Brevet FR2598854A1 — publié le 19871120

CONNECTEUR ELECTRIQUE POUR TERMINER UN CABLE ELECTRIQUE ET METHODE DE MONTAGE DUDIT CONNECTEUR. La présente invention concerne un connecteur électrique pour terminer un câble électrique et plus particulièrement des câbles électriques de petite dimension, et une méthode pour le montage du connecteur sur le câble. La forme exacte du connecteur électrique joue un rôle important, de plus en plus grand, dans la conception du câblage d'un circuit électrique. Ceci est spécialement vrai dans la technologie aéronautique, à cause des exigences imposées par les standards de haute sécurité et fiabilité. L'aéronautique militaire présente-même des exigences plus grandes à cet égard, dues en partie aux sévères contraintes physiques 15 auxquelles sont soumis les systèmes d'avionique. L'exigence principale que le poids de l'aéronef doit être minimisé présente des problèmes particuliers pour la conception du câblage des circuits électriques. Dans un aéronef militaire moderne, le câblage 20 qui doit être prévu pour les communications avec des signaux à courant faible peut constituer jusqu'à % de la longueur totale du câblage à, bord de l'aéronef. Ce pourcentage continue à augmenter et est rendu possible par le développement de câbles plus solides ayant une isolation améliorée. En conséquence, il est nécessaire d'utiliser des câbles de dimension plus petite qui permettent une réduction significative du poids. La différence de poids entre deux cables qui sont pris dans trois dimensions différentes 30 peut aller jusqu'à 50 % de sorte qu'utiliser un câble plus petit ayant la grandeur 24 ou 26 est préférable pour permettre une substantielle réduction du poids par rapport à l'utilisation d'un câble ayant une grandeur, par exemple, de 22. Néanmoins, le câble plus petit présente des difficultés pour la connexion aux connecteurs électriques existants, notamment aux connecteurs à broche. Ces connecteurs sont du type o un cylindre à câbLe est conçu avec un diamètre intérieur approprié pour être utilisé avec la grandeur du câble. Une extrémité dénudée de câble isolé est insérée dans le cylindre à câble o elle est sertie pour former une connexion mécanique et électrique avec les connecteurs 10 à broche. A cause de la rigidité de la connexion, il y a un point faible créé sur le câble juste au-delà du cylindre à câble o le câble est quelquefois visible. Ce point faible a présenté de sérieux problèmes de cassure provoquant une augmentation des défaillances 15 électriques. Dans certaines réalisations, le connecteur à broche est encapsulé dans une garniture ou joint d'isolation pour améliorer la solidité de la connexion. Néanmoins, très souvent le problème de la cassure du câble ou de la sortie du câble est observé lorsque des câbles de dimensions inférieures sont utilisés, à cause de l'existence du point faible décrit précédemment. Une solution a été proposée en utilisant deux câbles de grandeur supérieure mais, pour les applications 25 existantes, ceci entraîne un recâblage étendu et coûteux. Une illustration de la gravité de ce problème peut être remarquée dans le rapport o les exigences militaires pour les avions de combat F-15 et F-16 30 ont été récemment révisées. Là o les connecteurs à broche utilisant deux petits câbles ayant des grandeurs 24 et 26 étaient permis à l'édition J de MILSPEC W5088, de tels connecteurs à broche ont été éliminés, à l'édition K, en faveur des connecteurs 35 utilisant des câbles plus larges ayant la grandeur 22. Cette version n'est pas favorable à cause du poids additionnel résultant de l'utilisation de câbles de plus grandes dimensions, qui peut aller jusqu'à 50 kg, pour l'aéronef. Il y a aussi l'aspect du coût engendré par le recâblage. Ces problèmes ont été rencontrés dans la conception des nouveaux avions de combat tels que les avions de combat LAVI développés récemment par l'industrie aéronautique israélienne. Il est donc souhaitable d'éliminer les 10 points faibles de terminaison des câbles produits par les différents connecteurs tels que les connecteurs à broche qui sont utilisés pour la terminaison de câbles de plus petit diamètre. C'est donc un objet principal de la présente 15 invention de pallier les désavantages susmentionnés et de proposer un connecteur électrique amélioré construit pour résoudre ce problème de cassure des câbles ou de la sortie en éliminant les points faibles, procurant ainsi une sécurité et une fiabilité accrues 20 pour les câbles de circuits électriques. Le connecteur selon l'invention est caractérisé par le fait que ledit cylindre à câble a une longueur et un diamètre intérieur tels qu'une partie conductrice de l'électricité et une partie munie d'une gaine d'isolation électrique dudit câble puissent y être insérées, ledit cylindre étant mécaniquement serti pour former au moins un point de connexion mécanique et électrique à ladite partie conductrice d'électricité et au moins un point de connexion mécanique à ladite 30 partie munie de la gaine d'isolation électrique dudit câble. Le double sertissage du cylindre à câble sur les parties conductrice et isolante du câble élimine le point faible existant dans les connecteurs 35 de l'art antérieur, résolvant ici les problèmes liés à la cassure et à la sortie du câble. Selon une variante d'exécution, le