Domaine technique Le domaine de l'invention est celui des connecteurs électriques comprenant une prise électrique mâle et une prise électrique femelle, la prise électrique mâle pouvant être la prise électrique d'un attelage de remorque.

L'invention concerne plus particulièrement une prise électrique femelle comprenant un orifice défini par une paroi intérieure annulaire et un fond dans lequel est destiné à s'insérer axialement une prise mâle correspondante, plusieurs contacts électriques disposés dans l'orifice et un obturateur qui ferme l'orifice en l'absence de prise mâle dans la prise femelle.

Technique antérieure

On sait qu'un attelage de remorque est accroché à l'arrière d'un véhicule tracteur via un crochet d'attelage fixé à la caisse du véhicule.

Lorsque l'attelage de la remorque est crocheté au véhicule, les signaux lumineux tels que les clignotants, les feux de freinage ou de recul de l'arrière du véhicule sont masqués par la remorque et un transfert de ces signaux lumineux du véhicule tracteur à la remorque doit être réalisé à travers un connecteur électrique comprenant une prise femelle généralement fixée sur le véhicule tracteur et une prise électrique mâle relié par un câble électrique aux feux de la remorque.

Les documents US2011/165787, US2,986,612 et US3,233,203 sont des exemples de connecteur électrique avec une partie femelle et une partie mâle. Il existe maintenant des crochets d'attelage qui sont amovibles de manière à ce qu'ils ne dépassent pas de l'arrière du véhicule en l'absence de la remorque.

Néanmoins la prise électrique femelle du connecteur électrique n'est pas amovible, elle reste toujours visible à l'arrière du véhicule tracteur en l'absence de la remorque, rendant sa présence peu esthétique.

C'est pourquoi on cherche à agencer la prise électrique femelle de manière à ce qu'elle soit la moins visible possible depuis l'arrière du véhicule tracteur lorsque la remorque n'est pas accrochée au véhicule tracteur à moteur.

De façon générale, l'accouplement électrique entre la prise électrique mâle et la prise électrique femelle se fait par l'intermédiaire de contacts électriques à broche de la prise mâle qui s'engagent par friction dans des contacts électriques à lame métallique logés dans l'orifice de la prise électrique femelle.

Les utilisateurs de remorque ou de caravane constatent que l'insertion de la prise mâle mobile dans l'orifice de la prise femelle fixe, qui se fait généralement par translation horizontale, est souvent délicate.

De plus lorsque l'attelage de remorque n'est pas accroché à l'arrière du véhicule tracteur, les contacts électriques de la prise électrique femelle, si ceux-ci ne sont pas protégés, peuvent être endommagés en étant soumis aux conditions environnementales telles que l'intrusion d'humidité et de saleté.

Pour protéger les contacts électriques de la prise électrique femelle, on peut positionner un obturateur sur l'orifice de la prise électrique femelle comme décrit dans les documents de brevet WO1997012784 ou US7125269.

Dans ces documents de brevets publiés, l'obturateur est un capuchon à clapet qui doit être soulevé avant d'insérer la prise électrique mâle dans la prise électrique femelle. L'obturateur peut aussi être constitué par un ou plusieurs volets de recouvrement montés pivotants et qui se rabattent automatiquement par rotation devant les contacts électriques pour en interdire l'accès lors de la déconnexion des deux prises mâle et femelle, comme par exemple tel que décrit dans le document de brevet FR2685981.

Le document de brevet EP2269845 propose aussi de protéger les contacts électriques de la prise femelle en les isolant électriquement avec un matériau de moulage isolant.

Néanmoins tous ces types d'obturateurs présentent soit une complexité mécanique soit une complexité de fabrication.

Exposé de l'invention Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un autre type de connecteur électrique pour connecter par exemple un attelage, notamment un attelage de remorque, à un véhicule tracteur notamment à moteur comme une voiture.

L'idée à la base de l'invention est de proposer une prise électrique femelle prévue pour être fixée de manière discrète sous la caisse du véhicule tracteur en orientant l'orifice de la prise électrique femelle en direction du sol .

A cet effet, l'invention a pour objet une prise électrique femelle, comprenant un orifice défini par une paroi intérieure annulaire et un fond dans lequel est destiné à s'insérer axialement une prise électrique mâle correspondante, plusieurs contacts électriques disposés dans l'orifice et un obturateur qui ferme l'orifice en l'absence de prise électrique mâle dans la prise électrique femelle, caractérisé en ce que les contacts électriques sont des contacts à lamelle disposés à la surface de la paroi annulaire de l'orifice, en ce que l'obturateur présente une surface qui est bombée et en ce que l'obturateur à surface bombée est monté mobile en translation axiale dans l'orifice, un ressort de rappel étant prévu entre le fond de l'orifice et l'obturateur pour s'opposer au déplacement axial de l'obturateur vers le fond de l'orifice lors de l'insertion de la prise électrique mâle dans la prise électrique femelle.

