisation du
verrouillage d'un terminal de câble dans un boitier de connecteur par un dispositif
TPA, notamment afin de pallier l'inconvénient majeur précité.
[0017] Le but de l'invention est de répondre au moins en partie à ce besoin.
Exposé de l'invention
[0018] Pour ce faire, l'invention concerne un boitier de connecteur, destiné à être accouplé
avec un boitier de connecteur complémentaire, et à loger un terminal de câble, le
boitier s'étendant selon un axe longitudinal (X) et comprenant :
- un corps comprenant au moins un premier logement qui s'étend transversalement à l'axe
X;
- un dispositif, dit d'assurance de position de terminal (TPA), monté coulissant transversalement
à l'axe X à l'intérieur du boitier entre une position d'attente de verrouillage et
une position active de sécurisation du verrouillage entre le terminal de câble et
le boitier de connecteur, le dispositif TPA comprenant au moins une patte flexible
configurée pour respectivement être :
- bloquée contre le corps du boitier dans une position d'attente, lorsqu'aucun terminal
de câble n'est inséré dans le boitier,
- défléchie par le conducteur du terminal, lors de son insertion dans le boitier de
connecteur.
[0019] De préférence, la patte flexible est en outre configurée pour être bloquée à l'intérieur
du premier logement du corps de boitier lorsque le TPA est dans sa position active.
[0020] Selon une variante de réalisation avantageuse, la patte flexible est adaptée pour,
lorsqu'elle est bloquée dans sa position d'attente, ne pas permettre le coulissement
du dispositif TPA vers sa position active si aucune insertion de terminal n'est réalisée
dans le boîtier.
[0021] Autrement dit, l'invention consiste à définir un connecteur dont le TPA monté coulissant
à l'intérieur du boitier, transversalement à son axe est activé uniquement par l'insertion
d'un terminal de câble dont le corps vient débloquer un ou des pattes flexibles du
TPA préalablement en butée contre le boitier.
[0022] Ainsi, la solution selon l'invention permet d'empêcher toute activation du TPA si
aucun terminal de câble n'est inséré dans le boitier équipé du TPA, et par conséquence
la connexion entre deux connecteurs complémentaires.
[0023] Autrement dit encore, un TPA selon l'invention ne peut être activé qu'à la condition
que le terminal soit effectivement logé dans son boitier.
[0024] Et par conséquent, la connexion entre deux connecteurs complémentaires ne peut être
réalisée que si les deux terminaux sont insérés correctement dans les boitiers réceptifs
de ce couple de connecteurs complémentaires.
[0025] Le TPA selon l'invention assure donc une sécurité supplémentaire par rapport aux
TPA selon l'état de l'art.
[0026] Selon un mode de réalisation avantageux, la patte flexible est agencée de telle sorte
qu'elle déborde au moins partiellement dans le passage central du boitier lorsqu'elle
est dans sa position d'attente et qu'elle est logée entièrement dans la paroi du boitier
en position active.
[0027] Avantageusement, la patte flexible est adaptée pour, lorsqu'elle est bloquée dans
sa position d'attente, ne pas permettre le coulissement du dispositif TPA vers sa
position de verrouillage si aucune insertion de terminal n'est réalisée dans le boîtier.
[0028] De préférence, chaque patte flexible comprend un chanfrein à son extrémité libre,
adapté pour faciliter l'insertion du conducteur dans le boitier.
[0029] Selon un mode de réalisation avantageux :
- le corps du boitier comprend au moins deux ergots de retenue et de verrouillage ;
- le dispositif TPA comprend au moins deux languettes de retenue et de verrouillage
munies chacune d'au moins une ouverture adaptée pour coopérer avec un des ergots de
sorte à retenir le dispositif TPA au boitier à la fois dans sa position d'attente
et sa position active.
[0030] Selon un autre mode de réalisation avantageux :
- le corps comprend au moins un deuxième logement, dit logement de verrouillage ;
- le dispositif TPA comprend au moins une excroissance de verrouillage adapté pour venir
se loger dans le deuxième logement et bloquer par coincement le conducteur dans la
position de verrouillage du TPA.
