Brevet FR2875342A1 — publié le 20060317

"Ensemble de raccordement électrique" La présente invention propose, sous forme de kit, un ensemble de raccordement électrique. La présente invention propose plus particulièrement un ensemble de raccordement électrique agencé entre deux véhicules mobiles l'un par rapport à l'autre, du type comportant un câblot comprenant une série de fils conducteurs électriques qui sont enveloppés dans une gaine extérieure isolante et qui sont fixés, à chacune de leurs extrémités libres, sur un élément du io véhicule associé, du type dans lequel chaque extrémité du câblot est équipée d'un manchon tubulaire pour sa fixation sur un élément de support porté par le véhicule associé, et du type dans lequel chaque manchon comporte un tronçon d'extrémité axiale proximale qui est fixé sur l'élément de support et un tronçon d'extrémité axiale distale qui est fixé sur l'extrémité associée du câblot. Ce type d'ensemble de raccordement et de connexion est surtout utilisé dans le domaine ferroviaire, pour faire transiter des informations par des fils conducteurs électriques entre deux voitures d'un convoi ferroviaire. Ce type d'ensemble est fortement sollicité puisque les mouvements relatifs des deux wagons sont nombreux et sont appliqués dans les trois axes, c'est-à-dire dans des plans verticaux et dans des plans horizontaux. Ces fortes sollicitations conduisent à une usure importante des fils conducteurs et/ou de la gaine isolante, jusqu'à provoquer des coupures dans le faisceau électrique, ce qui peut nécessiter l'arrêt du convoi ferroviaire par déclenchement de mécanismes de sécurité. L'invention vise notamment à remédier à ces inconvénients en proposant une solution simple, efficace, et économique. Dans ce but, l'invention propose un ensemble de raccordement électrique du type décrit précédemment, caractérisé en ce que, à chaque extrémité du câblot: - la face périphérique externe du tronçon d'extrémité distale du manchon est une surface tronconique convexe de diamètre croissant vers l'extrémité proximale du manchon, le diamètre interne du tronçon d'extrémité distale étant sensiblement égal au diamètre interne de la gaine, et - le tronçon d'extrémité distale du manchon est fixé sur le câblot par serrage radial du tronçon d'extrémité axiale de la gaine entre la surface tronconique convexe du manchon et une virole comportant une surface tronconique concave sensiblement io complémentaire de la surface tronconique convexe. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la surface tronconique convexe comporte des nervures circonférentielles en vue de retenir axialement la gaine sur le manchon; - le manchon comporte un tronçon fileté, du côté de l'extrémité proximale de la surface tronconique convexe, la virole est sollicitée axialement vers l'extrémité proximale du manchon par l'intermédiaire d'un écrou de serrage qui est vissé sur le tronçon fileté et qui comporte un épaulement venant en appui axial contre l'extrémité distale de la virole; - le tronçon d'extrémité distale de l'écrou de serrage comporte une surface interne lisse dont le profil, en section axiale, s'arrondit vers l'extérieur et vers l'extrémité distale de l'écrou de manière à minimiser les frottements de la gaine contre ladite surface interne; - le diamètre interne du tronçon d'extrémité proximale du manchon est sensiblement égal au diamètre interne de la gaine; - la surface axiale interne du tronçon d'extrémité proximale du manchon est constituée par la surface axiale interne d'une bague en matériau à faible coefficient de friction, tel que du Téflon, qui est montée dans l'extrémité proximale du manchon en vue de minimiser les frottements des fils conducteurs contre la surface interne du manchon; - l'élément de support d'au moins un véhicule est constitué par une embase de connexion électrique, et l'extrémité associée du câblot comporte un élément de connecteur électrique qui est complémentaire de l'embase et qui est fixé sur l'extrémité proximale du manchon, les fils conducteurs étant fixés dans l'élément de connecteur électrique; - l'élément de connecteur électrique est fixé sur le manchon par l'intermédiaire d'une entretoise tubulaire, et le diamètre interne de l'entretoise est supérieur au diamètre externe io de la gaine de manière à permettre un débattement radial des fils conducteurs à l'intérieur de l'entretoise; - l'élément de support d'au moins un véhicule est constitué par un socle annulaire dit traversée de cloison, et les fils conducteurs passent à travers le socle et sont fixés à l'intérieur du véhicule associé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique qui représente un ensemble de raccordement électrique agencé entre deux véhicules ferroviaires et comportant un câblot; - la figure 2 est une vue en coupe axiale qui représente schématiquement l'extrémité avant du câblot équipée d'un 25 connecteur électrique; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente l'extrémité arrière du câblot en position montée sur un socle annulaire porté par le véhicule associé ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui 30 représente une variante de réalisation de l'extrémité avant du câblot. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. On a représenté, à la figure 1, un ensemble de raccordement électrique 10 agencé entre un véhicule ferroviaire avant 12 et un véhicule ferroviaire arrière 14. A titre non limitatif, on utilisera une orientation de l'avant vers l'arrière qui correspond globalement à une orientation de la gauche vers la droite en considérant les figures 1 à 3. De manière classique, l'ensemble de raccordement 10 comporte un câblot 16 comprenant une série de fils conducteurs électriques 18 qui sont enveloppés dans une gaine extérieure io isolante 20. Les extrémités libres des fils conducteurs 18 sont fixées sur des éléments du véhicule 12, 14 associé. Comme on peut le voir en particulier sur les figures 2 et 3, chaque extrémité du câblot 16 est équipée d'un manchon tubulaire 22, 24 pour la fixation du câblot 16 sur un élément de support 26, 28 porté par le véhicule 12, 14 associé. Chaque manchon 22, 24 est globalement coaxial au tronçon d'extrémité associé de la gaine 20. Dans la suite de la description, les directions axiales font 20 référence à l'axe des manchons 22, 24. A titre non limitatif, les éléments de l'ensemble de raccordement électrique 10 seront qualifiés de proximaux ou de distaux en fonction de leur proximité relative avec l'élément de support 26, 28 associé, suivant une direction axiale. Selon le mode de réalisation représenté ici, l'élément de support 26 du véhicule avant 12 est constitué par une embase 26 de connexion électrique et l'élément de support 28 du véhicule arrière est constitué par un socle annulaire 24, dit traversée de cloison, délimitant une fenêtre 30 de passage pour les fils conducteurs 18. Chaque manchon 22, 24 comporte un tronçon d'extrémité axiale proximale 32 qui est fixé sur l'élément de support 26, 28 associé et un tronçon d'extrémité axiale distale 34 qui est fixé sur l'extrémité associée du câblot 16. L'extrémité avant du câblot 16 est ici équipée d'un connecteur électrique 36 qui est complémentaire de l'embase 26 et qui est fixé sur l'extrémité proximale du manchon avant 22 par l'intermédiaire d'une entretoise tubulaire 38. Les fils conducteurs 18 sont fixés, à l'avant, dans le connecteur électrique 36. L'entretoise 38 est ici vissée, à son extrémité proximale, sur le connecteur 36. Selon une variante de réalisation (non représentée), io l'entretoise 38 peut être réalisée d'une seule pièce avec une portion du connecteur 36. L'extrémité proximale du manchon avant 22 est ici fixée directement sur l'extrémité distale de l'entretoise tubulaire 38 par l'intermédiaire d'un écrou de fixation 40. Selon le mode de réalisation représenté ici, le manchon arrière 24 comporte, à son extrémité proximale, un tronçon fileté 42 qui est vissé directement dans le socle annulaire 28. Conformément aux enseignements de l'invention, la face périphérique externe du tronçon d'extrémité distale 34 de chaque manchon 22, 24 est une surface tronconique convexe 44 de diamètre croissant vers l'extrémité proximale du manchon 22, 24, et le diamètre interne du tronçon d'extrémité distale 34 est sensiblement égal au diamètre interne de la gaine 20. De plus, le tronçon d'extrémité distale 34 du manchon 22, 24 est fixé sur le câblot 16 par serrage radial du tronçon d'extrémité axiale 46 associé de la gaine 20 entre la surface tronconique convexe 44 du manchon 22, 24 et une virole 48 qui comporte une surface tronconique concave 50 sensiblement complémentaire de la surface tronconique convexe 44. Selon l'exemple de réalisation représenté ici, l'angle de la surface tronconique convexe 44 est globalement égal à 13,5 . La surface tronconique concave 50 de la virole 48 a ici sensiblement le même angle que la surface tronconique convexe 44. L'utilisation du même angle permet d'avoir une surface de portée suffisante entre la virole 48 et la gaine 20, ainsi qu'entre la gaine 20 et la surface tronconique convexe 44, de manière à permettre à ce montage de résister aux efforts importants à l'arrachement lors du fonctionnement. La virole 48 comporte ici une surface externe 52 sensiblement cylindrique et coaxiale au manchon 22, 24. Avantageusement, chaque manchon 22, 24 comporte un tronçon externe fileté 54 qui est agencé entre son extrémité io proximale et la surface tronconique convexe 44. Le tronçon fileté 54 délimite ici, avec la surface tronconique convexe 44 un épaulement radial 55 orienté vers la virole 48. La virole 48 est sollicitée axialement vers l'extrémité 15 proximale du manchon 22, 24 par l'intermédiaire d'un écrou de serrage 56 qui est vissé sur le tronçon fileté 54. L'écrou de serrage 56 comporte, dans sa surface axiale interne, un épaulement radial 58 qui est orienté vers l'élément de support 26, 28 associé et qui vient en appui axial contre l'extrémité distale de la virole 48, pour la solliciter vers l'extrémité proximale du manchon 22, 24. Seul le tronçon d'extrémité proximale 60 de l'écrou de serrage 56 est ici taraudé pour coopérer avec le tronçon fileté 54. De préférence, le tronçon d'extrémité distale 62 de l'écrou de serrage 56 comporte une surface interne lisse 64, non taraudée, dont le profil, en section axiale, s'arrondit vers l'extérieur et vers l'extrémité distale de l'écrou 56 de manière à minimiser les frottements de la gaine 20 contre l'écrou de serrage 56. De préférence, la surface tronconique convexe 44 est pourvue de nervures circonférentielles 65 qui retiennent axialement la gaine 20 sur le manchon 22, 24 associé. Le profil des nervures circonférentielles 65, en section axiale, est par exemple sensiblement triangulaire, de manière à faciliter le glissement de la gaine 20 sur la surface tronconique convexe 44, dans le sens du montage. Avantageusement, le tronçon d'extrémité proximale 32 de chaque manchon 22, 24 comporte une surface axiale interne s concave 66 de forme cylindrique et de diamètre interne sensiblement égal au diamètre interne de la gaine 20. Cette caractéristique permet de maintenir radialement les fils conducteurs 18 à l'intérieur du manchon 22, 24. Selon une variante de réalisation de l'invention, qui est io représentée sur la figure 4, la surface axiale interne 66 du tronçon d'extrémité proximale 32 du manchon avant 22 est constituée par la surface axiale interne d'une bague 68 en matériau à faible coefficient de frictien, par exemple une bague 68 en Téflon. La bague 68 est ici montée dans un logement 70 complémentaire aménagé dans l'extrémité axiale proximale du manchon avant 22. L'utilisation d'une telle bague 68 peut être utile pour minimiser les frottements des fils conducteurs contre la surface 20 interne du manchon 22. Le manchon arrière 24 est réalisé ici sans bague 68 et sans logement 70, mais il pourrait lui aussi en être pourvu. Avantageusement, l'entretoise 38 délimite, entre le connecteur 38 et le manchon avant 22, une chambre de câblage 72 sensiblement cylindrique de diamètre interne supérieur au diamètre externe de la gaine 20. Cette chambre de câblage 72 permet un débattement radial des fils conducteurs 18 à l'intérieur de l'entretoise 38. Les fils conducteurs 18 peuvent ainsi se déformer dans la chambre de câblage 72 et ils peuvent posséder une réserve de longueur leur permettant de coulisser à l'intérieur de la gaine 20, entre les deux véhicules 12, 14. L'assemblage de l'ensemble de raccordement électrique 10 selon l'invention est réalisé, par exemple, de la manière suivante. On décrit ici l'assemblage à l'avant, du côté du connecteur 36, sachant que l'assemblage à l'arrière est similaire et un peu plus simple. La gaine 20 est découpée sur une longueur suffisante de s manière à dénuder les fils conducteurs 18 et à permettre le câblage des fils conducteurs 18 dans le connecteur 36. L'écrou de serrage 56 est d'abord enfilé autour de la gaine 20, puis on enfile également la virole 48. L'entretoise 38 et le manchon avant 22 sont partiellement io assemblés l'un avec l'autre puis enfilés autour des fils conducteurs 18, là où ils sont dénudés. Le manchon 22 est alors déplacé vers l'extrémité avant de la gaine 20 jusqu'à ce que la surface tronconique convexe 44 vienne s'insérer entre la surface périphérique externe des fils conducteurs 18 et la surface interne de la gaine 20, en écartant le tronçon d'extrémité 46 de la gaine 20 jusqu'à ce que son extrémité axiale vienne en appui contre l'épaulement 55 en vis-à-vis du manchon 22. La virole 48 est alors déplacée vers le manchon 22, ici vers l'avant, puis l'écrou de serrage 56 est vissé sur le manchon 22 pour permettre le pincement de la gaine 20 entre la virole 48 et le manchon 22. On note que l'écrou de serrage 56 comporte ici des encoches 74 qui sont réalisées sur son pourtour et qui permettent 25 son serrage au moyen d'une clé à ergots. La fixation des conducteurs électriques 18 dans le connecteur 36 peut être réalisée à tout moment, l'entretoise 38 pouvant être montée au dernier moment afin de faciliter cette opération de câblage. Le serrage définitif est effectué de préférence lorsque le câblot 16 occupe sa position finale et que les conducteurs électriques 18 sont raccordés au connecteur 36, de manière à éviter de faire tourner le câblot 16 autour de son axe lors du serrage des éléments du manchon 22. De préférence, les manchons 22, 24 sont réalisés en acier inoxydable, de même que la virole 48 et l'écrou de serrage 56, alors que le connecteur 36 et l'entretoise 38 sont réalisés dans un alliage métallique léger. On note que la fixation du connecteur 36 par vissage sur l'entretoise 38 et la fixation de l'entretoise 38 au moyen d'un écrou sur le manchon avant 22 permettent de changer de connecteur 36, ou de refaire le câblage, sans qu'il soit nécessaire de démonter le manchon avant 22. REVENDICATIONS 1. Ensemble de raccordement électrique (10) agencé entre deux véhicules (12, 14) mobiles l'un par rapport à l'autre, du type comportant un câblot (16) comprenant une série de fils conducteurs électriques (18) qui sont enveloppés dans une gaine extérieure isolante (20) et qui sont fixés, à chacune de leurs extrémités libres, sur un élément du véhicule (12, 14) associé, du type dans lequel chaque extrémité du câblot (16) est équipée d'un manchon tubulaire (22, 24) pour sa fixation sur un élément de io support (26, 28) porté par le véhicule (12, 14) associé, et du type dans lequel chaque manchon (22, 24) comporte un tronçon d'extrémité axiale proximale (32) qui est fixé sur l'élément de support (26, 28) et un tronçon d'extrémité axiale distale (34) qui est fixé sur l'extrémité associée du câblot (16), ls caractérisé en ce que, à chaque extrémité du câblot (16) : - la face périphérique externe du tronçon d'extrémité distale (34) du manchon est une surface tronconique convexe (44) de diamètre croissant vers l'extrémité proximale du manchon (22, 24), le diamètre interne du tronçon d'extrémité distale (34) étant sensiblement égal au diamètre interne de la gaine (20), et - le tronçon d'extrémité distale (34) du manchon (22, 24) est fixé sur le câblot (16) par serrage radial du tronçon d'extrémité axiale (46) de la gaine (20) entre la surface tronconique convexe (44) du manchon (22, 24) et une virole (48) comportant une surface tronconique concave (50) sensiblement complémentaire de la surface tronconique convexe (44). 2. Ensemble (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface tronconique convexe (44) comporte des nervures circonférentielles (65) en vue de retenir axialement la gaine (20) sur le manchon (22, 24). 3. Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (22, 24) comporte un tronçon fileté (54), du côté de l'extrémité proximale de la surface tronconique convexe (44), et en ce que la virole (48) est sollicitée axialement vers l'extrémité proximale du manchon (22, 24) par l'intermédiaire d'un écrou de serrage (56) qui est vissé sur le tronçon fileté (54) et qui comporte un épaulement (58) venant en appui axial contre l'extrémité distale de la virole (48). 4. Ensemble (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tronçon d'extrémité distale de l'écrou de serrage (56) comporte une surface interne lisse (64) dont le profil, en section axiale, s'arrondit vers l'extérieur et vers l'extrémité io distale de l'écrou (56) de manière à minimiser les frottements de la gaine (20) contre ladite surface interne (64). 5. Ensemble (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le diamètre interne du tronçon d'extrémité proximale (32) du manchon (22, 24) est sensiblement égal au diamètre interne de la gaine (20). 6. Ensemble (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface axiale interne (66) du tronçon d'extrémité proximale (32) du manchon (22) est constituée par la surface axiale interne d'une bague (68) en matériau à faible coefficient de friction, tel que du Téflon, qui est montée dans l'extrémité proximale du manchon (22) en vue de minimiser les frottements des fils conducteurs (18) contre la surface interne du manchon (22). 7. Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de support (26) d'au moins un véhicule (12) est constitué par une embase de connexion électrique (26), et en ce que l'extrémité associée du câblot (16) comporte un élément de connecteur électrique (36) qui est complémentaire de l'embase (26) et qui est fixé sur l'extrémité proximale du manchon (22), les fils conducteurs (18) étant fixés dans l'élément de connecteur électrique (36). 8. Ensemble (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de connecteur électrique (36) est fixé sur le manchon (22) par l'intermédiaire d'une entretoise tubulaire (38), et en ce que le diamètre interne de l'entretoise (38) est supérieur au diamètre externe de la gaine (20) de manière à permettre un débattement radial des fils conducteurs (18) à l'intérieur de l'entretoise (38). 9. Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de support (28) d'au moins un véhicule (14) est constitué par un socle annulaire (28) dit traversée de cloison, et en ce que les fils lo conducteurs (18) passent à travers le socle (28) et sont fixés à l'intérieur du véhicule (14) associé.