FR2579379A1 - Element de raccordement entre un conducteur electrique et un contact de connecteur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ELEMENT DE RACCORDEMENT ENTRE UN CONDUCTEUR ELECTRIQUE ET UN CONTACT DE CONNECTEUR. L'ELEMENT COMPORTE UN FUT 1 DESTINE A RECEVOIR LE CABLE ELECTRIQUE C ET UNE PARTIE ACTIVE 2 DE CONTACT DESTINEE A ASSURER LA CONNEXION ELECTRIQUE ET LA COHESION MECANIQUE AVEC LE CONTACT 4. LA PARTIE ACTIVE 2 AU MOINS EST CONSTITUEE EN UN MATERIAU CONDUCTEUR A MEMOIRE DE FORME ET EST CONFORMEE DE FACON A POUVOIR S'ADAPTER ETROITEMENT AU CONTACT 4 DANS UN PREMIER ETAT DE MEMOIRE DE FORME, ET A POUVOIR ASSURER LE DEGAGEMENT ETOU L'ENGAGEMENT DE L'ELEMENT DANS UN DEUXIEME ETAT DE MEMOIRE DE FORME. APPLICATION AUX CONNECTEURS HERMETIQUES ET AUTRES CONNECTEURS A CONTACT NON DEMONTABLES.

Description

La présente invention est relative à un élément de raccordement entre un conducteur électri- que et 1-- partie arrière d' un contact de connecteur, Pour raccorder le contact d'un connecteur à un conduc- teur de courant dlectrique, il est nécessaire de pré- voir uli système adapté capable d'assurer une liaison solidaire contact-conducteur. De manière générale, ce système fait partie du contact, lequel possède à 1 t arrière une formee adaptée sur laquelle Je condx teur vient se raccorder.Les techniques de raccorde- ment sont diverses sertissage, bras ire, audo-dénudage soudure électrique ou connexion enroulée (technique connue sous le vocable anglo-saxon de "wrapping " analogues et les formes de raccordement sont égale- ment de géométries variées en fonction de ces tech- niques.

Cependant, avec certains types de connecteurs, cas de connecteurs comportant des contacts non démontables fixés solidairement dans le connecteur, la plupart des techniques précitées ne peuvent être employées. su outre, certaines techniques de raccor- dement ne peuvent être utilisées du fait du volume disponible pour mettre en oeuvre le connecteur ou du fait des conditions d'emploi de celui-ci comme dans le cas des connecteurs hermétiques pour les quels, pour une question d' encombrement ou d'environ- nement, on ne peut utiliser une des techniques précitées.

a présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités par la mise en oeuvre d'un élément de raccordement entre un conducteur et un contact de connecteur utilisable sans faire appel aux techniques de raccordement habi- tuelles.

Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un élément de raccordement entre un conducteur électrique et un contact de connecteur susceptible d'être utilisé quel que soit le type de connecteur, notamment dans le cas des connecteurs hermétiques.

Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un élément de raccordement entre un conducteur électrique et un contact de connecteur susceptible d'être utilisé quel que soit le type de connecteur, notamment quelle que soit la place, même minime, dont on dispose pour la mise en oeuvre du connecteur.

L'élément de raccordement entre un conducteur électrique et la partie arrière d'un contact de connecteur, objet de l'invention, comporte un fût destiné à recevoir le câble électrique et une partie active, dite de liaison, destinée à assurer la connexion électrique et la cohésion mécanique avec le contact. I1 est remarquable en ce que la partie active au moins est constituée en un matériau conducteur à mémoire de forme, la partie active étant conformée de façon à pouvoir s'adapter étroitement à la partie arrière du contact dans un premier état de mémoire de forme et à pouvoir assurer le dégagement etiou l'engagement de l'élément dans un deuxième état de mémoire de forme.

