Brevet FR2643194A1 — publié le 19900817

Dispositif de connexion électrique d'un câble, notamment d'allumage, sur un plot L'invention concerne un dispositif de connexion électrique du type comprenant une pièce conductrice, encore appelée cosse, possédant une extrémité de réception d'un câble électrique et une extrémité propre à une connexion sur un plot. On connaît déjà des dispositifs de ce genre dans lesquels l'extrémité de connexion est constituée par une bague fendue, déformable élastiquement, de forme adaptée à celle du plot, et propre à être disposée dans le prolongement axial du câble. De tels dispositifs sont utilisés en particulier dans les systèmes d'allumage des moteurs à combustion interne pour assurer la connexion d'un câble d'allumage sur un plot, ou borne, faisant partie d'un organe d'allumage, comme une bougie, une bobine ou un distributeur. Dans cette application aux câbles d'allumage, il est également prévu un capuchon qui entoure le câble et la pièce conductrice et qui est propre à faire étanchéité avec le câble et avec le plot ou l'organe qui porte le plot, pour assurer l'isolation électrique. Ces dispositifs de connexion doivent permettre d'assurer, en toutes circonstances, un excellent serrage radial de la bague fendue sur le plot pour obtenir un contact électrique parfait, et cela même après plusieurs opérations de connexion et de déconnexion. I1 faut également que ces opérations de connexion et de décon- nexion puissent s'effectuer manuellement sans que l'effort nécessaire pour mettre en place la bague fendue sur le plot, ou la retirer du plot, dépasse les normes établies. Avec les dispositifs de connexion connus de ce genre, il arrive fréquemment, notamment sous l'effet de vibrations ou d'accélé- rations importantes, que l'effort de serrage radial de la bague s'affaiblisse et nuise ainsi à la connexion électrique entre la bague fendue et le plot. Il en résulte alors des micro-coupures qui conduisent à un mauvais allumage et donc à une mauvaise combustion du moteur, avec émission de gaz nocifs et de gaz imbr lés dans l'échappement. Pour pallier cet inconvénient, il a été proposé de renforcer la bague fendue pour qu'elle assure un serrage radial plus élevé et donc un meilleur contact électrique avec le plot. Malheureusement, cette solution a pour inconvénient que l'effort nécessaire pour la mise en place de la bague sur le plot ou pour son extraction du plot se trouve ainsi augmenté. Par conséquent, l'augmentation de la force de serrage de la bague fendue se fait au détriment des facilités de connexion et de déconnexion, ce qui n'est pas acceptable en raison des normes imposées. C'est, en conséquence, un but de l'invention de procurer un dispositif de connexion électrique - du type défini en introduction qui permet de renforcer le serrage radial et donc le contact électrique de la bague fendue sur le plot. C'est également un but de l'invention de procurer un dispositif de connexion de ce genre dans lequel l'effort nécessaire pour la mise en place de la bague fendue sur le plot ou pour son retrait du plot est du même ordre de grandeur, voire même plus faible, que dans le cas des dispositifs de la technique anté- rieure. C'est encore un but de l'invention de procurer un tel dispositif de connexion, dans lequel la force de serrage radial de la bague n'est pas affectée, même après plusieurs opérations de connexion et de déconnexion. C'est également un but de l'invention de procurer un tel dispo- sitif de connexion qui est destiné tout spécialement aux câbles des systèmes d'allumage des moteurs à combustion interne. L'invention a encore pour but de procurer un dispositif de connexion, spécialement pour câbles d'allumage, qui assure une parfaite étanchéité entre le câble et le plot ou un organe qui porte le plot. Elle a aussi pour but de procurer un dispositif de connexion de ce genre qui permet de réaliser des opérations de connexion et de déconnexion dans des conditions très proches de celles des dispositifs connus. Egalement l'un des buts de l'invention est de procurer un tel dispositif de connexion qui s'adapte à des plots standard, notamment d'organes d'allumage. L'invention concerne plus précisément un dispositif de connexion électrique du type défini en introduction qui, selon une caractéristique essentielle de l'invention, comprend un manchon rigide isolant propre à coulisser axialement autour du câble et de la pièce conductrice entre une première