Brevet FR2620579A1 — publié le 19890317

La présente invention concerne un dispositif pour le raccordement de l'extrémité d'un câble électrique, présentant une âme métallique et au moins une gaine isolante, à au moins un autre élément conducteur. L'invention s'applique plus particulièrement, quoique non exclusivement, au raccordement d'un câble électrique à âme d'aluminium. On saint, en effet, que l'aluminium est un bon conducteur (Q = 2,8 p Q m), et que sa densité est faibie (2,7) comparée notamment à celle du cuivre. Par ailleurs, la bauxite est relativement répandue dans le monde, et le prix de revient de l'aluminium est relativement peu éievé par rapport aux autres métaux ou alliages conducteurs utilisés dans les systemes électriques. On cherche donc depuis longtemps à l'utiliser dans la constructcn électrique. Malheureusement, les propriétés mécaniques et chimiques de l'aluminium ne sont pas aussi favorables, et son empli~ reste limité, en particulier du fait de son fort pouvoir réducteur, qui entraene la formation d'une couche d'alumine protectrice mais isclante ; et surtout du fait ce la valeur élevée du couple galvanique cuivre-aluminiur qui interdît des jonctions sans précaution de cette nature. Un tel couple n'est pas gênant en soi, mais, dans une atmosphère non inerte, il provoque des phénomènes d'électrolyse et de corrosion. Il est donc nécessaire, lorsque l'on réalise de telles jonctions cuivre-aluminium de prendre des précautions particulières. Par ailleurs, à cause de la couche d'alumine qui se forme sur les conducteurs en aluminium, les contacts électriques entre de tels conducteurs, ou entre ceux-ci et des conducteurs en un métal différent, comme du cuivre, présentent une résistance relativement importante, ce qui provoque l'échauffement des contacts et entraine une mauvaise fiabilité de ces derniers. De plus, le montage mécanique de conducteurs en aluminium exige des précautions supplémentaires par rapport à celui de conducteurs en cuivre par exemple. Néanmoins, des câbles à âme d'aluminium sont de plus en plus utilisés, notamment dans le domaine aéronautique, étant donné le gain de masse ainsi obtenu (environ 50% par rapport aux câbles classiques à âme de cuivre). Jusqu'à présent, on a employé différents artifices pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus. Ainsi, pour réduire la résistance de contact, on utilise par exemple des cosses en cuivre étamé, et les brins des câbles à âme d'aluminium sont eux-mêmes nckelés. Par ailleurs, pour le montage mécanique, un élément en matériau dur et conducteur griffe des brins d'aluminium du câble lors du sertissage. Cet élément permet la liaison électrique entre l'aluminium du câble ou de certains de ses brins et la cosse de raccordement. Toutefois, de telles solutions présentent un certain nombre dtinconvénients. En effet, ledit élément réalisant la liaison électrique entre la cosse en cuivre étamé et les brins conducteurs en aluminium du câble est fragile et délicat à manipuler. De plus, cet élément risque de détériorer des brins du câble et n'assure pas un contact régulier. De plus, la cosse est en cuivre, ce qui n'est pas conforme aux normes requises, et aucun gain de masse n'est obtenu dans l'ensemble de raccordement. Par ailleurs, le cuivre étamé ne tolère que des températures inférieures à 1500 C. En outre, comme le problème de I'étanchéité, dans les dispositifs de raccordement connus, n'est pas spécialement étudié, et comme la protection d'étain peut être détériorée par endroits lors du sertissage en faisant apparaitre des points de contact cuivre-aluminium ou cuivre-alumine, des "sources" de corrosion existent ainsi dans les dispositifs connus. De plus, tout défaut de montage, et en particulier l'absence de l'élément de liaison électrique, entrane, pour un fonctionnement au courant nominal, une élévation de température qu risque de faire fondre la cosse. La présente invention a pour but d'éviter ces inconve- nients, et concerne un dispositif pour le raccordement de l'extrémité d'un câble éleevrioue à un autre conducteur qul, d'une part, garantit un bon contact électrique entre ie dispositif proprement dit et le câble et, d'autre part, est adapté pour éviter tout risque de corrosion au niveau dudit raccordement. A cet effet, le dispositif pour le raccordement de l'extrémité d'un câble électrique, présentant une âme métallique et au moins une gaine isolante, à au moins un autre élément conducteur, du type comportant une partie métallique au moins partiellement déformable pour le sertissage sur le câble et des moyens de raccordement de celle-ci à l'autre élément conducteur, est remarquable, selon l'invention, en ce que ladite partie déformable est une douille dont une extrémité est fermée et dont l'autre extrémité ouverte permet l'insertion de l'extrémité dudit câble à raccorder, et en ce que ladite douille présente une première zone, voisine de son extrémité fermée, destinée à recevoir l'extrémité dénudée de l'âme dudit câble et susceptible d'être déformée radialement de façon à établir la liaison électrique entre la surface interne de ladite douille et l'âme métallique du câble, et une deuxième zone, adjacente à ladite première zone, et voisine de l'extrémité ouverte de la douille, comportant des moyens d'étanchéité susceptibles de coopérer avec la gaine isolante du câble de façon à isoler l'extrémité dénudée de l'âme métallique du milieu extérieur au dispositif. Ainsi, l'étanchéité, qui est assurée dans la zone du sertissage sur le câble, permet d'éviter tout risque de corrosion. Par ailleurs, le sertissage sur l'extrémité dénudée du câble garantit un bon contact électrique entre les brins de l'âme du câble et la surface interne de ladite première zone. Avantageusement, ladite douille présente une troisième zone entre ladite extrémité ouverte et ladite deuxième zone comportant des moyens de maintien dudit câble dans ladite douille. En particulier, lesdits moyens d'étanchéité comportent au moins un Joint torique, ladite deuxième zone de ladite douille étant déformable radialement de façon à assurer l'étanchéité de ladite première zone. Par ailleurs, lesdits moyens de maintien du câble peuvent être constitués par un filetage, ou par des stries, réalisés sur la surface interne de ladite troisième zone, cette dernière étant déformable radialement. De préférence, ladite douille est réalisée dans le même métal ou alliage que l'âme du câble, notamment en aluminium. De plus, la surface externe de la douille, et éventuellement la surface interne de celle-ci au moins dans ladite première zone, peuvent être nickelées. On évite ainsi l'apparition de couples galvaniques générateurs de corrosion. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de raccordement sont constitués par une patte prolongeant ladite douille du côté de son extrémité fermée et présentant au moins un trou traversant. Avantageusement, ladite patte est réalisée en une seule pièce avec ladite douille Par ailleurs, dans le cas où l'autre élément conducteur est constitué par au moins une extrémité d'un châtie électrique, lesdits moyens de raccordement peuvent être constitués par au moins une douille du même type que ce le défit précédemment. En particulier, ledit disositif comprend deux douilles de même type réalisées en une seule pièce. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de raccordement selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective du dispositif de raccordement de l'invention avant l'insertion d'un câble electrique. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de raccordement de l'invention après insertion et raccordement du câble. La figure 5 illustre une variante de réalisation du dispositif de raccordement selon l'invention. Sur le dessin, on a représenté le dispositif 1, selon l'invention, pour le raccordement de l'extrémité d'un câble électrique 2 à un autre élément conducteur. Cet autre élément conducteur peut entre, par exemple, une pièce conductrice (non représentée) pour la mise à la masse dudit câble, ou, éventuellement au moins un autre câble électrique, comme on le verra par la suite, en référence à la figure 5. Le câble 2, dans l'exemple décrit, présente une âme mét-allique notamment d'aluminium 3, une première gaine isolante 4 et une seconde gaine isolante et ae protection 5. A titre d'exemple, la gaine isolante 4 peut être réalisée en Kapton (marque déposée), et ia gaine isolante et de protection 5 peut être constituée d'une tresse en Nomex (marque déposée). Le dispositif de raccordement 1 comprend une douille 6 dont une extrémité 7 est fermée et dont l'autre extrémité ouverte 8 permet l'insertion de l'extrémité du câble 2 à raccorder. La douille 6 présente une première zone 9, voisine de son extrémité fermée 7, destinée à recevoir l'extrémité dénudée de l'âme 3 du câble 2 et susceptible d'être déformée radialement de façon à établir la liaison électrique entre la surface interne 10 de la douille 6 et l'âme métallique 3 du câble 2. On obtient ainsi le sertissage sur l'âme 3 du câble 2 dans la première zone 9 par poinçonnage profond (figure 4) permettant d'atteindre le milieu de l'âme conductrice 3 du câble 2, ce qui garantit un bon contact électrique. La douille 6 présente de plus une deuxième zone 11, adjacente à la première zone 9 et voisine de l'extrémité ouverte 8 de la douille 6, comportant un joint torique d'étanchéité 12 susceptible de coopérer avec la gaine isolante 4 du câble 2 de façon à isoler l'extrémité dénudée de l'âme métallique 3 du milieu extérieur au dispositif 1. Cette deuxième zone 11 étant également déformable radialement, le frettage par déformation radiale de cette dernière permet d'assurer l'étanchéité au niveau du sertissage réalisé dans la première zone 9 au moyen du joint torique 12, réalisé par exemple en silicone, qui vient s'appuyer sur toute la périphérie de la gaine isolante 1. Par ailleurs, la douille 6 présente une troisième zone ,3, entre l'extrémité-ouverte 8 et la deuxième zone comportant des moyens de maintien 14, recases par exemple sous forme c' un fl,evage ou de stries, du câble 2 dans ia douille 6. La troisième zone 13 étant également rad-aLemen- déformable, le frettage de ladite zone permet au filetage ou aux stries 14 de "mordre" dans la gaine 5 de façon à assurer le maintien de l'extrémité dc câble ê dans la douille 6. Pour éviter tout risque de corrosion au niveau du raccordement, la douille 6 est-réalisée dans le même métal ou alliage que l'âme 3 du câble 2, notamment en aluminium. La surface externe 15 de la douille 6, et éventuellement la surface interne 10 de celle-ci, au moins dans la première zone o, peuvent être nickelées. Cette dernière particularité est intéressante dans le cas où l'âme d'aluminium du câble 2 est elle-meme nickelée. Le dispositif 1 comporte de plus des moyens de raccordement à un autre élément conducteur. Dans l'exemple des figures 1 à 4, ces moyens de raccordement sont constitués par une patte 16 prolongeant la douille 6 et présentant un trou traversant 17. La douille 6 et la patte 16 peuvent être réalisées en une