L'invention sera mieux comprise à-la lecture de la description et à l'observation des dessins ciaprès dans lesquels les cotes et proportions relatives des différents éléments n'ont pas été respectées afin de ne pas nuire à la compréhension de l'ensemble et où
Les figures la et lb représentent respectivement une vue en perspective et une vue de dessus de l'élément de raccordement de l'invention,
La figure 2 représente un élément de raccordement, objet de l'invention en position sur le contact d'un connecteur,
Les figures 3a et 3b illustrent un procédé de réalisation d'un élément de raccordement objet de l'invention,
Les figures 4a et 4b représentent une variante de réalisation d'un élément de raccordement selon l'invention.

Ainsi que représenté en figure 1, l'élément de raccordement entre un conducteur électrique et la partie arrière d'un contact de connecteur, comporte un fût ou zone de raccordement 1, destiné à recevoir le câble électrique et une partie active 2 dite partie de liaison.

Par fût ou zone de raccordement, on entend en fait toute pièce mécanique, cylindrique ou non, susceptible de recevoir le câble électrique pour assurer le contact électrique et la cohésion mécanique avec celui-ci. La partie active 2 est destinée à assurer la connexion électrique et la cohésion mécanique avec la partie arrière du contact du connecteur. Sur les figures la et lb, l'élément de raccordement est représenté en perspective en la et en vue de dessus en lb.

La partie active 2 au moins est constituée en un matériau conducteur à mémoire de forme. Par exemple, la partie active 2 peut, de manière non limitative, être rapportée par des techniques telles que le brasage sur le fût 1 constitué lui-même en un matériau conducteur à mémoire de forme ou non. La partie active 2 est conformée de façon à pouvoir s'adapter étroitement à la partie arrière du contact du connecteur, dans un premier état de mémoire de forme et à pouvoir assurer le dégagement et/ou l'engagement de l'élément de raccordement dans un deuxième état de mémoire de forme.

Les états de mémoire de forme précités seront décrits en détail dans la description ci-après. Le premier état de mémoire de forme, lors duquel le contact électrique est assuré, est stable à la température am- biante. De même, le premier état de mémoire de forme est en outre stable à basse température, c'est-à-dire aux températures les plus basses du cahier des charges de fonctionnement du connecteur correspondant. A titre d'exemple, le premier état de mémoire de forme est sta bie jusqu'à une température voisine de -650C.

La structure de l'élément de raccordement, objet de l'invention dans son premier état de mémoire de forme I et dans son deuxième état de mémoire de forme II, sera décrite en liaison avec la figure 2.

Ainsi que représenté sur cette figure, la partie active 2 et le fût 1 peuvent être constitués chacun par un élément sensiblement tubulaire, relié par une partie intermédiaire commune 3. La partie active 2 comporte une fente 20 ménagée sur toute la longueur de celleci. A titre d'exemple non limitatif, la fente(-20) peut être ménagée selon une génératrice de la partie active 2 ou selon toute conformation particulière, telle qu'une hélice ou analogue. En outre, l'élément tubulaire constituant la partie active 2 peut avoir une section conique. La séparation entre le fût 1 et la partie active 2 au niveau de la partie intermédiaire commune 3 apparaît comme une fente ou une ouverture transversale ménagée sensiblement dans la partie médiane de l'élément de raccordement, ainsi qu'il apparaît très clairement également sur les figures la et lb.

En outre, de préférence, l'élément de raccordement peut en totalité être constitué en un matériau à mémoire de forme. Sur la figure 2, le premier état de mémoire de forme I apparaît, la partie active 2 de l'élément de raccordement étant étroitement adaptée au contact 4 du connecteur, alors que dans son deuxième état de mémoire de forme, référencé II, la partie active 2 apparaît au contraire déployée ainsi que représentée en traits mixtes. Sur la figure 2, le câble électrique solidaire du fût 1 a été référencé C.

Les états de mémoire de forme I et II peuvent, conformément à l'invention, être soit non réversibles, soit réversibles. De préférence, la partie active 2 comportera des états de mémoire de forme, premier état
I, deuxième état II, réversibles. Le câble C ayant été raccordé au fût 1, par exemple de manière conventionnelle, c'est-à-dire par brasage, par sertissage, ou analogues, la mise en état II de mémoire de forme de la partie active 2, permet l'ouverture en position déployée de cette partie active et la mise en position convenable de l'élément de raccordement, par rapport au contact 4 du connecteur, pour la mise en oeuvre du raccordement.La mise en état II, c'est-à-dire en position déployée de la partie active 2, peut être effectuée par simple abaissement de la température de cette partie active 2, ou de l'ensemble de l'élément de raccordement, en deçà de la température de transition du matériau à mémoire de forme, température Ms, la température Ms étant définie comme la température à laquelle la phase martensitique du matériau à mémoire re de forme considéré commence à se former d'elle-même.

Bien entendu, tout abaissement de température à une température plus basse, telle que notamment la température Mf définie comme la température à laquelle la totalité du matériau à mémoire de forme est transformée en phase martensitique, ne sort pas du cadre de la présente invention. L'abaissement de température requis, peut être provoqué par toute source de froid normalement disponible en milieu industriel.

L'élément de raccordement-en état de forme II étant disposé convenablement par rapport au contact 4 du connecteur, celui-ci est maintenu dans sa position relative par rapport au contact 4 précité, et soumis à un réchauffement par simple suppression de la source de froid. Par disposition convenable de l'élément de raccordement par rapport au contact 4, on entend, par exemple dans le cas où le contact 4 est muni d'une collerette 40, la mise en place de la partie active 2 et du fût 1 de façon que la collerette 40 vienne s'engager dans la fente transversale ou ouverture existant entre le fût t et la partie active 2 au niveau de la partie commune 3.Le réchauffement normal de l'élément de raccordement et principalement de la partie active 2 a pour effet de ramener la partie active précitée en état de mémoire I, ainsi que représenté sur la figure 2. Ainsi,à la température d'utilisation du connecteur, le contact électrique entre l'élément de raccordement et le contact 4 du connecteur, est assuré au niveau notamment de la partie active 2 de l'élément de raccordement, laquelle en outre, du fait du serrage du contact 4 dans cette position, assure également la cohésion mécanique de ltensemble.

Dans le cas ou les états de mémoire de forme
I et II sont réversibles, il est en outre possible d'obtenir à nouveau l'ouverture en position déployée de la partie active 2, par simple abaissement de température ainsi que défini précédemment, afin de permettre si nécessaire une désolidarisation de l'élément de raccordement et du contact 4 avec un effort de connexion ou de déconnexion nul ou pratiquement nul.

On comprendra également que du fait de l'utilisation des formes précitées la connexion, déconne xion successive d'un élément de raccordement à un élément de contact 4 du connecteur, peut ainsi être effectuée de manière répétitive, pratiquement sans usure.

Dans le cas où la partie active est munie d'un effet de mémoire de forme non réversible, la fermeture de la partie active sur le contact 4, à la température d'utilisation, c'est-à-dire en fait le passage de la partie active 2 de sa position déployée II, obtenue par exemple également par abaissement de la température, à la position I après le réchauffement est alors définitive.

Des exemples de matériaux à mémoire de forme, susceptibles d'être utilisés pour la mise en oeuvre de la présente invention, seront maintenant donnés. De préférence, le matériau à mémoire de forme est choisi dans le groupe des composés nickel-titane, nickel-aluminium, nickel-titane-fer, cuivre-zinc-aluminium, cuivre-aluminium-nickel sous forme de composé inter-métallique ou sous forme alliée. A titre d'exemple non limitatif, un élément de raccordement conforme à l'objet de la présente invention a été réalisé à partir dlun alliage comportant sensiblement 4 % d'aluminium, 28 % de zinc,
le reste du pourcentage étant constitué par du cuivre,
les pourcentages indiqués s'entendant en pourcentage
atomique.La température de transition Mus obtenue
avec ce type d'alliaye, est Voisine de -80 C.

Un exemple de mise en oeuvre d'un élément de
raccordement selon l'invention sera maintenant décrit
au moyen des taures 3a et 3b.

Selon les figuresprécitées,l'élément de rac
cordement peut être obtenu à partir d'une feuille
d'alliage précité, découpée ainsi que représenté en
figure 3a sensiblement selon une forme de H. La feuil le découpée est ensuite soumise à un traitement mécanique par roulage, de façon à constituer le fût -1 et la partie active 2, sous forme de tube sensiblement.

