Brevet FR2880997A1 — publié le 20060721

Elément intermédiaire pour établir une liaison entre un câble et un élément de contact, et ensemble connecteur. L'invention concerne un élément intermédiaire pour établir une liaison entre une terminaison d'un câble et un élément de contact. Plus particulièrement, l'invention concerne un élément intermédiaire disposé entre l'élément de contact et la terminaison du câble de manière à maintenir une pression constante et une connexion électrique entre la terminaison du câble et l'élément de contact. L'invention concerne également un ensemble connecteur comprenant un élément de contact et un élément intermédiaire tel qu'une liaison entre l'élément de contact et un câble logé dans ledit élément de contact est assurée par l'élément intermédiaire. L'invention trouve des applications notamment dans le domaine des interconnections en aéronautique pour permettre une connexion entre un câble en aluminium et un élément de contact en cuivre. Plus généralement, l'invention trouve des applications dans tout domaine nécessitant de connecter des brins d'un câble à un élément de liaison pour que ce dernier puisse assurer la continuité d'un signal électrique à une jonction entre le câble et un dispositif complémentaire. En aéronautique, une partie importante de la masse d'un aéronef est représentée par l'ensemble des câbles traversant l'aéronef. Il est connu, afin de diminuer cette masse, d'utiliser des câbles en aluminium. Ainsi, des nombreux câbles en aluminium sont utilisés en lieu et place de câbles en cuivre. Les câbles en aluminium demeurent cependant connectés à des éléments de contact en cuivre. Ces deux matériaux sont de natures différentes et ont des propriétés physiques différentes. Or de tels éléments et câbles sont soumis à des contraintes physiques importantes, en terme de variation de pression et de température, du fait de leur utilisation à bord d'engins embarqués tels que des aéronefs. Par conséquent la garantie d'une connexion permanente pourrait n'être pas assurée. Notamment, du fait de leurs coefficients de dilatation différents, il est possible pour certaines températures que le contact ne soit plus assuré entre l'âme du câble, en aluminium, et l'élément de contact en cuivre. Pour remédier à ce problème, il est connu d'utiliser un élément intermédiaire, en matériau mou et conducteur, tel qu'une bague en argent. La bague en argent est, par exemple, insérée dans un fût de l'élément de contact, destiné à recevoir l'âme du câble. L'âme du câble est ensuite insérée dans la bague en argent. La bague en argent permet de maintenir un contact entre le fût en cuivre et l'âme du câble en aluminium. Afin de garantir le contact électrique, le fût est serti sur l'âme du câble à l'endroit de la bague en argent. Ainsi la bague en argent est en contact serré avec le fût en cuivre et l'âme du câble en aluminium. Le sertissage garantit une liaison à la fois mécanique et électrique. Lors de chocs thermiques, la pression de contact entre l'âme du câble et les parois du fût est maintenue par la présence de la bague en argent. La bague en argent permet donc de favoriser la transmission du signal électrique. Cependant, une telle solution nécessite toujours de sertir le fût de l'élément de contact sur l'âme du câble afin de garantir le contact électrique. Un sertissage électrique nécessite des précautions notamment afin d'assurer une pression suffisante du fût sur l'âme du câble. Dans le même temps, il est nécessaire de s'assurer que le fût n'est pas trop serti sur le câble, ce qui risquerait de rompre certains brins du câble, ce qui augmente encore un temps nécessaire à la réalisation de la connexion électrique. De plus, du fait que la bague est en matériau mou, c'est-à-dire plus mou que le matériau formant l'élément de contact, il n'est pas possible de savoir où le matériau mou a flué après le sertissage. On ne sait donc pas exactement où est réparti le matériau formant la bague, alors qu'il doit garantir un contact entre l'élément de contact et le câble. Dans l'invention, on cherche à réaliser un dispositif de liaison permettant de s'affranchir d'un sertissage électrique entre un élément de contact