Avec un tel agencement, l'insertion de la prise électrique mâle peut se faire de façon transversale à la direction longitudinale du véhicule, c'est-à-dire du bas vers le haut permettant ainsi de dissimuler la prise électrique femelle sous la caisse du véhicule.

La fixation de la prise électrique femelle peut se faire notamment affleurant au bouclier arrière du véhicule, de manière à ce que la prise électrique femelle ne dépasse pas du dessous du véhicule et ainsi qu'elle ne soit pas visible.

Avec un tel agencement, on a en plus une prise électrique femelle qui est toujours fermée par un obturateur lorsque la prise électrique mâle n'est pas insérée dans la prise électrique femelle, protégeant ainsi des conditions environnementales les contacts électriques de la prise électrique femelle qui se trouvent dans l'espace de l'orifice de la prise électrique femelle.

L'obturateur à surface bombée peut être en forme de coupelle à contour circulaire, le bombage étant au centre de la coupelle. L'obturateur pourrait aussi avoir une forme angulaire, par exemple avec un contour carré, rectangulaire ou encore triangulaire et avec au centre un bombage pyramidal .

La prise électrique femelle selon l'invention peut présenter avantageusement les particularités suivantes:

- les contacts électriques à lamelle s'étendent chacun suivant la direction axiale d'insertion de la prise électrique mâle dans la prise électrique femelle ; - chaque contact électrique à lamelle est agencé pour être câblé par cosse.

L'invention s'étend à un connecteur électrique, caractérisé en ce qu'il comprend une prise électrique femelle et une prise électrique mâle agencée pour s'insérer axialement dans l'orifice de la prise électrique femelle.

Le connecteur électrique selon l'invention peut présenter avantageusement les particularités suivantes:

la prise électrique mâle comporte un plot de connexion défini par une paroi extérieure annulaire et une tête, ce plot de connexion comportant plusieurs contacts électriques à lamelle disposés à la surface de la paroi annulaire extérieure du plot de connexion, la tête du plot de connexion présentant une surface bombée complémentaire à la surface bombée de l'obturateur de la prise électrique femelle ;

- les contacts électriques de la prise électrique mâle sont à lamelle avec une zone ressort ;

- le plot de connexion et l'orifice ont des surfaces annulaires complémentaires cylindriques ;

- il est prévu un système de détrompeur à languette et à rainure agencés sur la prise électrique mâle et la prise électrique femelle ;

- la prise électrique femelle et la prise électrique mâle comportent un système d'attraction mutuelle à aimant ;

- il est prévu un système de verrouillage à tirette pour verrouiller la prise électrique mâle en position axiale dans la prise électrique femelle ;

- la prise électrique mâle comporte un manche de préhension, la tirette étant disposée dans le manche de préhension ; - la prise électrique mâle est une prise d'attelage notamment de remorque ;

- la surface bombée de l'obturateur est bombée vers l'intérieur de l'orifice de la prise femelle.

Avec toutes ces particularités, on obtient un connecteur électrique qui comprend une prise électrique femelle pouvant être dissimulée à l'arrière d'un véhicule tracteur, et dont les contacts électriques restent bien protégés en l'absence d'une prise électrique mâle dans la prise électrique femelle .

Dans une connexion électrique selon l'invention, on a un premier détrompeur constitué par la surface bombée de l'obturateur de la prise électrique femelle et la surface bombée du la tête du plot de la prise électrique mâle.

Par ailleurs, on a un second détrompeur constitué par le système à languette et rainure.

On peut comprendre que même sans contrôle visuel de la prise femelle, l'utilisateur saura d'abord facilement et rapidement positionner le plot de la prise mâle à l'entrée de l'orifice de la prise femelle en cherchant par un contrôle tactile la coïncidence de la surface bombée de la tête de plot de la prise mâle avec la surface bombée de l'obturateur de la prise femelle.

A partir de cette mise en coïncidence, l'utilisateur saura faire tourner axialement la prise mâle dans la prise femelle jusqu'à obtenir une coïncidence de position entre la rainure, par exemple sur la prise mâle, et la languette sur la prise femelle.