connecteur électrique est un connecteur à broche qui est encapsulé dans une garniture ou joint d'étanchéité. Selon une autre variante, le connecteur électrique est un connecteur à broche ayant une douille d'isolation au-dessus du cylindre à câble. Dans ces deux variantes, le cylindre à câble est prévu avec un diamètre à gradins, de telle sorte que le diamètre intérieur de la partie postérieure 10 du cylindre à câbLe est plus petit que le diamètre intérieur de la partie antérieure du cylindre à câble. On forme ainsi un épaulement qui limite l'insertion du câble, tandis qu'il y a contact intime de la partie conductrice et de la chemise d'isolation 15 du câble avec le cylindre à câbles. L'invention a également pour objet une méthode pour connecter un câble électrique à un connecteur ayant un cylindre à câble, cette méthode comprenent les étapes suivantes: - insertion d'une partie conductrice d'électricité dénudée et d'une partie adjacente munie d'une gaine d'isolation dudit câble dans ledit cylindre à câble; et - sertissage mécanique dudit cylindre à câble sur chacune desdites parties conductrice d'électricité et munie de la gaine d'isolation dudit câble. L'invention sera décrite à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une section partielle 30 d'un connecteur à broche selon l'art antérieur, - la figure 2 représente une section partielle d'une variante préférée d'un connecteur à broche selon la présente invention; et - la figure 3 représente une coupe partielle 35 d'un connecteur à broche modifié selon la présente invention. En se référant maintenant à la figure 1, on a représenté une section partielle d'un connecteur à broche 10 de l'art antérieur. Le corps 12 du connecteur 10 est fait d'un matériau conducteur de l'électricité. duquel est formé, en une pièce, une broche 14 et un cylindre à câble 16 ayant une longueur L1. Le cylindre 16 présente un trou borgne 18. Une partie conductrice de l'électricité 19 d'un câble 20 est connectée au connecteur à broche, 10 le câble 20 ayant une longueur représentée partiellement. La partie conductrice d'électricité 19 peut être composée de fils torsadés ou d'un conducteur solide. Le diamètre intérieur du cylindre à câble 16 15 correspond à la grandeur du conducteur électrique avec lequel il doit être utilisé. Ainsi, il est possible d'insérer la partie conductrice 19 du câble 20 dans le cylindre à câble 16. Néanmoins, dans cette exécution, la partie munie de la gaine d'isolation 25 20 du câble 20 est à proximité du cylindre à câble 16, mais elle ne peut pas y être insérée. Le cylindre à câble 16 est mécaniquement serti sur la partie conductrice 19 avec un outil de sertissage au point généralement désigné par A pour effectuer une connexion 25 mécanique et électrique à la partie conductrice 19. Comme représenté sur la figure 1, le connecteur à broche 10 est encapsulé dans une garniture ou joint d'étanchéité 27. Ce joint a une dimension standard S qui est plus grande que la longueur L1 du cylindre à câble 16 et constitue un moyen convenable pour supporter le cylindre à câble 16 et le câble 20. En tout cas, il existe un point faible 28 sur la partie conductrice 19, qui présente la possibilité de cassure et de panne électrique du circuit dans 35 lequel le câble 20 est connecté. Comme décrit précédemment, Le problème de cassure du câble a conduit à l'utilisation de câbles plus grands tels que des câbles de grandeur 22 qui sont plus forts mais qui sont aussi plus lourds. Dans les applications aux avions militaires o des câbles plus petits et plus Légers tels que des câbles de grandeur 24 ou 26 ont été utilisés, le remplacement avec des câbles plus lourds présente le problème du poids additionnel et des procédures de recâblage 10 coûteuses. En se référant maintenant à la figure 2, on a représenté une section partielle d'une variante préférée d'un connecteur à broche 30 conforme à l'invention. Le corps 32 du connecteur à broche 30 est fait d'un matériau conducteur de l'électricité, et il est formé d'une pièce sous la forme d'une broche 34 et d'un cylindre à câble 36. Le connecteur à broche 30 est représenté encapsuLé dans une garniture ou joint d'étanchéité 27: néanmoins, comme mentionné précédemment, ceci est simplement un support convenable. Le cylindre à câble 36 a une longueur L2 et un diamètre intérieur à gradins en ses parties antérieure 38 et postérieure 40. Le diamètre intérieur de la partie postérieure 40 est prévu pour épouser 25 la grandeur du câble d'un conducteur électrique 19 qui y est inséré. Un diamètre intérieur légèrement plus grand est prévu pour la partie antérieure 38, formée pour épouser la grandeur de la gaine d'isolation du câble 20. Un épaulement 42 est formé entre tes deux diamètres des parties antérieure et postérieure 38 et 40. Comme représenté sur la figure 2, le cylindre à câble 36 est prévu avec une longueur L2 qui permet aux deux parties conductrice de l'électricité 19 35 et munie de la gaine d'isolation 25 du câble d'y être insérées. La longueur L2 du cylindre à câble 36 est de préférence prévue aussi longue que possible tout en restant inférieure à la longueur S de la garniture ou du joint d'étanchéité 27. Lorsque le câble 20 est inséré dans le cylindre à câble 36, l'épaulement 42 fonctionne comme butée contre l'extrémité 44 de la