Sur la figure 3a, le traitement par roulage est réf- rencé R et l'on notera, que par rapport à l'axe de symétrie longitudinal YY de la feuille, l'une des branches du H est inférieure à l'autre branche, de façon à former au niveau de la partie active 2, la fente 20 après roulage ainsi qu'il apparaît d'ailleurs en figure 3b.

Ainsi que représenté sur la figure 3b, un exemple de traitement d'un élément de raccordement selon l'invention, sera maintenant décrit en vue de l'obtention des premier I et deuxième II états de mémoire de forme réversibles précités.

Après les opérations effectuées, telles que représentées en figure 3a, l'élément de raccordement objet de l'invention a été conformé aux formes et dimensions finales constituant le premier état I de mémoire de forme tel que représenté en figure 3b. L'élément de raccordement est ensuite soumis à un traitement thermique capable d'amener celui-ci en état de phase cristallographique de type austénitique puis à un refroidissement à une température voisine de la température ambiante. Par refroidissement1 on entend un refroidissement tel que celui obtenu au moyen d'un traitement du type trempage par exemple, de façon à éviter l'apparition de phase cristallographique parasite.

L'élément de raccordement de l'invention est ensuite soumis en au moins une zone de déformation de celui-ci, principalement la partie active 2 de celui-ci, à un processus dit d'éducation. Sur la figure 3b, la zone de déformation est notée 105 et apparaît située au voisinage de l'intersection du plan diamétral de symétrie longitudinale de la partie active 2, contenant l'axe longitudinal de symétrie YY, et de la partie active 2.

Le processus d'éducation consiste à imposer répétitivement à la partie active 2, une contrainte mécanique, telle que la partie active soit, dans cette zone de déformation 105, déformée de manière à amener les lobes constituant la partie active 2 dans une position de forme voisine du deuxième état de mémoire de forme II, et à soumettre l'ensemble, la cdntrainte étant maintenue, à un abaissement de température susceptible d'amener la partie active 2 ou l'ensemble de l'élément de raccordement en état de phase martensitique.

Bien entendu, l'abaissement de température peut être réalisé au moyen de toute source de froid appliquée soit à l'ensemble de l'élément de raccordement, soit au seul niveau de la zone de déformation 105. La contrainte mécanique peut être appliquée au moyen d'un outil permettant un écartement suffisant des lobes de la partie active 2 précitée jusau'à obtenir la position de mémoire de forme souhaitée. Après suppression de la contrainte mécanique, l'élément de raccordement est soumis à un réchauffement progressif à température ambiante. Il reprend alors son état de forme stable ou premier état de mémoire de forme.La répétition du cycle imposé pour l'éducation, telle que définie précédemment, doit être suffisante pour obtenir un bon degré de reproductibilité des transitions entre le premier et le deuxième état de mémoire de forme ultérieur, par seul abaissement de la température puis par une élévation successive de la température pour le retour à la position ou état de mémoire de forme initiale.

Une variante de mise en oeuvre du processus dit dréducation sera donnée à titre d'exemple non limitatif en liaison avec la figure 3b.

Selon cette variante, le processus consiste à imposer en l'absence de déformation à l'objet, constitué par l'élément de raccordement conformé dans son état initial, une contrainte thermique consistant en une variation de température capable d'amener l'élément de contact, ou au moins la partie active 2 de celui-ci, en état de phase cristallographique martensitique.Puis, la partie active 2 étant dans l'étatprécité, une contrainte mécanique, telle que la partie active 2 soit déformée. est appliquée de manière à amender cette partie active 2 dans une position ou état de forme voisin du deuxième état de mémoire de forme II. L'abaissement de température et l'application de la contrainte mécanique peuvent être effectués à l'aide des moyens déjà cités, l'application de la contrainte mécanique pouvant être effectuée dans le bain d'azote liquide lorsque la source de froid est constituée par un tel bain. Puis, un état de forme dit intermédiaire , voisin de l'état de forme initial de la partie active 2, est ensuite défini et imposé à celle-ci.L'imposition de la forme intermédiaire à la partie active 2 est effectuée par imposition des limites de changement ultérieur de forme de celleci aux limites correspondantes de l'état de forme intermédiaire. Par état de forme intermédiaire voisin de l'état de forme initial, on entend un état de forme dans lequel le retour à l'état initial a été obtenu ou à une forme voisine de celle de l'état initial.

La définition et l'imposition des limites de changement de forme de la partie active 2 peuvent être effectuées au moyen d'un mandrin introduit dans la partie active 2, le mandrin ayant des dimensions extérieurescorrespondant aux dimensions de l'état de forme intermédiaire.

La partie active 2 en état martensitique à laquelle les limites de changement de forme ont été imposées est ensuite soumise à un réchauffement progressif à température ambiante pour ramener celle-ci en état de phase cristallographique de type austénitique. Du fait du maintien de la partie active 2 à l'état de forme intermédiaire et du réchauffement, des contraintes internes permettant la définition de l'état de forme intermédiaire comme premier état de mémoire de forme
I sont alors induites dans la partie active 2.

Le mode de réalisation précédent d'un élément de raccordement de l'invention par découpage et roulage n'est pas limitatif. Bien entendu, des éléments de raccordement de forme sensiblement analogue, peuvent être obtenus à partir de matériaux à mémoire de forme, délivrés sous forme de tige, lingot cylindrique ou analogue par fraisage, tournage, perçage et toute opération d'usinage conventionnel.

En outre, l'utilisation de l'effet de mémoire de forme réversible ou non, n'est bien entendu pas li mitée à la seule partie active de l'élément de raccordement. En effet, le fût 1 lui-même, peut comporter, ainsi que représenté en figure 4a et 4b, un premier I et un deuxième II état de mémoire de forme. Le fût 1, est par exemple conformé de façon à pouvoir s'adapter étroitement au câble C dans son premier état de mémoire de forme, et de façon à permettre l'engagement et/ ou le dégagement du câble C dans son deuxième état de mémoire de forme. Sur la figure 4a représentant le deuxième état de mémoire de forme II du fût 1, celuici apparaît en position évasée, permettant une introduction aisée du câble C dans le fut, afin de permettre la liaison électrique correspondante.La position évasée peut être obtenue par abaissement de la température du fût 1, en deçà de la température de transition Ms de l'alliage constitutif de l'élément de raccordement. Sur la figure 4a, on notera en outre la présence sur la face interne du fût 1, d'aspérités notées 10, lesquelles en position de mémoire de forme II, c'est-à-dire en position évasée, ne s'opposent pas bien entendu à l'introduction du câble C dans le fût.

Le câble étant introduit, le fût 1 est soumis à un réchauffement en vue de ramener celui-ci en sa position de mémoire de forme I, telle que représentée en figure 4b. La position de mémoire de forme I est une position resserree de dimension sensiblement analogue à celle de la partie active 2 en même position I. La position de mémoire de forme I permet la fixation mécanique du câble C et la connexion électrique correspondante, du fait du serrage ainsi réalisé-.

Les aspérités 10 précédemment citées, ont alors pour rôle d'assurer un meilleur contact électrique avec le câble, ainsi qu'une meilleure cohésion mécanique.

Ce type de connexion peut bien entendu être réalisé dans le cas de connexion à déplacement d'isolant.

Dans ce cas, de telles aspérités perforent l'isolant et viennent assurer le contact électrique avec le câble ainsi que la rétention mécanique.

On a ainsi décrit un élément de raccordement, dans lequel les structures mécaniques précédentes ne sont pas limitatives. En effet, la fente transversale ou ouverture, située au niveau de la partie commune 3, peut évidemment être remplacée ou complétée par toute nervure ou analogue située sensiblement au niveau d'une ligne directrice de la partie active, et destinée à s'engager dans une fente ou ouverture correspondante du contact 4, afin d'assurer le contact électrique et la cohésion mécanique correspondante.