II sera par ailleurs aidé pour l'obtention de cette mise en coïncidence par le fait que normalement, dans la position de coïncidence, le manche de la prise mâle sera orienté suivant l'axe longitudinal du véhicule. Après la mise en coïncidence de la rainure avec la languette, l'enfoncement de la prise mâle dans la prise femelle sera réalisé d'autant plus facilement que le système à aimant va attirer l'une vers l'autre la prise mâle et la prise femelle.

Description sommaire des dessins

La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une illustration schématique de la prise électrique mâle avant insertion dans la prise électrique femelle ;

- la figure 2 est une vue schématique du connecteur électrique selon l'invention avec la prise électrique mâle insérée dans la prise électrique femelle ;

- la figure 3 est une vue schématiquement éclatée de la prise électrique femelle selon l'invention ;

- la figure 4 est une vue schématiquement éclatée de la prise électrique mâle selon l'invention ;

- la figure 5 est une vue schématique de dessous de la prise électrique femelle ;

- la figure 6 est une vue schématique de dessus d'une partie de la prise électrique mâle ;

- la figure 7 est une vue schématique des contacts électriques de la prise électrique femelle insérée dans la prise électrique mâle.

Description des modes de réalisation Sur la figure 1, on a illustré de façon schématique un exemple de connecteur électrique selon l'invention qui comprend ici une prise électrique femelle 1 destinée à être fixée sous une caisse d'un véhicule tracteur à moteur (non représenté) et une prise électrique mâle 2 qui s'insère dans le sens de la flèche F dans la prise électrique femelle 1, du bas vers le haut, par le dessous de la caisse du véhicule tracteur .

La figure 2 illustre de façon schématique la prise électrique mâle 2 insérée et verrouillée dans la prise électrique femelle 1.

On a fait apparaître sur les figures 1 et 2 des références numériques qui seront discutées plus loin dans la description .

Sur la figure 3 on a représenté selon une vue éclatée la prise électrique femelle 1. Elle est représentée ici en plusieurs parties qui s 'emboîtent les unes dans les autres. Elle est constituée d'un boîtier 3, représenté sur la figure 1, en matière plastique moulée par exemple.

Ce boîtier comprend un capot 4 avec un trou central circulaire, un corps de prise 5 avec un alésage et une cage 6 annulaire s 'insérant dans l'alésage du corps de prise 5. Le corps de prise 5 et la cage 6 forment un orifice 7 avec un fond.

Un couvercle 8 avec un trou central circulaire s 'emboîte dans le corps de prise 5. Des contacts électriques 9 à lamelle métallique sont agencés à l'intérieur de la paroi annulaire de la cage 6.

Chaque contact électrique 9 à lamelle est câblé par cosse à sertir standard. Dans le cas d'exemple 13 lamelles métalliques sont agencées autour de la cage 6.

Un obturateur 10 ferme l'orifice 7.

L'obturateur 10 est ici sous forme d'une coupelle circulaire avec une surface bombée en direction de l'intérieur de l'orifice 7. Il est entendu que la surface bombée est définie comme une surface présentant un sommet saillant (ou un creux) et peut se présenter sous une forme différente de celle d'une coupelle circulaire, telle qu'une forme pyramidale par exemple.

L'obturateur 10 est monté mobile en translation axial dans l'orifice 7 par un ressort 12 de rappel qui entoure un piston 11 s 'étendant de la face interne de l'obturateur 10 vers le fond de la cage 6.

Des aimants 24, 24' et 24'' sont agencés à la périphérie du corps de prise 5.

Sur la figure 4 on a présenté selon une vue éclatée de la prise électrique mâle 2. Elle comprend une coque en matière plastique par exemple, qui comprend plusieurs parties assemblées pour définir un manche de préhension de la prise électrique mâle 2, un plot de connexion 13 formé d'un plot cylindrique à surface extérieure annulaire définissant une sorte de cage recevant sur sa surface extérieure des contacts électriques 14 à lamelle avec une zone ressort.

Chaque contact électrique à lamelle peut être câblé par cosse à sertir standard.

La tête 15 du plot de connexion 13 présente une surface bombée vers l'extérieur, ici un disque bombé.

Cette tête 15 de plot de connexion 13 présente une forme complémentaire à l'obturateur 10 à surface bombée, ici sous la forme d'une coupelle circulaire bombée vers l'extérieur du plot de la prise électrique mâle. Il est entendu que le sens du bombage des surfaces complémentaires bombées pourrait être inversé sans changer la portée de l'invention.