et l'âme d'un câble devant être connectés électriquement. Le dispositif de liaison selon l'invention permet de garantir une pression de contact permanente et suffisante de l'élément de contact sur l'âme du câble, et inversement, quels que soient des matériaux utilisés pour réaliser l'élément de contact et l'âme du câble. Par exemple, l'élément de contact peut être en cuivre et le câble en aluminium. L'invention permet de dissocier une fonction électrique d'une fonction de tenu en rétention dans un ensemble connecteur. La fonction électrique est réalisée par le dispositif de liaison selon l'invention, tandis que la fonction de tenue en rétention, si elle est nécessaire, peut par exemple être réalisée par un sertissage mécanique et/ou d'étanchéité à l'endroit d'un contact entre l'élément de contact et la gaine du câble. Le dispositif de liaison selon l'invention permet de garantir un contact électrique permanent entre l'élément de contact et le câble. Le dispositif de liaison selon l'invention est logé dans un fût de l'élément de contact de manière à être disposé entre une paroi interne de l'élément de contact et l'âme du câble. Le dispositif de liaison est ainsi en contact d'une part avec l'élément de contact et d'autre part avec l'âme du câble. Le dispositif de liaison est muni d'une ou plusieurs pattes flexibles, qui ont été recourbées, ou inclinées, de manière à saillir par rapport à une paroi du dispositif de liaison. Un débattement des pattes, autorisé par l'élasticité du matériau dans lequel est réalisé le dispositif de liaison, permet de garantir en permanence le contact entre lesdites pattes et un élément adjacent, l'élément adjacent pouvant être l'élément de contact ou l'âme du câble selon des exemples de réalisation de l'invention. Ainsi, par l'intermédiaire des pattes le contact est garanti de manière permanente entre l'élément de contact et l'âme du câble. Par exemple, si l'élément de contact a un coefficient de dilatation différent de l'âme du câble, les dilatations différentielles entre l'élément de contact et l'âme du câble sont compensées par le débattement des pattes du dispositif de liaison. Par exemple, le dispositif de liaison selon l'invention peut être en cuivre béryllium ou tout autre matériau élastique équivalent. L'invention a donc pour objet un élément intermédiaire pour établir une liaison entre un élément de contact et une âme d'un câble, l'élément intermédiaire étant en matériau élastique conducteur et apte à coopérer respectivement avec l'élément de contact et l'âme du câble, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire est muni d"au moins une ailette de connexion souple. La ou les ailettes souples peuvent avoir un débattement de part et d'autre d'une position initiale. La position initiale des ailettes est la position après déformation de manière à les recourber. Le débattement des ailettes permet de maintenir une pression de contact permanente de l'élément de contact sur l'âme du câble. Selon des exemples de réalisation de l'invention, l'élément intermédiaire selon l'invention peut également comporter tout ou partie des caractéristiques supplémentaires suivantes: - l'élément intermédiaire est muni sur une paroi interne, d'au moins une ailette de connexion souple, ladite ailette de connexion ayant un débattement radial par rapport à un axe longitudinal de l'élément intermédiaire tel qu'une extrémité libre de ladite ailette de connexion est apte à venir en contact permanent avec l'âme du câble. - l'élément intermédiaire est muni sur une paroi externe, d'au moins une ailette de connexion souple, ladite ailette de connexion ayant un débattement radial par rapport à une axe longitudinal de l'élément intermédiaire tel qu'une extrémité libre de ladite ailette de connexion est apte à venir en contact permanent avec l'élément de contact. - l'élément intermédiaire est en cuivre béryllium. - l'élément intermédiaire est en forme de bague. - l'élément intermédiaire est en forme de bague ouverte. L'invention concerne également un ensemble connecteur comprenant un élément de contact et un élément intermédiaire logé dans l'élément de contact de manière à coopérer avec une paroi interne dudit