En outre, l'élément de raccordement de l'invention est remarquable en ce qu'il permet d'assurer la liaison ou connexion électrique avec le contact du connecteur, sans aucun métal d'apport et sans utilisation d'outils encombrants. Le passage d'un état de mémoire de forme à l'autre état de mémoire de forme, l'état déployé, peut être effectué en dehors du connecteur lors du montage de l'élément de raccordement, la température à laquelle celui-ci est amené étant choisie très inférieure à la température de transition Ms de l'alliage constituant l'élément de raccordement et l'inertie thermique de l'élément de raccordement étant suffisante pour permettre le maintien en état de mémoire de forme déployée. La mise en position de l'élément de raccordement sur le contact du connecteur peut alors être effectuée sans difficulté avant réchauffement et retour à l'état de mémoire de forme initial.

Dans le cas d'une déconnexion, il suffit de porter par exemple l'ensemble du connecteur, ou même simplement la connexion que l'on veut déconnecter, à une température inférieure à la température de transition de l'alliage.

En outre, l'élément de raccordement de l'invention peut comporter au moins au niveau de la partie active, un revêtement protecteur conducteur consistant en un dépôt d'or, d'argent, d'alliage de palladium ou d'étain-plomb. Ce dernier revêtement peut être en effet utilisé en élargissement de son champ habituel d'utilisation, puisqu'il n'apparaît pratiquement plus de problème de frottement, ni d'usure au niveau de l'élément de raccordement.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Elément de raccordement entre un conducteur électrique et la partie arrière d'un contact de connecteur, comportant un fût (1) destiné à recevoir le câble électrique et une partie active (2) dite de liaison, destinée à assurer la connexion électrique et la cohésion mécanique avec ledit contact, caractérisé en ce que la partie active (2) au moins est constituée en un matériau conducteur à mémoire de forme, ladite partie active (2) étant conformée de façon à pouvoir s'adapter étroitement à la partie- arrière dudit contact dans un premier état de mémoire de forme et à pouvoir assurer le dégagement et/ou l'engagement dudit élément dans un deuxième état de mémoire de forme.

2. Elément de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier état de mémoire de forme, lors duquel la connexion électrique est assurée, est stable à la temsérature ambiante.

3. Elément de raccordement selon la revendiation 1, caractérisé en ce que le premier état de mémoire de forme, lors duquel la connexion électrique est assurée, est stable à basse température.

4. élément de raccordement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite partie active (2) et ledit fût (1) sont constitués chacun par un élement sensiblement tubulaire reliés par une partie intermédiaire (3) commune, ladite partie active (2) comportant une fente (20) s'étendant sensiblement sur toute la longueur de la partie active.

5. Elément de raccordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite partie active (2) comporte sensiblement au niveau d'une de ses lignes directrice; une nervure.

6. Elément de raccordement selon l'une des revendications 1 à 5 précédentes, caractérisé en ce qu'il est en totalité constitué en un matériau à mémoire de forme.

7. Elément de raccordement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième états de mémoire de forme de ladite partie active sont non réversibles.

8. Elément de raccordement selon l'une des revendications 1 à 6 précédentes, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième étals de mémoire de forme de ladite partie active sont réversibles.

9. Elément de raccordement selon l'une des revendications 6 à 8 précédentes, caractérisé en outre en ce que le fût (1) lui-même comporte un premier et un deuxième états de mémoire de forme, ledit fût (1) étant conformé de façon à pouvoir s'adapter étroitement audit câble dans son premier état de mémoire de forme et de façon à permettre l'engagement et/ou le dégagement dudit câble dans son deuxième état de mémoire de forme.

10. Elément de raccordement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le fût (1) comporte sur sa face interne des aspérités (10).

11. Elément de raccordement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau à mémoire de forme est choisi dans le groupe des composés nickel-titane, nickel-aluminium, nickel-titane-fer, cuivre-zinc-aluminium, cuivre-aluminium-nickel sous forme de composé intermétallique ou sous forme alliée.

12. Elément de raccordement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie active au moins comporte un revêtement protecteur conducteur.