Dans le cas d'exemple sur la figure 4, on a illustré une tête 15 de plot de connexion 13 avec treize contacts électriques 14 selon la norme ISO 11446. La coque de la prise électrique mâle 2 comprend deux demi-coques 16 et 16' qui forment le manche de préhension et un support 17 de plot de connexion 13 dans lequel est agencé un système de verrouillage, ici à tirette 18, qui commande deux bielles 19 et 19' latérales qui s'étendent en position rétractée dans le plot de connexion 13 ou avancée en saillie du plot de connexion 13 dans deux fentes 23 agencées perpendiculairement à l'axe longitudinal du plot de connexion 13.

Des aimants 20, 20' et 20'' sont agencés dans le support

17 de plot de connexion 13, à la périphérie du support 17.

Le support 17 de plot de connexion 13 s 'emboîte dans les deux demi-coques 16 et 16' et un logement est prévu dans le manche de préhension pour déplacer longitudinalement la tirette 18 d'une position de verrouillage ou de repos à une position de déverrouillage.

Lorsque la tirette 18 est au repos les bielles 19 et 19' sont en position avancée dans les fentes 23.

Lorsque la tirette 18 est en position de déverrouillage par action de l'utilisateur sur la tirette 18, les bielles 19 et 19' sont en position rétractée dans le plot de connexion 13.

Sur la figure 5 on a représenté une vue de dessous de la prise électrique femelle 1 montrant les parties décrites ci- dessus emboîtées. Sur la prise électrique femelle 1, représentée ici sans l'obturateur 10, on peut visualiser les contacts électriques 9 s 'étendant chacun suivant la direction axiale de l'orifice 7.

Une rainure 21 s'étend axialement le long de la cage 6 à partir du couvercle 8 de la prise électrique femelle 1.

Sur la figure 6 on a représenté une vue de dessus d'une portion de la prise électrique mâle 2 montrant le plot de connexion 13 assemblé dans le support 17 et la tête 15 de plot de connexion 13 présentant une surface bombée complémentaire à la surface bombée de l'obturateur 10.

Une languette 22 s'étend axialement le long de la surface extérieure annulaire du plot de connexion 13. Cette languette 22 a une forme complémentaire à la rainure 21 de la prise électrique femelle 2.

Sur les figures 5 et 6, les logements des aimants 24, 24', 24'' agencés dans le corps de prise 5 de la prise électrique femelle 1 et les logements des aimants 20, 20', 20'' agencés dans le support 17 du plot de connexion 13 sont distinguables par des ronds aux périphéries des deux éléments 5 et 17. Les aimants 24, 24 ', 24"et 20, 20 ', 20'' sont positionnés de sorte à s'attirer mutuellement lors de l'insertion de la prise électrique mâle 2 dans la prise électrique femelle 1.

Sur la figure 7, on a présenté schématiquement les contacts électriques 9 à lamelle de la cage 6 de la prise électrique femelle 1 faisant contact avec les contacts électriques 14 à lamelle de la prise électrique mâle 2.

Les contacts électriques 14 peuvent présenter une zone ressort qui permet d'assurer un bon contact électrique entre les lamelles des prises électriques respectives.

La prise électrique femelle 1 selon l'invention peut être fixée affleurant au bouclier arrière du véhicule, sous la caisse du véhicule, de manière à ne pas être visible depuis l'arrière du véhicule.

Le connecteur électrique selon l'invention comprend donc une prise électrique mâle 2 agencée pour s'insérer axialement facilement dans l'orifice 7 de la prise électrique femelle 1 sans control visuel.

En particulier lorsque la prise électrique femelle 1 est fixée sous la caisse du véhicule à moteur qui va tracter la remorque, l'insertion de la prise électrique mâle 2 de la remorque dans la prise électrique femelle 1 peut se faire « à l'aveugle », c'est-à-dire sans que l'utilisateur n'ait à passer la tête sous le véhicule.

En absence de prise électrique mâle 2 dans la prise électrique femelle 1, l'obturateur 10 ferme l'orifice 7 de la prise électrique femelle 1. La surface externe périphérique de l'obturateur 10 se retrouve en position affleurante à l'orifice 7 protégeant ainsi les contacts électriques 9 disposés sur la paroi annulaire de l'orifice 7 de la prise électrique femelle 1.

L'obturateur 10 se déplace en translation axiale uniquement lors de l'insertion par l'utilisateur de la prise électrique mâle 2 dans la prise électrique femelle 1, laissant apparaître ainsi automatiquement les contacts électriques 9 à lamelle de l'orifice 7 de la prise électrique femelle 1. Ainsi il n'est pas nécessaire d'enlever un couvercle de protection de la prise électrique femelle 1 préalablement à l'insertion de la prise électrique mâle 2.