[0031] L'invention a également pour objet un connecteur comprenant :
- un boitier de connecteur équipé d'un dispositif TPA tel que décrit précédemment ;
- un terminal de câble électrique logé et verrouillé dans le corps du boitier au moyen
du dispositif TPA.
[0032] Selon un mode de réalisation avantageux, le connecteur comprend un dispositif dit
d'assurance de position du connecteur (CPA), adapté pour sécuriser le verrouillage
d'un connecteur complémentaire accouplé avec le connecteur.
[0033] L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un terminal de câble dans
un connecteur tel que décrit précédemment, comprenant les étapes suivantes :
- a/ insertion du terminal de sorte à provoquer la déflexion de la au moins une patte
flexible et ainsi dégager le dispositif TPA de sa position d'attente;
- b/ une fois le terminal positionné dans sa position de connexion, déplacement en translation
transversalement à l'axe X du dispositif TPA dégagé de sa position d'attente, de sorte
à réaliser la sécurisation du verrouillage du terminal dans le boitier.
Description détaillée
[0034] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture
de la description détaillée d'exemples de mise en œuvre de l'invention faite à titre
illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'un boitier femelle de connecteur
équipé d'un dispositif TPA selon l'invention dans sa position d'attente. ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'un connecteur avec un boitier femelle équipé
de son dispositif TPA selon la figure 1 et dans lequel est monté et retenu avec verrouillage
un terminal de câble grâce au dispositif TPA;
- la figure 3 est une autre vue en perspective du boitier femelle selon la figure 1,
avec le dispositif TPA en position d'attente;
- la figure 3A est une vue en coupe transversale du boitier avec son dispositif TPA
selon la figure 3 ;
- la figure 4 est une vue en perspective d'un exemple d'un boitier mâle de connecteur
équipé d'un dispositif TPA selon l'invention en position d'attente, ce boitier mâle
étant destiné à être accouplé et verrouillé au boitier femelle selon les figures 1
à 3A;
- les figures 5 et 6 sont des vues en perspective d'un dispositif TPA conforme à l'invention;
- les figure 7A à 7D sont des vues en perspective et en coupe transversale montrant
les différentes étapes de montage d'un terminal de câble dans un boitier femelle de
connecteur avec le fonctionnement d'un dispositif TPA conforme à l'invention ;
- la figure 8 est une vue en perspective d'un connecteur avec un boitier femelle dans
lequel est monté et retenu avec verrouillage un terminal de câble grâce au dispositif
TPA;
- les figures 9A et 9B sont des vues en coupe longitudinale d'un connecteur montrant
certaines étapes de montage d'un terminal de câble dans un boitier femelle de connecteur
avec le fonctionnement d'un dispositif TPA conforme à l'invention ;
- les figures 10A à 10C sont des vues en coupe longitudinale d'un connecteur muni d'un
dispositif TPA conforme à l'invention, montrant le verrouillage d'un terminal de câble
dans un boitier femelle de connecteur.
[0035] On précise ici dans l'ensemble de la présente demande, les termes « inférieur», «
supérieur », « dessus », « dessous », « intérieur », « extérieur », « « interne »,
« externe» sont à comprendre par référence à un connecteur selon l'invention en configuration
sensiblement à l'horizontal.
[0036] Tel qu'illustré en figures 1 et 2, un connecteur 1 de type femelle selon l'invention
comprend un boitier 10 avec un corps qui loge un terminal 3 de câble électrique et/ou
de données qui est maintenu et verrouillé au moyen d'un dispositif amovible 2, dit
d'assurance de position de terminal («
Terminal Position Assurance » en anglo-saxon, d'acronyme TPA). Un autre dispositif 4 dit d'assurance de position
de connecteur («
Connector Position assurance » en anglo-saxon d'acronyme CPA) est monté coulissant dans le boitier 10. Le dispositif
CPA n'est pas obligatoire et le dispositif TPA peut être seul présent.
