Brevet FR2932615A1 — publié le 20091218

L'invention se rapporte à un dispositif de connexion entre un câble électrique comprenant une âme conductrice gainée d'un isolant et une structure conductrice quelconque. A titre d'application préférentielle, l'invention concerne l'interconnexion des circuits de retour de courant, notamment dans un avion. Dans un avion, de plus en plus de structures métalliques sont remplacées par des structures en carbone, ce qui nécessite, pour les équipements électroniques, de réaliser un circuit de retour de courant spécifique, constitué d'éléments conducteurs indépendants (câbles, bandes conductrices, etc.) électriquement interconnectés entre eux. Il est connu d'utiliser des câbles interconnectés par des cosses serties à des éléments de structure conducteurs. Les cosses sont fixées par des rivets. Cette solution est efficace du point de vue électrique mais ne permet pas une déconnexion simple et rapide, parfois nécessaire pour détecter des défauts et/ou pour effectuer des opérations de maintenance. Dans ce cas, ce type de solution oblige à percer les rivets pour déconnecter les éléments conducteurs. Cette destruction des rivets est une perte de temps et il n'est pas toujours facile de poser de nouveaux rivets aux emplacements où ont été effectués les déconnexions. En outre, dans le domaine de l'aéronautique, les normes imposent un verrouillage du dispositif de connexion, une bonne étanchéité de la zone de contact, une immobilisation en rotation, notamment. L'invention permet de résoudre tous ces problèmes, notamment le verrouillage du contact. Plus particulièrement, l'invention concerne en premier lieu un dispositif de connexion entre un câble électrique comprenant une âme conductrice gainée d'un isolant et une structure conductrice, caractérisé en ce qu'il comporte une broche fixée à ladite structure et une fiche raccordée à une extrémité dudit câble électrique, ladite fiche comprenant une douille conductrice de section correspondant à celle de la broche et électriquement reliée à l'âme dudit câble électrique, en ce que ladite broche comporte une gorge au voisinage de son extrémité distale et en ce qu'au moins un ressort de verrouillage, solidaire de ladite fiche comporte une branche courbe susceptible de s'engager dans ladite gorge lorsque ladite douille est engagée sur ladite broche. Préférentiellement, la douille est installée dans un conduit isolant de ladite fiche (typiquement ce conduit isolant est réalisé par un surmoulage de matériau isolant englobant ladite douille) et débouchant à ses deux extrémités. L'extrémité distale de la broche fait saillie d'un premier orifice de la douille lorsque ladite fiche est engagée sur la broche. La branche courbe du ressort est située au voisinage dudit premier orifice pour coopérer avec la gorge de ladite broche. De préférence, la fiche est équipée de deux ressorts de verrouillage dont les branches courbes sont agencées en vis-à-vis au voisinage dudit premier orifice pour coopérer avec la même gorge précitée de la broche. D'autre part, la fiche comporte un joint de raccordement fixé extérieurement autour d'un second orifice, opposé, de la douille. Ce joint de raccordement vient s'appliquer, par exemple, sur une collerette de la broche qui est fixée à la structure conductrice ; il est légèrement comprimé au montage et le demeure en raison du verrouillage opéré par le ressort lorsqu'il est engagé dans la gorge de la broche. Avantageusement, la fiche comporte aussi un joint d'étanchéité entourant intérieurement ledit premier orifice. Ces joints assurent une étanchéité rigoureuse de la zone de contact. Structurellement, ladite douille fait partie d'une pièce métallique comprenant, en plus, une paroi déformable constituant un "fût à sertir". L'extrémité de l'âme conductrice du câble électrique est engagée dans un trou borgne et immobilisée par écrasement de ladite paroi déformable. Le surmoulage englobe à la fois ladite douille (en définissant le conduit isolant précité) et le fût à sertir après raccordement de l'âme conductrice du câble électrique. Ledit surmoulage recouvre aussi une partie de la gaine isolante du câble électrique. Le ou chaque ressort de verrouillage est maintenu en position par l'enrobage isolant obtenu par ledit surmoulage. De plus, la fiche comporte un ergot de positionnement. Un trou correspondant est percé dans la structure conductrice, au voisinage de ladite broche, ce qui permet d'immobiliser la fiche en rotation par rapport à la structure conductrice à laquelle elle est électriquement connectée. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif de connexion électrique conforme à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue extérieure de côté du dispositif de connexion électrique avant montage ; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant les éléments assemblés ; - la figure 3 est une vue de dessus de la fiche, selon une coupe III-III de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue de détail en perspective illustrant la structure des ressorts de verrouillage ; - la figure 5 est une vue extérieure d'une partie de la fiche, non 15 compris le surmoulage ; - la figure 6 est une vue en coupe de la figure 5 ; - la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 illustrant une variante ; - la figure 8 illustre une variante de la broche ; et 20 - la figure 9 illustre une autre variante de la broche. Sur les dessins, le dispositif de connexion 11 permet de réaliser une liaison électrique de haute qualité (résistance de contact très basse) entre un câble électrique 12 (comprenant classiquement une âme conductrice 13 enrobée dans une gaine isolante 15) et une structure 25 conductrice 17 quelconque, telle qu'une barre métallique ou autre. Le dispositif de connexion se compose principalement d'une fiche 19 raccordée à une extrémité de l'âme conductrice 13 du câble électrique 12 et une broche 21 fixée à ladite structure 17. Plus précisément, la fiche 19 comprend une douille conductrice 30 25 percée d'un trou de section correspondant à celle de la broche. Cette douille est électriquement reliée à l'âme 13 du câble électrique. Par ailleurs, la broche 21 comporte une gorge 27 au voisinage de son extrémité distale 29 (la plus éloignée de la structure conductrice) et la fiche 19 comporte au moins un ressort de verrouillage 31 muni d'une 35 branche courbe 33 susceptible de s'engager dans ladite gorge 27 de la broche, lorsque la douille est engagée sur la broche. Comme cela apparaît plus nettement sur les figures 5 à 7, la douille 25 fait partie d'une pièce métallique 35 comprenant en outre une partie 36 à paroi déformable, constituant un fût à sertir. Cette partie à paroi déformable comprend un trou borgne 38. Avant surmoulage d'un matériau isolant sur cette pièce métallique, l'extrémité de l'âme conductrice 13 du câble électrique 15 est engagée dans ce trou borgne 38 et immobilisée par écrasement de la paroi, au cours d'une opération de sertissage classique. Les marques de sertissage 40 sont visibles sur la figure 5. Pour faciliter cette opération, la pièce métallique comporte un trou 41 débouchant dans le trou borgne 38. Ce trou de contrôle permet de vérifier la bonne insertion de l'âme dans le trou borgne, juste avant le sertissage. Après le sertissage, le ou les ressorts 31 sont mis en place autour de la douille 25 et un surmoulage de matériau diélectrique enrobe la pièce métallique pour, notamment, recouvrir l'ensemble de la pièce métallique 35 et une portion d'extrémité de la gaine 15 du câble électrique. On obtient ainsi la fiche 19 visible sur les figures 1 à 3. La douille 25 de la pièce métallique est alors installée dans un conduit isolant résultant du surmoulage. Au cours du surmoulage, un ergot de positionnement 37 est défini. On prend soin de percer un trou 39 correspondant dans ladite structure conductrice 17, au voisinage de la broche 21. La coopération de l'ergot 37 et de ce trou 39 permet d'immobiliser la fiche 19 en rotation, après connexion. Après connexion, l'extrémité distale 29 de la broche fixée à la structure conductrice, fait saillie d'un premier orifice 45 de la douille. La branche courbe 33 du ou chaque ressort de verrouillage est située au voisinage et à l'extérieur du premier orifice 45, pour coopérer avec la gorge 27 de la broche 21. Comme représenté, la fiche 19 comporte en fait deux ressorts de verrouillage 31 dont les branches courbes 33 sont agencées en vis-à-vis dans un même plan, au voisinage dudit premier orifice pour coopérer avec la même gorge 27 de la broche. L'extrémité distale 29 de la broche est chanfreinée pour permettre l'écartement des ressorts au moment de la mise en place de la fiche sur la broche. Par ailleurs, la fiche comporte un joint d'étanchéité 47 entourant intérieurement le premier orifice 45. Il s'agit d'un joint annulaire moulé ou collé, voire surmoulé, qui assure l'étanchéité entre l'extrémité distale de la broche et la fiche, au voisinage des ressorts de verrouillage. La fiche 19 comporte en outre un joint de raccordement 49, annulaire fixé extérieurement autour d'un second orifice 50, opposé de la douille 25. Après surmoulage, ce joint de raccordement fait saillie à la base du conduit isolant de la fiche. Comme représenté, chaque ressort de verrouillage 31 comporte un fil, par exemple en acier flexible, conformé pour présenter deux branches parallèles 52 réunies par ladite branche courbe 33. Ces deux branches parallèles sont ancrées dans l'enrobage isolant au moment du surmoulage de la pièce métallique 35. Pour faciliter cette opération, des rainures de positionnement 55 sont prévues sur la surface extérieure de la douille 25 définie dans la pièce métallique 35. Les branches parallèles 52 des ressorts sont insérées dans ces rainures. On obtient ainsi un positionnement précis et stable de chaque ressort, en vue du surmoulage de la fiche. Dans l'exemple des figures 1 et 2, la broche 21 comporte une embase à tige filetée 57. Elle peut donc être montée à l'aide d'un écrou 59. Il suffit de percer la structure conductrice d'un trou, d'y engager la tige filetée et de serrer l'écrou de l'autre côté de ladite structure conductrice. En variante, la broche 21 comporte une embase de sertissage 59, comme le montre la figure 8. Selon une autre variante, la broche 21 comporte un trou borgne 60 fileté, s'étendant axialement, pour un montage à l'aide d'une vis 61, comme le montre la figure 9. Selon une autre caractéristique avantageuse, la douille 25 renferme au moins une bande de contact annulaire 65, comme représenté sur la figure 6. De préférence, on prévoit deux bandes de contact 65 semblables distantes l'une de l'autre axialement à l'intérieur de la douille, comme représenté sur la figure 7. Il est à noter que lors de la mise en place de la fiche sur la broche, une double étanchéité est réalisée grâce au joint intérieur 47 et au joint de raccordement 49 qui vient reposer sur l'embase de la broche 21. Les dimensions sont telles que ce joint de raccordement 49 se trouve légèrement comprimé, en sorte que la fiche 19 se trouve axialement immobilisée, sans jeu axial, entre l'embase et les branches courbes 33 des ressorts de verrouillage engagées dans la gorge 27. REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion entre un câble électrique (12) comprenant une âme conductrice gainée d'un isolant et une structure conductrice (17), caractérisé en ce qu'il comporte une broche (21) fixée à ladite structure et une fiche (19) raccordée à une extrémité dudit câble électrique, ladite fiche comprenant une douille conductrice (25) de section correspondant à celle de la broche et électriquement reliée à l'âme dudit câble électrique, en ce que ladite broche comporte une gorge (27) au voisinage de son extrémité distale et en ce qu'au moins un ressort de verrouillage (31), solidaire de ladite fiche comporte une branche courbe (33) susceptible de s'engager dans ladite gorge lorsque ladite douille est engagée sur ladite broche. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite douille (25) est installée dans un conduit isolant de ladite fiche (19), en ce que ladite extrémité distale (29) de la broche fait saillie d'un premier orifice (45) de la douille lorsque la fiche est engagée sur la broche et en ce que ladite branche courbe est située au voisinage dudit premier orifice pour coopérer avec la gorge (27) de ladite broche. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite fiche (19) comporte un joint d'étanchéité (47) entourant intérieurement ledit premier orifice. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que 25 ladite fiche comporte un joint de raccordement (49) fixé extérieurement autour d'un second orifice (50), opposé, de ladite douille. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux ressorts de verrouillage (31) dont les branches courbes (33) sont agencées en vis-à-vis au voisinage dudit premier orifice 30 pour coopérer avec la même gorge de ladite broche. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite douille (25) fait partie d'une pièce métallique (35) comprenant en outre une partie à paroi déformable constituant un fût à sertir, l'extrémité de l'âme conductrice du câble électrique étant engagée 35 dans un trou borgne 38 de cette partie et immobilisée par écrasement de ladite paroi. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite fiche (19) est constituée d'une telle pièce métallique (35) et d'un enrobage isolant surmoulé maintenant le ou chaque ressort de verrouillage (31) en position. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque ressort de verrouillage (31) comporte un fil conformé pour présenter deux branches parallèles (52) réunies par ladite branche courbe (33) et en ce que lesdites branches parallèles sont ancrées dans l'enrobage isolant. 9. Dispositif selon la revendications 8, caractérisé en ce que des rainures de positionnement (55) sont prévues sur la surface extérieure de ladite douille, dans lesquelles sont insérées lesdites branches parallèles (52), pour le positionnement du ou chaque ressort de verrouillage, lors du surmoulage de ladite fiche. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite fiche comporte un ergot (37) de positionnement et en ce qu'un trou (39) correspondant est percé dans ladite structure conductrice (17) au voisinage de ladite broche. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite broche comporte une embase à tige filetée (57), pour un montage à l'aide d'un écrou. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite broche comporte une embase de sertissage (59). 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite broche comporte un trou borgne fileté (60), pour un montage à l'aide d'une vis (61). 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi intérieure de ladite douille renferme au moins une bande de contact annulaire (65). 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite douille renferme deux bandes de contact (65) distantes l'une de l'autre axialement. 16. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 15, caractérisé en ce que ladite pièce métallique comporte un trou (41) débouchant dans ledit trou borgne (38).