Selon l'invention, le positionnement du plot de connexion 13 face à l'obturateur 10 est tout d'abord facilité par un guidage mécanique grâce à la forme bombée de la tête 15 du plot de connexion 13 de la prise électrique mâle 2 qui est complémentaire à la surface bombée de l'obturateur 10 de la prise électrique femelle 1.

L'utilisateur tenant la prise électrique mâle 2 par son manche de préhension va déplacer la prise électrique mâle 2 sans avoir à regarder sous le véhicule jusqu'à ce qu'il ressente l'emboîtement des deux surfaces bombées complémentaires l'une de l'autre.

Ensuite la rencontre de la languette 22 avec la rainure

21 permet simplement d'assurer que la tête 15 du plot de connexion 13 est positionnée correctement face à l'orifice 7. On comprendra alors que l'utilisateur peut pousser le plot de connexion 13 de la prise électrique mâle 2 sur l'obturateur 10 de la prise électrique femelle 1.

L'obturateur 10 monté mobile en translation axiale dans l'orifice 7 est déplacé axialement par la tête 15 du plot de connexion 13 vers le fond de l'orifice 7, le ressort de rappel 12 étant compressé vers le fond de l'orifice 7.

L'insertion de la tête 15 du plot de connexion 13 dans l'orifice 7 est facilitée par les surfaces annulaires complémentaires cylindriques du plot de connexion 13 de la prise électrique mâle 2 et de l'orifice 7 de la prise électrique femelle 1.

Au cours de l'insertion du plot de connexion 13 de la prise électrique mâle 2 dans l'orifice 7 de la prise électrique femelle 1, les contacts électriques 9 et 14 à lamelle agencés sur les cages formées par les surfaces annulaires cylindriques, entrent en contact par frottement.

Selon l'invention, la languette 22 glissant par translation dans la rainure 21 de forme complémentaire empêche la rotation du plot de connexion 13 dans l'orifice 7.

Lorsque le support 17 du plot de connexion 13 de la prise électrique mâle 2 se trouve à proximité du couvercle 8 de la prise électrique femelle 1, les aimants 24, 24 ' et 24'' agencé dans la périphérie du corps de prise 5 de la prise électrique femelle 1 attirent les aimants 20, 20', 20'' agencé en position complémentaire dans la périphérie du support 17 de plot de connexion 13, formant ainsi un système d'attraction mutuelle et une liaison magnétique pour bien plaquer les prises l'une contre l'autre et faciliter la connexion des deux prises.

Il est entendu que cette liaison magnétique cède lorsque l'utilisateur exerce sur le manche de la prise électrique mâle une traction axiale suffisante pour débrancher la prise électrique mâle. Cette traction axiale est généralement relativement faible.

Au lieu ou en complément d'une liaison par attraction magnétique, on pourrait prévoir une liaison par ventouse ou par encliquetage .

Le support 17 de plot de connexion 13 de la prise électrique mâle 2 se trouvant alors en butée du couvercle 8 de la prise électrique femelle 1, l'utilisateur peut verrouiller le plot de connexion 13 dans l'orifice 7 en actionnant la tirette 18 du système de verrouillage logée dans le manche de préhension, de sa position de déverrouillage à sa position de verrouillage. Les bielles 19 et 19' se trouvent alors en position avancée de sorte qu'elles sont en saillie dans la cage 6 de la prise électrique femelle 1. La translation axiale de la prise électrique mâle 2 dans la prise électrique femelle 1 est alors bloquée.

Il est entendu que le système de verrouillage peut se présenter comme un bouton à presser ou une mollette à tourner. On pourrait aussi contrôler le bon verrouillage en ajoutant au système de verrouillage un témoin tactile et/ou visuel .

Selon l'invention les contacts électriques sont répartis à la périphérie des deux cages, intérieurement pour la prise électrique femelle 1 et extérieurement pour la prise électrique mâle 2. La connexion électrique selon l'invention ne se fait donc pas par une insertion de broches qui est souvent délicate à emboîter dans les orifices une prise. Les contacts électriques à lamelle des prises électriques mâle 2 et femelle 1 selon l'invention s'étendent suivant la direction axiale d'insertion de la prise électrique mâle 2. Les contacts électriques de la prise électrique mâle 2 glissent le long des contacts électriques de la prise électrique femelle 1. En fin d'insertion du plot de connexion 13 dans l'orifice 7, la bonne mise en contact des contacts électriques 9 et 14 à lamelles est garantie par le choix d'utiliser des lamelles à zone ressort pour les contacts électriques 14 de la prise électrique mâle 2.

II va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède de l'un de ses modes de réalisation, susceptibles de subir quelques modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention.