Brevet FR2624648A1 — publié le 19890616

SOCLE DE CONTACTEUR DE PUISSANCE A BROCHES L'invention concerne les contacteurs de puissance à broches et, plus particulièrement dans ces contacteurs, la partie femelle qui constitue- le socle sur lequel vient s'embrocher et se fixer la partie mâle. Les contacteurs de puissance sont utilisés dans de nombreux domaines pour réaliser des connexions électriques entre deux éléments qui sont, d'une part, plusieurs sources d'alimentation électrique et, d'autre part, un circuit de distribution de la puissance électrique à différents organes. Les caractéristiques de ces contacteurs, qui sont en fait des relais de puissance, dépendent bien entendu de la puissance électrique qu'ils doivent être capables de transmettre sans se détériorer ainsi que des conditions de l'environnement. C'est ainsi qu'en aéronautique, les puissances électriques sont transmises sous une relativement faible tension et il en résulte donc des intensités de courant très importantes qui échauffent d'une façon générale les conducteurs électriques mais plus particulièrement les contacts du contacteur, notamment lorsque la liaison électrique entre lesdits contacts n'est pas parfaite. Cette mauvaise liaison électrique au niveau des contacts peut provenir de divers facteurs tels que l'absence d'homogénéité des surfaces en regard, la détérioration du contact électrique entre les surfaces en regard due aux modifications de l'environnement: humidité, vibrations et le vieillissement rapide des éléments mécaniques dû aux vibrations et aux échauffements locaux fréquents. En outre, les contacteurs de puissance sont en général lourds et relativement volumineux de sorte qu'il est difficile de les monter par des connexions à broches et douilles sans rencontrer des difficultés de tenue mécanique notamment en cas de vibrations. Un but de la présente invention est donc de réaliser un socle pour contacteur de puissance à broches, ledit socle constituant la partie femelle du connecteur, qui permet d'obtenir et de maintenir un excellent contact électrique avec les broches de la partie mâle portées par le contacteur même dans le cas o il est soumis a des vibrations de manière continue. Par ailleurs, ce socle de contacteur constitue les bornes d'entrée et de sortie de la puissance électrique à distribuer aux divers appareils électriques de bord et il est important de détecter les défauts et les pannes qui peuvent affecter lesdits appareils, défauts et pannes qui se traduisent' souvent par des surintensités et des surtensions sur les conducteurs d'alimentation. L'endroit idéal pour mesurer de telles anomalies est sur la partie fixe du contacteur, c'est-à-dire sur la broche. Aussi, un autre but de la présente invention est de réaliser un socle pour contacteur de puissance à broches qui comprend des moyens de mesure des surintensités. L'invention se rapporte à un socle de contacteur de puissance du type à broches carac- térisé en ce qu'il comprend une embase plate qui est percée d'une pluralité de trous, chaque trou se terminant, côté broches, par un alésage intérieur et un alésage extérieur qui ont chacun un diamètre plus grand que celui du trou, une douille qui est montée dans chaque trou et qui comporte -à ses deux extrémités une partie cylindrique de révolution, l'une pour accommoder la broche correspondante et À15 l'autre pour effectuer la connexion avec un conducteur, ladite broche étant pourvue, côté conducteur, d'une collerette extérieure qui sert de butée contre l'embase, et côté broche, d'une rainure circulaire extérieure pour loger un anneau élastique ou clip qui sert de retenue en venant en butée contre l'épaulement de l'alésage intérieur, et un joint annulaire élastique qui est logé dans l'alésage extérieur. Il est prévu que le joint annuiaire élastique ait une épaisseur plus forte que la profondeur de l'alésage extérieur de manière à ce qu'il vienne presser la douille pour maintenir le clip contre l'épaulement de l'alésage intérieur. L'embase est munie de moyens, tels que des pieds, sur lesquels vient se fixer de manière démontable le contacteur. Une telle disposition permet d'assurer un bon contact électrique entre les parties mâle et femelle même en présence de vibrations importantes. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront a la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble d'un contacteur de puissance et de son socle de support selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus du socle du contacteur de puissance selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe du socle de contacteur de puissance suivant la ligne III-III de la figure i et, la figure 4 est une vue en coupe détaillée d'une douil!4e femelle du socle de contacteur selon l'invention. La figure 1 montre un contacteur de puissance i qui comprend un boîtier 2 et son socle de support 3. Ce boîtier 2 contient un relais (non représenté) qui permet d'aiguiller l'énergie électrique reçue sous forme triphasée sur les trois bornes de gauche ou sur les trois bornes de droite (bornes d'entrée) vers les trois bornes centrales qui constituent les bornes de sortie, vers un appareil de distribution électrique dont fait partie le socle 3. Dans un aéronef, l'énergie électrique peut provenir de diverses sources d'alimentation que sont deux générateurs principaux qui ne fonctionnent que 2624'648 lorsque les moteurs de l'aeronef sont en marche, un générateur de piste d'envol pour le démarrage des moteurs et un générateur auxiliaire de bord qui ne fonctionne qu'en l'absence du générateur de piste. Dans un tel aéronef, il est prévu plusieurs contacteurs de puissance du type de la figure i de manière à choisir les sources d'alimentation électrique et à aiguiller l'énergie électrique vers les deux réseaux de distribution de l'aéronef. Les bornes d'entrée-sortie du boîtier 2 sont constituées par des broches 36 qui viennent se loger dans des douilles 37 du socle 3. Ces broches 36 sont solidaires du boîtier et ne seront pas décrites plus précisément car -elles ne font pas partie de l'invention. Ce boîtier 2 présente extérieurement et latéralement des pattes de fixation 38, 39 et 40 qui coopèrent avec des pieds 8 et 9 solidaires du socle 3 par l'intermédiaire de trous taraudés dans les pieds 8 et 9 et de vis traversant les pattes de fixation. Seule la vis 6 associée au pied 9 a été représentée (figure 3). Comme le montrent les figures 2 et 3, le socle 3 comprend une embase 5 en matériau isolant qui est percée de neufs trous tels que celui référencé 7, trous qui servent de logement aux douilles femelles 37. Le socle 3 présente, du côté' du boîtier 2, deux pieds 8 et 9 de support et' de maintien de ce boîtier qui sont fixés sur l'embase. A cet effet, ces pieds sont percés de trous taraudés 34 et 35 pour le pied 8 et 10 pour le pied 9 dans lesquels viennent se visser des vis associées au boîtier 2. Le pied 8 a la forme d'un U dont les branches latérales sont fixées a l'embase. La branche transversale est prévue pour recevoir un connecteur multibroches 11 pour courants faibles. Le socle 3 peut être fixé de manière démontable sur la coque de l'appareil de distri- bution électrique par des moyens appropriés (non représentés), ce qui facilite l'assemblage initial. Comme le montre de manière plus détaillée la figure 4, chaque contact femelle 37 comprend les éléments suivants. D'abord un trou 12 percé dans l'embase 5 et deux alésages 25 et 26 de diamètre supérieur à celui du trou 12 disposés du côté du contact mâle. Dans ce trou et l'alésage 25 est disposée une douille 14 comportant une partie supérieure creuse 16 et une partie inférieure creuse 17 séparées par une partie pleine formant une collerette 15. Le fond de chaque partie creuse est percé d'un trou 27 ou 28 qui sert à évacuer l'eau et les saletés qui peuvent s'accumuler dans le fond. La partie inférieure 17 est un cylindre de révolution et sert à établir le contact électrique avec un conducteur souple multibrins, par exemple par sertissage. La partie supérieure 16, également un cylindre de révolution, est prévue pour coopérer avec une broche mâle 36. Vers l'extrémité supérieure de la partie 16, la paroi externe est munie d'une rainure circulaire 29 pour accommoder un anneau élastique ou clip 19. Cet anneau 19 sert à retenir en place la douille 14 dans le trou 12 tout en lui permettant un certain déplacement vertical limité vers le bas. La collerette 15 joue un rôle semblable pour limiter le déplacement vers le haut de la douille 14. Pour des raisons évidentes, l'épaisseur de la paroi de la partie supérieure 16 est plus forte que celle de la partie inférieure 17. La partie supérieure 16 est coiffée d'un joint élastique 20 qui s'encastre dans l'alésage supérieur 26, ce joint présentant une ouverture centrale circulaire 30 dont le centre est sur l'axe de révolution de la douille. La face supérieure du joint 20 est chanfreinée sur son pourtour. La face inférieure du joint affleure le pourtour supérieur arrondi de la douille 14. La partie inférieure 17 se prolonge vers le i5 bas par le câble multibrins 18 qui traverse par un trou 31 une plaque 21 qui sert de support à des bobinages toriques tels que ceux référencés 22, 32 et 33 (figures 4 et 3) Chaque bobinage torique entoure un conducteur et est utilisé pour mesurer l'intensité de courant qui y circule. Comme le montre la figure 3, les bobinages toriques 22 et 32, associés aux conducteurs extrêmes, sont disposés d'un côté de la plaque 21, celui éloigné du socle 3 - tandis que le bobinage 33, associé au conducteur central, est disposé entre la plaque 21 et l'embase 5. La plaque 21 est maintenue en place par rapport au socle 3 par tous moyens appropriés. Cette plaque 21 peut être par exemple une plaque pour support de circuits imprimés et est donc relativement rigide. La douille 14 est en cuivre et la paroi interne de la partie supérieure 16 est recouverte d'une fine couche d'or pour améliorer le contact entre la partie mâle 36 et la douille 14. Le socle 3 est réalisé en des matériaux composites qui sont connus sous les appellations de RITON et de DELMAT. Le clip 19 est de préférence en acier et le joint élastique 20 est réalisé en un composé élastomère. - Les contacts mâles 36 du contacteur 2 s'em- manchent dans les douilles correspondantes 14, les douilles étant repoussées vers le bas jusqu'à ce que le clip 19 s'appuie sur l'épaulement de l'alésage 25. La face inférieure du boîtier 2 (côté contacts mâles) vient s'appuyer sur les joints élastiques 20 dont le pourtour de l'ouverture centrale se déplace vers la douille et vient la bloquer en position basse tout en laissant un certain débattement dû à l'élasticité du joint. Le boîtier 2 est maintenu en position par des vis qui lui sont associées et qui viennent se visser dans les trous taraudés 10, 34 et 35 portés par les pieds 8 et 9. Bien entendu, les trous taraudés 10, 34 et 35 et les vis correspondantes peuvent être remplacés par tous autres moyens équivalents qui assurent une fixation démontable. Par cette disposition des différents éléments et leur montage, on obtient un meilleur contact entre les deux parties mâle et femelle du contacteur mais aussi une meilleure tenue mécanique de l'ensemble, notamment en cas de vibrations comme c'est la cas sur les aéronefs. En outre, on peut, non seulement, monter et démonter facilement le boitier 2 par rapport au socle 3 mais aussi monter et démonter relativement facilement les douilles 14 car il suffit d'enlever le joint élastique 20- pour avoir accès au clip 19. Lorsque le clip 19 est retire, la douille 14 peut être enlevée en tirant sur le conducteur qui lui est connecté. Un tel aspect facilite la maintenance de l'appareil. REVENDICATIONS 1. Socle pour contacteur de puissance du type à broches caractérisé en ce qu'il comprend une embase plate (5) qui est percée d'une pluralité de trous, chaque trou se terminant, côté broches, par un alésage intérieur (25) et un alésage extérieur (26) qui ont chacun un diamètre plus grand que celui du trou, une douille (14) qui est emmanchée dans chaque trou et qui comporte a ses deux extrémités une partie.cylindrique de révolution, l'une (16) pour accommoder la broche correspondante (36) et l'autre (17) pour effectuer la connexion avec un conducteur (18), ladite broche. étant pourvue, côté conducteur, d'une collerette extérieure (15) qui sert de butée contre l'embase (5), et côté broches, d'une rainure circulaire extérieure (29) pour loger un anneau élastique ou clip (19) qui sert de retenue en venant en butée contre l'épaulement de l'alésage intérieur (25) , et un joint annulaire élastique (20) qui est logé dans l'alésage extérieur (26). 2. Socle pour contacteur de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épais- seur du joint annulaire élastique (20) est plus grande que la profondeur de l'alésage extérieur (26) de manière à venir presser la douille (14) et ainsi bloquer l'anneau élastique (19) contre l'épaulement de l'alésage intérieur (25) lorsque le support de broches (2) est maintenu pressé contre l'embase (5). 3. Socle pour contacteur de puissance selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'embase (5) est munie de moyens de fixation (8, 9, 10, 34, 35) du support de broches (23). 4. Socle pour contacteur de puissance selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation sont constitués par des pieds (8 et 9) portés par l'embase (5) et sur lesquels vient reposer le support de broches (2). 5. Socle pour contacteur de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que les conducteurs (18) munis de leur douille (14) sont prévus pour pouvoir passer au travers de bobinages toriques (22, 32, 33) qui servent à mesurer les intensités de courant circulant dans lesdits conducteurs.