Brevet FR3067865A1 — publié le 20181221

CONTACT INOX/CUIVRE A SERTIR Domaine de l'invention La présente invention concerne la réalisation d'un contact électrique inox/cuivre à sertir. Arrière plan technologique Les contacts électriques inox sont utilisés notamment dans le domaine naval et en particulier dans le domaine naval militaire où des mises à la masse fiables et résistantes à la corrosion sont nécessaires notamment pour les systèmes d'armes et de munitions. Il existe notamment des contacts électriques inox notamment adaptés à des raccordements de fils de masse. Pour ces contacts, la connexion côté câble électrique est faite par brasure à l'étain dans un fût en partie arrière du contact. Cette connexion présente parfois des problèmes d'impédance et des problèmes de fiabilité dans le temps notamment en cas de vibrations ou dans le cas de déconnexions/connexions fréquentes. Suivant la technologie actuelle, le raccordement des câbles en cuivre étamé dans des broches en inox doit être réalisé par brasure. Les fils de brasures sur le marché ne permettent pas de réaliser ces connexions conformément aux normes de brasure des composants électroniques ou des contacts électriques standards aéronautiques, et de ce fait, la technologie actuelle ne permet de réaliser que des brasures imparfaites ou collages dans le fût inox, ce qui a pour incidence, une mauvaise tenue mécanique, une remontée de brasure dans le câble, et une résistance de jonction très importante. Par ailleurs, le temps de réalisation de chaque brasure est très important et couramment de 1 à 2 heures, ce qui a un impact sur la qualité de la brasure. En 2 effet, la brasure du contact inox demande une importante montée en température pour fondre la brasure, pour qu'elle flue dans le fût du contact et qu'elle adhère un minimum sur le paroi. Le fluage et l'adhérence sont difficiles à obtenir, et nécessitent de recommencer plusieurs l'opération. Par ailleurs, cette procédure 5 surchauffe la brasure, qui perd de ses performances, et fait remonter la brasure dans les fils ou tresses de masse, les rendant rigides et fragilisant la connexion lors des manipulation des câbles de masse. Il est donc souhaitable de rechercher une solution plus efficace. Brève description de l'invention 10 Pour supprimer ou au moins réduire les problèmes de réalisation et d'utilisation des connexions de masse et pour respecter les limites de résistance de ligne la présente invention propose principalement un contact électrique pourvu d'une première terminaison, munie d'une partie de raccordement à un câble, et d'une seconde terminaison, munie d'une partie de contact électrique avec un 15 contact électrique complémentaire, pour lequel la terminaison de raccordement à un câble est réalisée sous la forme d'un premier corps cylindrique, en alliage de cuivre, pourvu à une première de ses extrémités d'un fût à sertir et à la seconde de ses extrémités d'un filetage suivi d'une butée de contact tandis que la terminaison de contact est réalisée sous la forme d'un second corps cylindrique, 20 en acier inox, pourvu à une première de ses extrémités de ladite partie de contact électrique et à la seconde de ses extrémités d'un fût taraudé de réception dudit filetage. Avantageusement, le premier corps cylindrique comporte dans une partie intermédiaire entre ses deux extrémités, un renflement cylindrique sur lequel sont 25 réalisés au moins deux méplats de tenue en rotation du premier corps cylindrique par une clé. Le contact peut comporter en outre une douille isolante rigide tubulaire, et le second corps cylindrique comporter entre le fût taraudé et la terminaison de contact une partie filetée de vissage de ladite douille isolante. 30 La partie filetée est avantageusement suivie d'une butée annulaire d'arrêt de la douille isolante. La partie de contact électrique peut notamment être un contact broche. 3 L'invention propose en outre un procédé de câblage d'un contact électrique de l'invention, comportant les étapes de: - sertissage de l'âme d'un câble dans le fût à sertir du premier corps cylindrique puis 5 - vissage du premier corps cylindrique dans le second corps cylindrique. Le procédé peut comporter une étape de mise en place d'une première gaine s'étendant depuis une partie isolée du câble jusque sur un renflement en prolongement du fût à sertir. Le procédé peut comporter en outre une étape de mise en place d'une 10 seconde gaine s'étendant depuis une partie isolée du câble jusqu'à recouvrir le fût taraudé de la seconde terminaison de contact. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé peut comporter une étape de vissage d'une douille isolante rigide tubulaire sur un filetage externe du second corps cylindrique. 15 Le procédé comporte avantageusement une étape de nettoyage à l'alcool isopropylique du filetage et de la butée du contact de la première terminaison ainsi que du taraudage de la seconde terminaison avant l'étape de vissage du premier corps cylindrique dans le second corps cylindrique. Brève description des dessins 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la lecture de la description qui suit d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention en référence aux dessins qui représentent: en figure 1: une vue de côté d'un contact de l'invention démonté; en figure 2: le contact de l'invention monté et serti sur un câble; en figure 3: le contact de la figure 2 avec une première gaine isolante; en figure 4: le contact de la figure 2 avec une seconde gaine isolante; en figure 5: une douille isolante adaptée au contact de l'invention; en figure 6: un contact de l'invention équipé de sa douille isolante. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention Comme vu plus haut, afin de supprimer les difficultés de réalisation de raccordement des câbles sur les connecteurs tels que les connecteurs de masse inox et afin d'obtenir des valeurs de résistance de ligne conforme aux exigences 4 tout en gardant une interface identique, la présente invention cherche à remplacer le brasage d'un câble dans un fût arrière de contact inox par un sertissage. Les connecteur de l'art antérieur comportent une douille isolante ou poignée, et une borne de contact électrique comportant une partie de contact 5 électrique de raccordement avec une partie de contact complémentaire et une partie de raccordement avec un câble électrique. La partie de raccordement avec un câble est un fût dans lequel un câble est inséré et soudé par brasure avec apport d'étain. Entre la terminaison de contact et la terminaison de raccordement, la borne 10 comporte un corps central pourvu d'un filetage sur lequel vient se visser une douille isolante de l'art antérieur. Comme représenté en figure 1, l'invention propose une borne de contact pour laquelle la terminaison de contact 10 et la terminaison de raccordement 20 recevant un câble électrique sont deux pièces distinctes, la terminaison de 15 raccordement comportant une terminaison à sertir. La terminaison de raccordement est réalisée dans un alliage à base de cuivre et comporte une partie filetée 4 vissée dans la terminaison de contact en inox qui comporte un taraudage 31 représenté à l'intérieur du fût 3 montré en coupe et antérieurement utilisé pour souder le câble. 20 L'invention permet de réaliser un contact électrique adapté à répondre aux exigences de mise à la masse de systèmes électroniques. Le contact tel que représenté en figure 1 comporte donc d'une part une terminaison de contact inox 10, ici de type broche, pourvu d'une terminaison arrière sous forme d'un fût 3 taraudé et, d'autre part, d'une terminaison de 25 raccordement à sertir 20 en alliage de cuivre doré (norme EN_3155-065) pourvue d'une partie avant cylindrique filetée 4 complémentaire du taraudage 31 du fût taraudé. Dans l'exemple considéré, la partie de contact à sertir 9 a été conçue pour correspondre à la norme EN 3155-083 qui couvre les contacts de type ADJS 25 30 M08-00 c'est à dire des terminaisons à sertir de type fût dans lequel un conducteur 12 est inséré puis serti dans le fût. Ce type de terminaison à sertir permet le sertissage de câbles de gauge 8 ou 10, avec des outils standards. 5 Pour raccorder le câble 11 au contact de l'invention on procède à un sertissage de l'âme 12 du câble dans le fût à sertir 9. L'âme 12 du câble est insérée dans le fût 9 et des empreintes de sertissage 13 représentées en figure 2 sont réalisées pour écraser le câble dans le fût. 5 Pour terminer le contact de l'invention, un assemblage par vissage de la partie contact à sertir 20 dans la partie contact inox 10 est réalisé. La partie filetée et la partie taraudée sont réalisées de telle sorte qu'une butée de contact 41 vienne en appui contre l'arrière du fût taraudé 3 de la terminaison de contact 10. Les opérations de sertissage et de vissage nécessitent un temps de réalisation de 10 l'ordre de 5 minutes bien inférieur au brasage de l'art antérieur. Des lamages 61 permettent de faire tourner la première terminaison avec un outil tel qu'une clé, par exemple une clé plate alors que la seconde terminaison est maintenue fixe pour visser les deux parties de contact. Selon la figure 3, le contact est pourvu d'une première gaine isolante 14 qui 15 est positionnée sur l'isolant du câble et sur le fût à sertir pour protéger le sertissage. La gaine est dans l'exemple une gaine de 30 mm de long pour recouvrir l'arrière du contact et 15 mm de câble. La première gaine 14 peut être une gaine thermorétractable, par exemple 20 une gaine automoulante et collante. La mise en place de la gaine consolide le câble en sortie de sertissage. La gaine peut notamment être une gaine connue sous la marque SCL de la société Raychem qui est une gaine thermorétractable semi-rigides avec une paroi interne fusible, conçue pour fournir une encapsulation étanche par exemple pour 25 des épissures ou des dérivations électriques. Selon la figure 4 une seconde gaine isolante 15, elle aussi thermorétractable, recouvre une partie arrière de la seconde terminaison 10 constituée par le fût taraudé 3, la première terminaison 20 ainsi que l'isolant 11 du câble derrière le sertissage. 30 Dans l'exemple représenté, la seconde gaine peut notamment être une gaine de 45 mm de long, pour recouvrir le fût taraudé 3, la terminaison 20 de raccordement au câble et la première couche de gaine 14. 6 La seconde gaine peut être une gaine automoulante et collante du même type que la première. La mise en place de la seconde gaine 15 consolide la liaison entre les deux terminaisons. 5 Dans le cas de remplacement de la broche du connecteur de masse pour une réparation par exemple, la gaine employée pourra être du type HTAT de la société Raychem. Il s'agit d'une gaine fabriquée en polyoléfine réticulée par irradiation et qui comporte une paroi intérieure qui fond lorsqu'elle est chauffée. Cette paroi intérieure est forcée à pénétrer dans les interstices qu'elle recouvre 10 sous l'action du rétrécissement de la paroi extérieure. Ceci permet d'encapsuler le substrat recouvert par la gaine dans un écran d'étanchéité solide et de protection lorsque la gaine refroidit. La figure 5 représente une douille isolante ou poignée par exemple réalisée en matériau thermoplastique qui vient se visser sur un filetage externe 5 du 15 contact. La conception de la douille permet la mise en place de la gaine 15, ou l'injection par gravité d'un produit de remplissage. La douille est arrêtée par une butée 2 représentée par exemple en figure 4. Il est à noter que la douille doit, dans cette configuration, être pré-montée sur le 20 câble avant sertissage du contact ou avant vissage de la première terminaison sur la seconde terminaison. La douille montée sur le contact de l'invention est représentée en figure 6. Le contact de l'invention permet d'obtenir une bonne connexion et une bonne rétention du câble et notamment un essai de traction d'un câble de gauge 25 10 effectué par un moyen de traction standardisé montre que le câble a commencé à glisser dans le sertissage à partir d'un effort de 875N pour un effort attendu de 700N selon la norme EN 3155083. Pour la réalisation de la connexion on procède préférablement à un nettoyage à l'alcool isopropylique du filetage 4 et de la butée 41 de la première 30 terminaison 20, ainsi que du taraudage du fût de la seconde terminaison de la broche inox. Ensuite on visse les deux parties et on effectue un serrage au couple desdites parties. 