[0037] Le dispositif CPA 4 est décrit et revendiqué dans la demande de brevet intitulée
«Boitier de connecteur équipé d'un dispositif d'assurance de position de connecteur
(CPA) amélioré », déposée au nom de la demanderesse, le même jour que la présente demande.
[0038] Le conducteur 30 du terminal 3 est destiné à être connecté par accouplement avec
un conducteur 20 d'un connecteur complémentaire 2, par la face avant 11 du corps du
boitier 10. Le conducteur 30 est maintenu à l'intérieur d'un fût 100 au sein du boitier
10 de connecteur.
[0039] Dans la position active du dispositif TPA 2, le corps 31 du terminal 3 est verrouillé
à l'intérieur du boitier 10 et le câble 32 du terminal émerge du corps du boitier
10 par sa face arrière 12.
[0040] Le corps 31 du terminal 3 comprend un ergot de verrouillage 33 qui fait saillie à
l'extérieur.
[0041] La figure 4 illustre un boitier mâle 50, complémentaire au boitier femelle 10 avec
son dispositif amovible TPA 2 en position d'attente.
[0042] Dans la position active du dispositif TPA 2, le corps 31 d'un terminal 3 est verrouillé
et sécurisé à l'intérieur du boitier 50 et le câble 32 du terminal émerge du boitier
50 par sa face arrière 52.
[0043] Tel qu'illustré en figures 1 à 4, le corps du boitier 10, 50 comprend des ergots
de retenue et de verrouillage 13 venus de moulage.
[0044] Ces ergots de retenue et de verrouillage 13 sont adaptés pour coopérer par encliquetage
avec les languettes flexibles 22 du dispositif TPA 2 d'une part pour retenir ce dernier
sur le boitier 10, 50 dans sa position d'attente de verrouillage et d'autre part pour
le retenir et le verrouiller dans sa position active de sécurisation du verrouillage.
[0045] Le corps de boitier 10, 50 comprend également des premier logements 14,sous la forme
de gorges ouvertures vers l'extérieur, adaptées pour loger les pattes flexibles 21
du TPA 2 dans sa position active, ainsi qu'un deuxième logement ouvert également sur
l'extérieur adapté pour loger l'excroissance de butée 23 du TPA, comme détaillé par
la suite.
[0046] Le dispositif TPA 2, réalisé en une seule pièce, est monté dans le boitier 10, entre
une position d'attente, et une position active, comme expliqué par la suite.
[0047] Le dispositif TPA 2, comprend essentiellement une tête 20 avec une zone d'appui manuel.
[0048] Deux pattes flexibles 21, de préférence identiques, sont reliées à la tête 20, de
part et d'autre et à l'extrémité avant de celle-ci. Comme expliqué, ces pattes flexibles
21 ont pour fonction de bloquer le dispositif TPA 2 en translation contre le boitier
10 dans sa position d'attente de déverrouillage.
[0049] Deux languettes flexibles 22, de préférence identiques, sont également reliées à
la tête 20 de part et d'autre et à l'extrémité arrière de celle-ci. Chacune de ces
languettes 22, comprend deux ouvertures 220 correspondant soit à la position d'attente,
soit à la position active. Ces ouvertures de retenue et de verrouillage 220 sont adaptées
chacune pour venir s'encliqueter autour d'un ergot de retenue et de verrouillage 13
du boitier 10, de sorte à retenir le dispositif TPA 2 à la fois dans sa position d'attente
et de verrouillage et à le verrouiller au boitier 10.
[0050] On décrit maintenant en référence aux figures 7A à 7D, les différentes étapes de
connexion avec verrouillage par le dispositif TPA 2, d'un terminal de câble 3 dans
un boitier 10 de connecteur femelle 1 selon l'invention.
[0051] Etape a/ : On vient mettre un terminal de câble 3 de la face arrière 12 d'un boitier 10 de
connecteur. Dans cette phase d'approche, le dispositif TPA 2 est en position d'attente
de verrouillage (figure 7A). Les ouvertures 220 sont encliquetées autour des ergots
de retenues 13 sur le haut du boitier 10, et retiennent ainsi le dispositif TPA 2
dans cette position d'attente, qui est la position la plus éloignée du boitier 10.
[0052] Dans cette position d'attente, l'excroissance de butée 23 empêche tout accouplement
de boitier de connecteur complémentaire.
[0053] Etape b/ : On fait translater le terminal 3 pour l'insérer à l'intérieur du boitier 10, comme
symbolisé par la flèche noire en figure 7B.
[0054] Dans cette phase de début d'insertion, les pattes 21 ont une position rapprochée
l'une de l'autre et sont en butée contre une partie de fût 100 du boitier (figure
7B). Dans l'exemple illustré, les parties de fût 100 qui ont la fonction de butée
sont chacune sous la forme d'un méplat.
[0055] Ainsi, le dispositif TPA 2 est bloqué, c'est-à-dire que les pattes 21 en butée empêchent
toute translation non souhaitée de ce dernier (figure 7B).
[0056] Etape c/ : En continuant l'insertion du terminal 3 dans le boitier 10, l'extrémité du conducteur
30 vient écarter par déflexion les pattes 21 vers l'extérieur, ce qui les positionnent
chacune en regard d'une gorge 14 (figure 7C). Dans cette phase, la translation du
dispositif TPA 2 est donc possible transversalement à l'axe X (figure 7C).
[0057] Etape d/ : Une fois que le conducteur 30 a atteint sa position finale dans le fût 100 du boitier
10, son verrouillage peut avoir lieu (figure 7D).
[0058] Ainsi, on termine alors par le déplacement en translation, transversalement du dispositif
TPA 2 par appui manuel sur la surface 20 prévue à cet effet. La translation dans le
sens de la flèche noire en figure 7D, permet d'amener l'excroissance de butée 23 dans
le logement 15.
[0059] Simultanément, les pattes 21 viennent se loger complètement dans les logements 14
(figure 7D).
[0060] Les ouvertures 220 sont encliquetées autour des ergots de retenues 13 sur le bas
du boitier 10, et retiennent et verrouillent ainsi le dispositif TPA 2 dans cette
position active, qui est la position la plus proche du boitier 10.
[0061] Ainsi, le dispositif TPA 2 sécurise le verrouillage du terminal de câble 3 dans le
boitier 10 (figure 8). Dans cette position de verrouillage également, le dispositif
TPA 2 est en butée mécanique contre le boitier 10 (figure 8).
[0062] Les figures 9A et 9B montrent la fonction des chanfreins 210 réalisés en extrémité
qui facilitent l'insertion du conducteur 30 dans le boitier 10, ce dernier écartant
alors les pattes flexibles 21 de son passage dans le fût 100 du boitier.
[0063] Les figures 10A à 10C montrent la réalisation du verrouillage du terminal 3 dans
le boitier 10 de connecteur, avant l'activation d'un dispositif TPA 2 selon l'invention.
[0064] Lors de la connexion, l'ergot de verrouillage 33 vient défléchir la languette de
maintien 16 du terminal 3, réalisée dans le boitier (figure 10B).
[0065] Tant que l'ergot de verrouillage n'est pas logé dans le logement de verrouillage
17 dédiée à cela (figure 10C), il n'est pas possible de verrouiller le TPA car la
languette 16 reste défléchie.
[0066] D'autres variantes et avantages de l'invention peuvent être réalisés sans pour autant
sortir du cadre de l'invention.
[0067] Ainsi une seule patte 21 peut être envisagée, comme une seule patte 22. Dans ce cas,
il est préférable qu'elles soient sur des côtés opposés pour limiter toute rotation
du TPA.
[0068] Un dispositif TPA conforme à l'invention peut équiper tout aussi bien équiper un
boitier de type femelle, qu'un un boitier de type mâle.
[0069] Dans une variante avantageuse, le TPA en position active ne présente aucune surface
en saillie de la surface du boitier.
[0070] On peut envisager d'avoir les ergots de retenue et de verrouillage 13 portés par
le dispositif TPA tandis que des gorges complémentaires seraient réalisées dans le
boitier.
[0071] L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits ; on peut
notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein
de variantes non illustrées.
1. Boitier (10 ; 50) de connecteur (1 ; 5), destiné à être accouplé avec un boitier (50
; 10) de connecteur complémentaire (5 ; 1) et à loger un terminal de câble (3), le
boitier s'étendant selon un axe longitudinal (X) et comprenant :
- un corps (10 ; 50) comprenant au moins un premier logement (14; 54) qui s'étend
transversalement à l'axe X;
- un dispositif (2), dit d'assurance de position de terminal (TPA), monté coulissant
transversalement à l'axe X à l'intérieur du boitier entre une position d'attente de
déverrouillage et une position active de sécurisation du verrouillage entre le terminal
de câble (2) et le boitier de connecteur, le dispositif TPA comprenant au moins une
patte flexible (21, 210) configurée pour respectivement être :
• bloquée dans le corps du boitier dans une position d'attente, lorsqu'aucun terminal
de câble (3) n'est inséré dans le boitier,
• défléchie par le conducteur (30) du terminal (3), lors de son insertion dans le
boitier de connecteur.
2. Boitier (10 ; 50) de connecteur (1 ; 5) selon la revendication 1, la patte flexible
(21, 210) étant agencée de telle sorte qu'elle déborde au moins partiellement dans
le passage central (100) du boitier lorsqu'elle est dans sa position d'attente et
qu'elle est logée entièrement dans la paroi du boitier en position active.
3. Boitier (10 ; 50) de connecteur (1 ; 5) selon la revendication 1 ou 2, la patte flexible
(21, 210) étant adaptée pour, lorsqu'elle est bloquée dans sa position d'attente,
ne pas permettre le coulissement du dispositif TPA vers sa position de verrouillage
si aucune insertion de terminal (3) n'est réalisée dans le boîtier.
4. Boitier (10 ; 50) de connecteur (1) selon l'une des revendications précédentes, chaque
patte flexible (21) comprenant un chanfrein (21) à son extrémité libre, adapté pour
faciliter l'insertion du conducteur (30) dans le boitier (10 ; 50).
5. Boitier (10 ; 50) de connecteur (1) selon l'une des revendications précédentes, dans
lequel :
- le corps du boitier comprend au moins deux ergots de retenue et de verrouillage
(13) ;
- le dispositif TPA (2) comprend au moins deux languettes de retenue et de verrouillage
(22) munies chacune d'au moins une ouverture (220) adaptée pour coopérer avec un des
ergots de sorte à retenir le dispositif TPA au boitier à la fois dans sa position
d'attente et sa position active.
6. Boitier (10 ; 50) de connecteur (1) selon l'une des revendications précédentes, dans
lequel
- le corps comprend au moins un deuxième logement (15), dit logement de verrouillage
;
- le dispositif TPA (2) comprend au moins une excroissance de verrouillage (23) adapté
pour venir se loger dans le deuxième logement et bloquer par coincement le conducteur
dans la position de verrouillage du TPA (2).
7. Connecteur (1 ; 5) comprenant :
- un boitier de connecteur (10 ; 50) équipé d'un dispositif TPA (2) selon l'une des
revendications précédentes ;
- un terminal (3) de câble électrique logé et verrouillé dans le corps du boitier
(10 ; 50) au moyen du dispositif TPA (2).
8. Connecteur (1) selon la revendication 7, comprenant un dispositif dit d'assurance
de position du connecteur (CPA) (4) adapté pour sécuriser le verrouillage d'un connecteur
complémentaire (5) accouplé avec le connecteur (1).
9. Procédé de montage d'un terminal de câble (3) dans un connecteur (1) selon l'une des
revendications 7 ou 8, comprenant les étapes suivantes :
a/ insertion du terminal (3) de sorte à provoquer la déflexion de la au moins une
patte flexible (21) et ainsi dégager le dispositif TPA (2) de sa position d'attente;
b/ une fois le terminal (3) positionnée dans sa position de connexion, déplacement
en translation transversalement à l'axe X du dispositif TPA (2) dégagé de sa position
d'attente, de sorte à réaliser la sécurisation du verrouillage du terminal (3) dans
le boitier (10 ; 50).