élément de contact, l'élément intermédiaire étant en matériau élastique conducteur, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire est muni d'au moins une ailette de connexion souple. La ou les ailettes souples, de par leur débattement, permettent de maintenir une pression de contact permanente de l'élément de contact sur une âme d'un câble logée dans l'élément de contact. Selon des exemples de réalisation de l'ensemble connecteur selon l'invention, il est également possible d'ajouter les caractéristiques supplémentaires suivantes: - l'élément intermédiaire est muni, sur une paroi interne, d'au moins une ailette de connexion souple, ladite ailette de connexion ayant un débattement radial par rapport à un axe longitudinal de l'élément intermédiaire tel qu'une extrémité libre de ladite ailette de connexion est apte à venir en contact permanent avec l'âme du câble. - l'élément intermédiaire est muni, sur une paroi externe, d'au moins une ailette de connexion souple, ladite ailette de connexion ayant un débattement radial par rapport à un axe longitudinal de l'élément intermédiaire tel qu'une extrémité libre de ladite ailette de connexion est apte à venir en contact permanent avec l'élément de contact. - l'élément de contact est dans un premier matériau différent d'un deuxième matériau formant l'âme d'un câble auquel il est destiné à être connecté, l'élément intermédiaire ayant une rigidité semblable à celle de l'élément de contact, et ayant un coefficient de dilatation semblable à celui de l'âme du câble. - l'élément de contact est en cuivre, et en ce que le câble auquel il est destiné à être connecté est en aluminium. - l'élément intermédiaire est en cuivre béryllium. - l'ensemble connecteur comporte une zone de sertissage mécanique à l'endroit d'une zone de contact entre l'élément de contact et une gaine du câble. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures représentent: - Figure 1: Une représentation schématique d'un ensemble connecteur muni d'un élément intermédiaire selon l'invention; -Figures 2a et 2b: Deux exemples de réalisation d'un élément intermédiaire selon l'invention. Sur la figure 1 est représenté un ensemble connecteur 1 muni d'un élément de contact 2 et d'un élément intermédiaire 8. Une extrémité 4 d'un câble 3 est partiellement dénudée, de manière à ce qu'une âme 6 du câble 3 soit logée dans un fût 5 de l'élément de contact 2. Une extrémité 7 de l'élément de contact 2, opposée au fût 5, est formée par un élément mâle destiné par exemple à être logé dans un élément femelle complémentaire d'un autre contact. Dans un autre exemple de réalisation, il est possible que l'extrémité 7 soit un élément de contact femelle, destiné à être connecté à un élément de contact mâle d'un connecteur complémentaire. Dans le fût 5 est également logé l'élément intermédiaire 8. L'élément intermédiaire 8 a une paroi externe 9 en contact avec une paroi interne 10 du fût 5. Une paroi interne 11 de l'élément intermédiaire 8 est en contact avec l'âme 6 du câble 3, c'est-à-dire que l'âme 6 du câble 3 traverse au moins partiellement l'élément intermédiaire 8. L'élément intermédiaire 8 permet de maintenir une pression de contact du fût 5 sur l'âme 6 du câble 3. Pour ce faire, l'élément intermédiaire 8 est muni d'ailettes de connexion 12 (deux visibles sur la figure 1) dont un débattement radial par rapport à un axe longitudinal A de l'élément intermédiaire 8 permet de maintenir un contact avec l'âme 6 du câble 3. Par débattement radial, on entend aussi bien un mouvement des ailettes de connexion 12 en direction de l'axe longitudinal A de l'élément intermédiaire 8 (débattement radial centripète) que dans une direction opposée à l'axe longitudinal A (débattement radial centrifuge). Dans l'exemple représenté à la figure 1, les ailettes 12 ont un débattement radial centripète, de manière à venir en contact avec l'âme 6 du câble 3. Plus précisément, une extrémité libre 13 des ailettes 12 vient en contact avec l'âme 6 du câble 3. Par extrémité libre 13, on entend l'extrémité de l'ailette 12 opposée à l'extrémité solidaire de la paroi interne 11 de l'élément intermédiaire 8. Selon des exemples de réalisation de l'élément intermédiaire 8, il est possible que les ailettes 12 fassent partie intégrante de l'élément intermédiaire 8, c'est à dire que les ailettes sont découpées ou usinées sur l'élément intermédiaire 8. Dans ce cas, après réalisation de l'élément intermédiaire 8, et avant son utilisation, les ailettes 12 sont déformées, par exemple par pliage, de manière à les éloigner de la paroi interne 11 ou externe 9, selon les cas, de l'élément interimédiaire 8. Les ailettes 12 peuvent alors avoir un débattement radial, centripète ou centrifuge, de part et d'autre de la position initiale après déformation. Dans les exemples représentés sur les figures 2a et 2b, les ailettes 12 sont usinées à partir du corps de l'élément intermédiaire 8. Plus précisément, des fenêtres 14 sont ménagées sur la paroi 9, 11 de l'élément intermédiaire 8, les ailettes 12 étant formées par la matière dégagée pour réaliser lesdites fenêtres 14. La fenêtre 14 traverse toute l'épaisseur de la paroi 9, 11 de manière à déboucher de part et d'autre de ladite paroi 9, 11. II est également possible de rapporter les ailettes 12 sur l'élément intermédiaire 8, par exemple en les soudant à l'élément intermédiaire 8. Dans ce cas, il est possible de les souder à distance de la paroi 9, 11 de l'élément intermédiaire 8, de manière à ce qu'un débattement radial centripète ou centrifuge des ailettes 12 soit possible. Dans le cas où les ailettes de connexion 12 sont solidaires de la paroi externe 9 de l'élément intermédiaire 8, un sens d'introduction de l'élément intermédiaire 8 dans le fût 5 est de préférence tel que les ailettes 12 sont plaquées en direction de la paroi externe 9 de l'élément intermédiaire. Cependant, une distance entre la paroi externe 9 de l'élément intermédiaire 8 et la paroi interne 10 du fût 5 doit être suffisante pour autoriser un débattement radial centrifuge des ailettes 12. Dans le cas où les ailettes de connexion 12 dans leur position initiale sont dirigées vers l'axe longitudinal A de l'élément intermédiaire 8, un sens d'introduction de l'âme 6 du câble 3 dans le fût 5, et donc dans l'élément intermédiaire 8, est de préférence tel que Iles ailettes 12 sont repoussées en direction de la paroi interne 11 de l'élément intermédiaire 8. Si, au cours de l'utilisation de l'ensemble connecteur 1 une distance entre l'âme 6 du câble 3 et la paroi interne 11 de l'élément intermédiaire 8 augmente, du fait par exemple de dilatations, le débattement centripète des ailettes 12 garantit que le contact est maintenu entre l'élément intermédiaire 8 et l'âme 6 du câble 3 au moins à l'endroit des extrémités libres 13 des ailettes 12. La paroi externe 9 de l'élément intermédiaire 8 étant accolée à la paroi interne 10 du fût 5, l'âme 6 du câble 3 reste ainsi en contact avec ledit fût 5. D'une manière générale, les efforts auxquels sont soumises les ailettes 12 au cours des utilisations, ne doivent pas être supérieurs à la limite d'élasticité du matériau formant les ailettes 12. Par contre, au moment de la déformation des ailettes 12 pour obtenir la position initiale, il est possible de forcer la déformation au delà de la limite d'élasticité. L'élément intermédiaire 8 étant réalisé dans un matériau élastique, le débattement des ailettes 12 peut avoir une amplitude variable, permettant notamment de s'adapter aux dilatations différentielles entre le câble 3 et l'élément de contact 2 lorsqu'ils sont soumis à des chocs thermiques par exemple. Un débattement radial centripète des ailettes de connexion 12 de l'élément intermédiaire 8 selon l'invention est par exemple compris entre 0,05 et 0,1 mm pour un diamètre de fût de 0,8 mm, +1- 0,1 mm et un diamètre d'âme 6 du câble 3 de 0,5 mm +1- 0,1 mm. Ainsi, l'amplitude de débattement des ailettes 12 permet de s'adapter à toutes les conditions auxquelles l'élément de contact 2, dans lequel le câble 3 est introduit, peut être soumis. Aucun sertissage n'est nécessaire pour garantir la connexion électrique entre l'élément de contact 2 et le câble 3. Cependant, afin d'assurer un maintien mécanique du câble 3 sur l'élément de contact 2, il est possible de prévoir un sertissage mécanique à l'endroit d'une zone de contact 15 entre le fût 5 et une gaine 16 du câble 3. Le sertissage mécanique permet de maintenir en position le câble 3 dans le fût 5. Par ailleurs, ce sertissage mécanique peut également être un sertissage d'étanchéité, interdisant toute pénétration d'éléments extérieurs tel que de l'eau, du sable ou autre, à l'intérieur du fût 5, éliminant ainsi les risques de corrosion. De plus, si un sertissage mécanique est réalisé à l'endroit d'une zone de contact 15 entre le fût 5 et la gaine 16 du câble 3, cela permet d'épanouir légèrement les fils formant l'âme 6 du câble à l'intérieur du fût 5, ce qui augmente encore un contact entre le câble 3 et les ailettes de connexion 12. Selon des exemples de réalisation différents de l'invention, il est possible de prévoir plus ou moins d'ailettes de connexion 12. Les figures 2a et 2b représentent deux exemples de réalisation différents de l'élément intermédiaire 8 de l'invention. Sur la figure 2a, l'élément intermédiaire 8 est une bague fermée, c'est-àdire ayant une circonférence continue. La paroi interne 11 de la bague 8 est munie de quatre ailettes de connexion 12 (deux seulement représentées sur la figure 2a), régulièrement réparties sur une circonférence de la bague 8. Les ailettes 12 ont une position initiale dans laquelle elles sont dirigées vers l'axe longitudinal A de l'élément intermédiaire 8. Les extrémités libres 13 des ailettes de connexion 12 sont destinées à rester en contact avec l'âme 6 du câble 3 comme décrit précédemment grâce à un débattement radial centripète. Sur la figure 2b, l'élément intermédiaire 8 est une bague ouverte, dont un diamètre extérieur libre peut être strictement supérieur à un diamètre du fût 5. Par diamètre extérieur libre, on entend le diamètre de la bague 8 ouverte lorsqu'elle n'est soumise à aucune contrainte tendant notamment à la refermer ou à l'ouvrir plus. Afin de pouvoir être introduite dans ledit fût 5, la bague ouverte 8 est resserrée, c'est à dire qu'elle est soumise à des contraintes tendant à diminuer son diamètre extérieur jusqu'à ce que ledit diamètre extérieur soit strictement inférieur au diamètre du fût 5. La paroi externe 9 de la bague 8 est munie de six ailettes de connexion 12 (trois seulement visibles sur la figure 2b). Les ailettes 12 ont une position initiale dans laquelle elles s'éloignent de l'axe longitudinal A de l'élément intermédiaire 8. L'extrémité libre 13 des ailettes de connexion 12 est destinée à rester en contact avec la paroi interne 10 du fût 5 (figure 1) grâce à un débattement radial centrifuge desdites ailettes 12. Bien entendu, la bague telle que représentée à la figure 2a peut être une bague ouverte, et la bague telle que représentée à la figure 2b peut être une bague fermée. Dans un autre exemple de réalisation, il est possible de réaliser une bague 8, ouverte ou fermée, munie d'ailettes de connexions 12 sur la paroi interne 11, c'est-à-dire qui ont une position initiale dans laquelle elles sont dirigées vers l'axe longitudinal A de l'élément intermédiaire 8 et d'ailettes de connexions 12 sur la paroi externe 9, c'est-à-dire qui ont une position initiale dans laquelle elles sont éloignées de!l'axe longitudinal A de l'élément intermédiaire 8. Les ailettes 12 de la paroi interne 11 sont destinées à venir en contact avec le câble 3, et les ailettes 12 de la paroi externe 9 sont destinées à venir en contact avec le fût 5. L'élément intermédiaire 8 est préférentiellement un élément ayant une circonférence et apte à venir en contact avec le fût 5 sur une circonférence totale ou partielle dudit fût 5. Par exemple L'élément intermédiaire 8 est un anneau, une bague ou un tube cylindrique. H est également possible de réaliser l'élément intermédiaire 8 sous forme de plaque dont un rayon de courbure permet une introduction de ladite plaque dans le fût 5. L'élément intermédiaire 8 a par exemple un coefficient de dilatation semblable à un coefficient de dilatation de l'âme 6 du câble 3 et une rigidité semblable à la rigidité du fût 5 de l'élément de contact 2. Dans un exemple préféré de réalisation de l'invention, l'élément intermédiaire 8 est en cuivre béryllium, l'élément de contact 2, au moins à l'endroit de fût 5, est en cuivre et l'âme 6 