gaine d!isolation 25, empêchant une plus grande insertion du câble 20 dans le cylindre à càble 36. Une connexion à pression est réalisée entre le câble 20 et le connecteur à broche 30 par un sertissage mécanique du câble 20 aux points X et Y du cylindre à câble 36. Une connexion électrique et mécanique de la partie conductrice 19 est formée 15 par le sertissage au point X, tandis qu'une connexion mécanique de la partie munie de la gaine d'isolation est formée par le sertissage au point Y. Le double sertissage du cylindre à câble 36 sur chacune des parties conductrice et isolante 20 19 et 25 du câble 20 respectivement aux points X et Y élimine le point faible existant dans les connecteurs à broche de l'art antérieur, permettant ainsi une plus grande robustesse et résolvant les problèmes liés à la cassure du câble et à la sortie du câble. La forme du connecteur à broche 30 rend cette technique possible, apportant le grand avantage que des grandeurs de câbles plus petites ne sont plus problèmatiques pour le câblage de circuits électriques nouveaux ou déjà existants. Ainsi, les grandeurs de câbles telles que les grandeurs 24 ou 26 sont utilisables avec des connecteurs électriques selon la présente invention pour plusieurs applications, et l'obtention de réduction de poids devient très significative 35 dans le cas d'avions militaires. Dans une autre variante, le connecteur à broche 30 peut aussi être muni d'une douille d'isolation (non représentée) d'une longueur appropriée audessus du cylindre à câble 36, remplaçant la garniture ou le joint d'étanchéité 27. En se référant maintenant à la figure 3, il est représenté une section partielle d'un connecteur à broche 45 modifié selon l'invention. Comme sur la figure 2, le corps 46 du connecteur à broche 45 10 est fait d'un matériau conducteur et il est formé d'une pièce comprenant une broche 47 et un cylindre à câble 48. Le cylindre 48 a un trou borgne 49. Dans cette réalisation, le cylindre 48 n'est pas prévu avec un diamètre intérieur à gradins. Néanmoins, 15 la partie conductrice 19 et la partie munie de la gaine d'isolation 25 du câble 20 y sont insérées. Un double sertissage mécanique est utilisé, comme pour la figure 2, sur les parties antérieure et postérieure 50 et 52 du cylindre à câble 48, bien 20 que le sertissage précis ne soit pas représenté sur la figure. Comme mentionné précédemment, le cylindre 48 peut être muni d'une douille d'isolation (non représentée) d'une longueur appropriée. Ainsi, selon l'invention, il est proposé 25 un connecteur électrique tel qu'un connecteur à broche qui est adéquat pour l'utilisation avec des câbles de grandeur inférieure et assure un double sertissage pour éliminer le problème de la cassure du câble et de la sortie du câble inhérent aux connec30 teurs de l'art antérieur. Bien que les principes de l'invention aient été décrits en se référant à des connecteurs spécifiques, il est clair que la description est faite à titre d'exemple et ne constitue par une limitation de 35 la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique pour terminer un câble électrique (20), comprenant un cylindre à câble (36), caractérisé par le fait que ledit cylindre à câble (36) a une longueur et un diamètre intérieur tels qu'une partie conductrice de l'électricité (19) et une partie munie d'une gaine d'isolation électrique (25) dudit câble (20) puissent y être insérées, ledit cylindre (36) étant mécaniquement serti pour fournir au moins un point de connexion 10 mécanique et électrique à ladite partie conductrice d'électricité (19), et au moins un point de connexion mécanique à ladite partie munie de la gaine d'isolation électrique (25) dudit câble. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit cylindre à câble (36) est serti doublement, un sertissage formant ledit point de connexion mécanique et électrique à ladite partie conductrice d'électricité (19) et un second sertissage formant ledit point de connexion mécanique 20 à la partie munie de la gaine d'isolation électrique (25) dudit câble. 3. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit cylindre à câble (36) est formé d'une seule 25 pièce comme connecteur à broche. 4. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une garniture ou un joint d'étanchéité (27) pour y encapsuler ledit cylindre à câble (36). 30 5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une douille d'isolation dans laquelle est enfermé le cylindre à câble (36). 6. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le diamètre intérieur dudit cylindre à câble (36) est à gradins, de sorte qu'un épaulement intérieur (42) est formé entre ses parties antérieure (38) et postérieure (40), ladite partie postérieure (40) ayant un diamètre intérieur plus petit que ladite partie antérieure (38). 7. Méthode pour connecter un câble électrique 10 (20) à un connecteur ayant un cylindre à câble (36), caractérisé par le fait que ladite méthode comprend les étapes suivantes: - insertion d'une partie conductrice de l'électricité (19) dénudée et d'une partie adjacente 15 munie d'une gaine d'isolation (25) dudit câble dans ledit cylindre à câble (36); et sertissage mécanique dudit cylindre à câble (36) sur chacune desdites parties conductrice d'électricité (19) et munie de la gaine d'isolation 20 (25) dudit câble.