seule pièce à partir d'un tronçon de tube filé aplati pour former ladite patte. Ensuite, par une opération composite d'usinage, on réalise les différentes formes intérieures de la douille aux dimensions correspondant à la jauge du câble. La figure 5 représente une variante de réalisation du dispositif de raccordement de l'invention. Le dispositif 1 est, dans ce cas, adapté au raccordement, l'un à l'autre de deux câbles électriques 2 et 2a. Il comporte deux douilles 6 et 6a identiques à celie décrite en référence aux figures 1 à 4. Les deux douilles 6 et 6a sont reliées par un pontage 18, et, avantageusement, elles sont réalisées en une seule pièce. On pourrait également envisager de raccorder ainsi une pluralité de câbles électriques à l'aide d'un même nombre de douilles, chacune comportant les mêmes particularités que la douille 6 décrite ci-dessus et étant reliée à une ou plusieurs autres douilles de façon appropriée. I1 convient de noter également que, dans la zone de sertissage 9, on peut mettre une graisse abrasive qui, au moment du sertissage, enlève la couche d'alumine (câble à âme d'aluminium) et permet d'assurer le contact entre la douille et les brins de l'âme du câble. Le joint torique 12 permet également d'éviter que la graisse ne coule à l'extérieur du dispositif, en cas d'échauffement de la douille, ce qui augmenterait les risques de corrosion. Le dispositif de raccordement de l'invention présente un certain nombre d'avantages, par rapport aux dispositifs existants, en particulier pour des applications aéronautiques. L'étanchéité du raccordement au niveau du sertissage sur le câble est assurée pour une pression supérieure à 3 bars, ce qui est nettement supérieur aux différences de pression maximales atteintes entre les zones pressurisées et non pressurisées d'un aéronef pouvant être traversées par les câbles à raccorder. La realisation des douilles et de leurs moyens de raccordement dans le même métal ou alliage que le câble (en particulier en aluminium quand il s'agit de câbles à âme d'aluminium) permet d'éviter les couples galvaniques, sources de corrosion. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le raccordement de l'extrémité d'un câble électrique, présentant une âme métallique et au moins une gaine isolante, à au moins un autre élément conducteur, du type comportant une partie métallique au moins partiellement déformable pour le sertissage sur le câble et des moyens de raccordement de celle-ci à l'autre élément conducteur, caractérisé en ce que ladite partie déformable est une douille (6) dont une extrémité (7) est fermée et dont l'autre extrémité ouverte (8) permet l'insertion de l'extrémité dudit câble (2) à raccorder, et en ce que ladite douille (6) présente une première zone (9), voisine de son extrémité fermée (7), destinée à recevoir l'extré- mité dénudée de l'âme (3) dudit câble (2) et susceptible d'être déformée radialement de facon à établir la liaison électrique entre la surface interne (10) de ladite douille (6) et l'âme métallique (3) du câble (2), et une deuxième zone (11), adjacente à ladite première zone (9) et voisine de l'extrémité ouverte (8) de la douille (6), comportant des moyens d'étanchéité (12) susceptibles de coopérer avec la gaine isolante (4) du câble (2) de facon à isoler l'extrémité dénudée de l'âme métallique (3) du milieu extérieur au dispositif. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite douille (6) présente une troisième zone (13), entre ladite extrémité ouverte (8) et ladite deuxième zone (11), comportant des moyens de maintien (14) dudit cable dans ladite douille. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comportent au moins un joint torique (12), ladite deuxième zone (11) de ladite douille étant déformable radialement de façon à assurer l'étanchéité de ladite première zone. 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien (14) du câble sont constitués par un filetage réalisé sur la surface interne de ladite troisième 'zone (13), cette dernière étant déformable radialement. 5 - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien (14) du câble sont constitués par des stries réalisées sur la surface interne de ladite troisième zone (73), cette dernière étant déformable radialement. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite douille (6) est réalisée dans le même métal ou alliage que l'âme (3) du câble (2). 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite douille (6) est réalisée en aluminium. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface externe (15) de la douille (6) est nickelée. 9 - Dispositif selon la revendicatiqn 7 ou la revendication 8, caractérisé en ee que la surface interne (10) de la douille (6) est nickelée, au moins dans ladite première zone (9). 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de raccordement sont constitués par une patte (16) prolongeant ladite douille (6) du côté de son extrémité fermée (7) et présentant au moins un trou traversant (17). 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite patte (16) est réalisée en une seule pièce avec ladite douille (6). 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, dans le cas où l'autre élément conducteur est constitué par au moins une extrémité d'un câble électrique (2a), lesdits moyens de raccordement sont constitués par au moins une douille (6a) du meme type que celle définie dans les revendications 1 à 9. 13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend deux douilles (6,6a) de même type réalisées en une seule pièce.