du câble 3 est en aluminium. Il est également possible de réaliser l'élément intermédiaire 8 en tout matériau élastique conducteur, tel que du cuivre, le choix du matériau dépendant de l'amplitude de débattement souhaité pour les ailettes 12. L'élément intermédiaire 8 peut être recouvert d'une couche d'or, afin notamment de diminuer la résistance électrique de contact entre les différents éléments. REVENDICATIONS 1- Elément intermédiaire (8) pour établir une liaison entre un élément de contact (2) et une âme (6) d'un câble (3), l'élément intermédiaire (8) étant en matériau élastique conducteur et apte à coopérer respectivement avec l'élément de contact (2) et l'âme (6) du câble (3), caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (8) est muni d'au moins une ailette de connexion (12) souple. 2- Elément intermédiaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni sur une paroi interne (11), d'au moins une ailette de connexion (12) souple, ladite ailette de connexion (12) ayant un débattement radial par rapport à un axe longitudinal (A) de l'élément intermédiaire (8) tel qu'une extrémité libre (13) de ladite ailette de connexion (12) est apte à venir en contact permanent avec l'âme (6) du câble (3). 3- Elément intermédiaire selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il est muni sur une paroi externe (9), d'au moins une ailette de connexion (12) souple, ladite ailette de connexion (12) ayant un débattement radial par rapport à un axe longitudinal (A) de l'élément intermédiaire (8) tel qu'une extrémité libre (13) de ladite ailette de connexion (12) est apte à venir en contact permanent avec l'élément de contact (2). 4- Elément intermédiaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est en forme de bague. 5- Elément intermédiaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est en forme de bague ouverte. 6- Elément intermédiaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est en cuivre béryllium 7- Ensemble connecteur (1) comprenant un élément de contact (2) et un élément intermédiaire (8) au moins partiellement logé dans l'élément de contact (2) de manière à coopérer avec une paroi interne (10) dudit élément de contact, l'élément intermédiaire (8) étant en matériau élastique conducteur, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (8) est muni d'au moins une ailette de connexion (12) souple. 8- Ensemble connecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (8) est muni, sur une paroi interne (11), d'au moins une ailette de connexion (12) souple, ladite ailette de connexion (12) ayant un débattement radial par rapport à un axe longitudinal (A) de l'élément intermédiaire (8) tel qu'une extrémité libre (13) de ladite ailette de connexion (12) est apte à venir en contact permanent avec l'âme (6) du câble (3). 9- Ensemble connecteur selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (8) est muni, sur une paroi externe (9), d'au moins une ailette de connexion (12) souple, ladite ailette de connexion (12) ayant un débattement radial par rapport à un axe longitudinal (A) de l'élément intermédiaire (8) tel qu'une extrémité libre (13) de ladite ailette de connexion (12) est apte à venir en contact permanent avec l'élément de contact (2). 10- Ensemble connecteur selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'élément de contact (2) est dans un premier matériau différent d'un deuxième matériau formant l'âme (6) du câble (3) auquel l'élément de contact (2) est destiné à être connecté, l'élément intermédiaire (8) ayant une rigidité semblable à celle de l'élément de contact (2), et ayant un coefficient de dilatation semblable à celui de l'âme (6) du câble (3). 11- Ensemble connecteur selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l'élément de contact (2) est en cuivre, et en ce que le câble (3) auquel il est destiné à être connecté est en aluminium. 12- Ensemble connecteur selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (8) est en cuivre béryllium. 13- Ensemble connecteur selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte une zone de sertissage mécanique à l'endroit d'une zone de contact entre l'élément de contact (2) et une gaine (14) du câble (3).