position dégagée de la bague pour sa mise en place sur le plot ou son extraction du plot et une seconde position engagée sur la bague pour le serrage de la bague sur le plot. Ainsi, lorsque le manchon est dans la position dégagée de la bague, on peut mettre en place la bague sur le plot et ensuite déplacer le manchon vers sa position engagée sur la bague, ce qui assure le serrage de la bague sur le plot et rend ainsi la bague pratiquement inarrachable du plot. Si l'on veut séparer la bague fendue du plot, il convient d'abord de déplacer le manchon de sa position engagée sur la bague vers sa position dégagée de la bague, puis ensuite d'extraire la bague du plot. De ce fait, la mise en place de la bague fendue sur le plot ou son extraction du plot nécessite un effort du même ordre de grandeur, voire même inférieur, à celui que l'on doit exer- cer avec les dispositifs de la technique antérieure, du fait qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un renforcement du serrage de la bague fendue. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le manchon est de forme générale cylindrique et comprend, à une extrémité, une paroi interne tronconique évasée en direction de cette extrémité pour faciliter l'engagement du manchon sur la bague fendue. Avantageusement, cette paroi interne tronconique débouche sur une paroi interne cylindrique intermédiaire propre à assurer le serrage radial de la bague fendue et débouchant sur l'autre extrémité du manchon par une paroi tronconique légèrement évasée. La paroi interne intermédiaire constitue la partie active du manchon qui empêche, dans la position engagée sur la bague, l'expansion radiale de cette bague. La paroi tronconique légèrement évasée est destinée à faciliter le coulissement axial du manchon le long du câble électrique, lorsque ce manchon est déplacé de l'une à l'autre de ses deux positions extrêmes. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend en outre un capuchon en matériau souple et isolant, solidaire du manchon et possédant un premier embout d'extrémité propre à être serré à étanchéité autour du câble et un second embout d'extrémité propre à s'adapter à étanchéité autour du plot et/ou d'un organe supportant le plot, le capuchon étant déformable axialement pour autoriser son déplacement par rapport à la bague fendue et faire passer le manchon de l'une à l'autre de ses deux positions. Dans une première variante de réalisation, le capuchon est monobloc et comporte un corps qui emprisonne complètement le manchon, ce corps étant raccordé à une extrémité à l'embout de serrage sur le câble par un soufflet étanche et déformable, et formant à son autre extrémité l'embout d'étanchéité. Dans une autre variante de réalisation, le capuchon est formé de deux parties, à savoir une première partie ayant un corps qui entoure une extrémité du manchon et qui est reliée à l'embout de serrage sur le câble par un soufflet étanche et déformable et une seconde partie ayant un corps qui entoure l'autre extrémité du manchon et qui forme l'embout d'étanchéité. Dans les deux variantes de réalisation précitées, le soufflet étanche et déformable autorise le coulissement du manchon de l'une à l'autre de ses deux positions extrêmes, le soufflet étant comprimé dans la position dégagée de la bague et étant au contraire dilaté dans la position engagée sur la bague. Avantageusement, le soufflet étanche et déformable est comprimé dans sa position naturelle, ou position au repos, ce qui maintient le manchon dans sa position dégagée de la bague fendue. Dans la position o la bague fendue est engagée sur le plot et le manchon dans sa position engagée sur la bague, le capuchon assure alors une continuité d'étanchéité entre le câble électrique et le plot ou l'organe portant le plot. Selon un autre aspect, l'invention concerne un câble électrique, en particulier pour un système d'allumage, équipé à l'une au moins de ses extrémités d'un dispositif de connexion tel que défini précédemment. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de connexion équipant l'extrémité d'un câble d'allumage, avant mise en place sur le plot d'une bougie, le manchon étant dans sa position dégagée; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, dans laquelle la bague fendue est mise en place sur le plot, le manchon étant toujours dans sa position dégagée; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 dans laquelle la bague fendue est mise en place sur le plot, le manchon étant dans sa position engagée sur la bague; - la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figu- re 3, dans une variante de réalisation; et - la figure 5 est une vue en coupe d'un manchon muni d'un capu- chon isolant en deux parties. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre un câble d'allumage 10 muni, à l'une de ses extrémités, d'un dispositif de connexion 12 selon l'invention. Ce dispositif est destiné à assurer une connexion électrique entre l'âme conductrice 14 du câble et un plot 16, encore appelé "olive", porté par un corps isolant 18, ou "porcelaine", d'une bougie d'allumage représentée partiellement. Le plot 16 a une forme générale de révolution et comprend, de façon en soi connue, une partie antérieure 22 présentant des chanfreins d'entrée et de retenue et rattachée à une partie postérieure 24 par une partie cylindrique 26, de plus faible diamètre, formant une gorge annulaire périphérique. L'organe de connexion 12 comprend une pièce conductrice mono- bloc 28, encore appelée "cosse", possédant une extrémité 30 de réception du câble 10 et une extrémité 32 propre à une con- nexion sur le plot 16. L'extrémité de réception 30, de forme générale cylindrique, possède deux pattes 34 et 36 propres à maintenir par serrage l'extrémité du câble 10 qu'il convient de connecter au plot 16. L'extrémité de connexion 32 est constituée par une bague cylindrique fendue déformable élastiquement, de forme adaptée à celle du plot, et disposée dans le prolongement axial du câble 10. Cette'bague délimite une fente 38 parallèle à l'axe de la pièce conductrice. L'extrémité de connexion 32 comporte en outre au moins deux pattes 40 repliées radialement vers l'intérieur de la pièce conductrice 28 et propres à venir en butée contre la face frontale 42 du plot 16 lors de la mise en place de la bague fendue sur ce plot. L'extrémité de connexion 32 comprend en outre au moins deux bossages 44 faisant saillie vers l'intérieur de la bague fendue et propres à se positionner dans la gorge annulaire du plot 16, lorsque les pattes 40 sont en appui sur la face frontale 42 du plot. Le contact électrique entre la pièce conductrice 28 et l'âme conductrice 14 du câble 10 est assuré, d'une manière en soi connue, par une agrafe métallique conductrice (non représentée) comprenant deux branches parallèles réunies entre elles par un coude. L'une des branches de l'agrafe est insérée entre l'âme et la gaine du câble, tandis que son autre branche est insérée entre l'extrémité 30 de la pièce 28 et l'extérieur de la gaine du câble. Le dispositif de connexion 12 comprend en outre un manchon rigide isolant 46, par exemple formé d'une résine thermodurcissable, de forme générale cylindrique, propre à coulisser axialement autour du câble 10 et autour de la pièce conductrice 28 située dans le prolongement axial du câble. Le manchon 46 comprend une paroi externe 48 généralement cylindrique s'étendant depuis son extrémité antérieure 50 à son extrémité postérieure 52. A son extrémité antérieure 50, le manchon 46 comprend une paroi interne tronconique 54 évasée en direction de cette extrémité. La paroi tronconique 54 débouche sur une paroi cylindrique intermédiaire 56 propre à assurer, comme on le verra plus loin, le serrage radial de la bague fendue, cette paroi 56 débouchant sur l'autre extrémité 52 du manchon par une paroi tronconique 58 très légèrement évasée en direction de l'extrémité 52. Il est préférable en effet que la paroi 58 soit très légèrement tronconique, plutôt que d'être cylindrique, pour faciliter le coulissement axial du manchon 46 autour du câble 10. Le dispositif représenté à la figure 1 comprend en outre un capuchon monobloc 60, formé d'un matériau souple et isolant, et comportant un corps 62, de forme générale cylindrique, emprisonnant complètement le manchon 46. Le corps 62 s'étend entre deux extrémités 64 et 66. L'extrémité 64 se raccorde à un premier embout 68 de forme générale cylin- drique par l'intermédiaire d'un soufflet étanche et déformable qui, dans sa position naturelle, est à l'état comprimé. L'embout 68 est propre à être serré à étanchéité autour du câble 10 et être ainsi immobilisé en translation et en rota- tion par rapport au câble 10. A son extrémité 66, le corps 62 du capuchon forme un second embout d'extrémité 74, de forme générale cylindrique, propre à s'adapter à étanchéité autour du plot 16 et/ou du corps isolant 18 supportant le plot 16. Le corps 62 du capuchon comporte intérieurement un épaulement annulaire 76 formant en permanence butée pour l'extrémité 50 du manchon 46 et un épaulement annulaire 78 formant butée pour l'extrémité 52 du manchon 46, lorsque le soufflet est à l'état comprimé (figure 1 et figure 2). Par ailleurs, le corps 62 du capuchon 60 comporte, au voisinage de son extrémité 64, des moyens de préhension constitués, dans l'exemple, par une collerette annulaire 80. Le fonctionnement du dispositif de connexion sera maintenant expliqué en référence aux figures 1 à 3. On présente tout d'abord l'organe de connexion en face du plot 16 de la bougie 20, de manière que l'extrémité de connexion 32 (bague fendue) se situe en vis-à-vis et dans l'axe du plot 16. Le soufflet 70 étant dans sa position naturelle à l'état comprimé, le manchon 46 est dans une position dégagée de la bague fendue, la paroi interne cylindrique 56 du manchon n'étant pas en contact avec la.bague fendue. Par conséquent, l'extrémité 52 du manchon est en butée contre l'épaulement annulaire 78 (figure 1). On exerce ensuite une poussée axiale sur l'embout 68 du capuchon 60 comme représenté par la flèche F sur la figure 2, de manière à engager la bague fendue sur le plot 16, le manchon 46 étant toujours dans sa position dégagée et le soufflet 70 étant toujours à l'état comprimé. Lors de l'engagement de la bague fendue sur le plot, cette bague s'expanse radialement et, en fin d'introduction, les pattes de la pièce conductrice 28 viennent en appui sur la face frontale 42 du plot 16, tandis que les bossages 44 de la pièce conductrice viennent se loger dans la gorge annulaire délimitée par le plot 16. Ensuite, on exerce une force axiale sur la collerette 80, comme montré par la flèche G sur la figure 3, de manière à provoquer le coulissement du manchon 46 par rapport au câble 10 et à la pièce conductrice 28. En- fin de course, la paroi interne cylindrique intermédiaire 56 du manchon 46 enserre la bague fendue et empêche son expansion radiale, si bien que la connexion du câble sur le plot est pratiquement inarrachable. Dans la position représentée sur la figure 3, le soufflet 70 est complètement dilaté et l'extrémité 52 du manchon 46 est à distance de l'épaulement interne 78 du capuchon 60. De plus, l'embout 74 assure l'étanchéité autour du corps isolant 18 de la bougie 20. Ainsi, ces deux opérations successives s'effectuent en exer- çant une poussée sur le capuchon, dans une zone de celui-ci qui se trouve à distance du plot, ce qui facilite la mise en place du dispositif dans des endroits d'accès difficile, par exemple dans un puits d'une culasse de moteur. Si l'on veut extraire la bague fendue du plot, il convient d'effectuer les opérations précédentes dans l'ordre inverse en amenant d'abord le manchon de sa position engagée sur la bague à sa position dégagée de la bague et en exerçant ensuite ill une traction sur l'ensemble pour permettre l'extraction de la bague fendue, cette dernière s'expansant radialement au cours de l'extraction. En pratique, ces deux opérations s'effectuent en un seul mouve- ment. Il suffit en effet d'exercer une traction sur la collerette 80 pour assurer d'abord le déplacement du manchon vers sa position dégagée et ensuite l'extraction de la bague fendue. On se réfère maintenant à la figure 4 qui montre une variante de réalisation du dispositif de connexion représenté aux figures 1 à 3. Dans cette variante de réalisation, les moyens de préhension du capuchon 60 comprennent, au voisinage de l'extrémité 64 du capuchon, d'une part, un poussoir 82 facilitant le déplacement du manchon 46 de sa position dégagée de la bague à sa position engagée sur la bague et, d'autre part, un anneau de traction 84 facilitant le déplacement du manchon de sa position engagée sur la bague à sa position dégagée de la bague et facilitant aussi l'extraction de la bague du plot. On se réfère maintenant à la figure 5 qui montre encore une autre variante de réalisation dans laquelle le capuchon est formé, non pas d'une partie comme précédemment, mais de deux parties 86 et 88. La partie 86 comporte un corps 90 qui entoure l'extrémité 52 du manchon 46 et qui est relié à un premier embout 92 (analogue à l'embout 68 décrit précédemment) propre à être serré et immobilisé à étanchéité autour du câble 10. Le corps 90 est relié à l'embout 92 par l'intermédiaire d'un soufflet 94, étanche et déformable, analogue au soufflet 70 décrit précédemment. Ce soufflet est, là encore, à l'état comprimé dans sa position naturelle. Le corps 90 est rendu solidaire du manchon 46 grâce à des rainures annulaires internes 96 qui coopèrent avec des nervures annulaires externes 98 du manchon 45. Par ailleurs le corps 90 est muni d'une collerette 100 analogue à la collerette 80 décrite précédem- ment. La seconde partie 88 du capuchon comprend un corps 102 qui entoure l'autre extrémité 50 du manchon 46 et qui forme un embout 104 analogue à l'embout 74 décrit précédemment. Le corps 102 est immobilisé sur le manchon 46 grâce à des rainures annu- laires internes 106 qui coopèrent avec des nervures annulaires externes 108 du manchon 48. Le dispositif représenté en partie sur la figure 5 s'utilise exactement de la même manière que le dispositif des figures 1 à 3. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la connexion d'un câble d'allumage sur un plot d'un organe d'allumage tel que bougie, distributeur ou bobine. Revendications 1. Dispositif de connexion électrique du type comprenant une pièce conductrice (28) possédant une extrémité (30) de réception d'un câble électrique (10) et une extrémité (32) propre à une connexion sur un plot (16), cette extrémité de connexion (32) étant constituée par une bague fendue déformable élastiquement, de forme adaptée à celle- du plot, et disposée dans le prolongement axial du câble, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon rigide isolant (46) propre à coulisser axialement autour du câble (10) et de la pièce conductrice (28) entre une première position dégagée de la bague pour sa mise en place sur le plot ou son extraction du plot et une seconde position engagée sur la bague pour le serrage de la bague sur le plot. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (46) est de forme générale cylindrique et comprend, à une extrémité (50), une paroi interne tronconique (54) évasée en direction de cette extrémité pour faciliter l'engagement du manchon sur la bague fendue (32>. - 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi interne tronconique (54) débouche sur une paroi interne cylindrique intermédiaire (56) propre à assurer le serrage radial de la bague fendue et débouchant sur l'autre extrémité (52) du manchon par une paroi tronconique légèrement évasée (58). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le manchon (46) est formé d'une matière plastique rigide, par exemple d'une résine thermodurcissable. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un capuchon (60; 86,88) en maté- riau souple et isolant, solidaire du manchon (46) et possédant un premier embout d'extrémité (68; 92) propre à être serré à étanchéité autour du câble (10) et un second embout d'extrémité (74; 104) propre à s'adapter à étanchéité autour du plot (16) et/ou autour d'un organe (18) supportant le plot, le capuchon étant déformable axialement pour autoriser son déplacement par rapport à la bague fendue et faire passer le manchon de l'une à l'autre de ses deux positions. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capuchon (60) est monobloc et comporte un corps (62) qui emprisonne complètement le manchon (46), le corps étant raccordé à une extrémité (64) à l'embout (68) de serrage sur le câble par un soufflet étanche et déformable (70), ce corps formant à son autre extrémité (66) l'embout d'étanchéité (74). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capuchon est formé de deux parties, à savoir une première partie (86) ayant un corps (90) qui entoure une extrémité du manchon (46) et qui est reliée à l'embout (92) de serrage sur le câble par un soufflet étanche et déformable (94) et une seconde partie (88) ayant un corps (102) qui entoure l'autre extrémité du manchon (46) et qui forme l'embout d'étanchéité (104.). 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le soufflet étanche et déformable (70,94) est comprimé dans sa position naturelle, ce qui maintient le manchon (46) dans sa position dégagée de la bague fendue. 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le capuchon (60; 86) est muni de moyens de préhen- sion (80,82,84; 100) facilitant le coulissement axial du manchon (46) autour du câble (10) et de la pièce conductrice (28) pour le passage de la première position à la seconde position et inversement. 10. Câble électrique, en particulier pour système d'allumage, équipé, à l'une au moins de ses extrémités, d'un dispositif de connexion selon l'une des revendications 1 à 9.