7 Une mesure de la résistance de ligne d'un tronçon de câble de gauge 10 de 700 mm en cuivre étamé donne une valeur de 2,415 mCI alors que la mesure de la résistance de ligne d'un tronçon de câble de gauge 10 de 700 mm et de la jonction câble/contact a une valeur de 2,563 mQ, ce qui donne une valeur de résistance 5 câble/contact de 0,148 mQ. Avec un câble de gauge 8 de 700 mm en cuivre nickelé la résistance est de 1,453 mCI , avec la jonction câble/contact la valeur est de 1,495 mCI ce qui donne une résistance câble/contact de 0,042 mQ. La mesure de la résistance de ligne d'un tronçon de câble de gauge 10 de 10 700 mm, de la jonction câble/contact et de la jonction contact/broche inox donne 3,089 mQ. La résistance de la jonction des deux terminaisons est donc de 0,526 mQ. En comparaison la résistance d'une ligne de tronçon de câble sur contact avec brasure du câble dans le fût inox est de 3,5 mQ. Le sertissage sur terminaison cuivre vissée dans une terminaison inox fait donc gagner 0,4 REVENDICATIONS1 - Contact électrique pourvu d'une première terminaison (20), munie d'une partie de raccordement à un câble, et d'une seconde terminaison (10), munie d'une partie de contact électrique avec un contact électrique complémentaire, caractérisé en ce que la terminaison de raccordement à un câble 5 est réalisée sous la forme d'un premier corps cylindrique, en alliage de cuivre, pourvu à une première de ses extrémités d'un fût à sertir (9) et à la seconde de ses extrémités d'un filetage (4) suivi d'une butée de contact (41) tandis que la terminaison de contact est réalisée sous la forme d'un second corps cylindrique, en acier inox, pourvu à une première de ses extrémités de ladite partie de contact 10 électrique (1) et à la seconde de ses extrémités d'un fût taraudé (3) de réception dudit filetage (4). 2 - Contact électrique selon la revendication 1, pour lequel le premier corps cylindrique comporte dans une partie intermédiaire entre ses deux extrémités, un renflement cylindrique (6) sur lequel sont réalisés au moins deux 15 méplats (6a) de tenue en rotation du premier corps cylindrique par une clé. 3 - Contact électrique selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre une douille isolante (16) rigide tubulaire, pour lequel le second corps cylindrique comporte entre le fût taraudé et la terminaison de contact (10) une partie filetée (5) de vissage de ladite douille isolante. 20 4 - Contact électrique selon la revendication 3, pour lequel la partie filetée (5) est suivie d'une butée annulaire (2) d'arrêt de ladite douille isolante. - Contact électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, pour lequel la partie de contact électrique (1) est un contact broche. 6 - Procédé de câblage d'un contact électrique selon l'une quelconque 25 des revendications précédentes, comportant les étapes de: - sertissage de l'âme (12) d'un câble (11) dans le fût à sertir (9) du premier corps cylindrique puis - vissage du premier corps cylindrique dans le second corps cylindrique. 9 7 - Procédé de câblage selon la revendication 6, comportant en outre une étape de mise en place d'une première gaine (14) s'étendant depuis une partie isolée du câble jusque sur un renflement (8) en prolongement du fût à sertir. 8 - Procédé de câblage selon la revendication 6, comportant en outre 5 une étape de mise en place d'une seconde gaine (15) s'étendant depuis une partie isolée du câble jusqu'à recouvrir le fût taraudé (3) de la seconde terminaison de contact. 9 - Procédé de câblage selon la revendication 6, 7 ou 8, comportant une étape de vissage d'une douille isolante (16) rigide tubulaire sur un filetage externe (5) du second corps cylindrique. 10- Procédé de câblage selon la revendication 6, comportant une étape de nettoyage à l'alcool isopropylique du filetage et de la butée du contact de la première terminaison (20) ainsi que du taraudage de la seconde terminaison (10) avant l'étape de vissage du premier corps cylindrique dans le second corps cylindrique.