FR2932615A1 - DEVICE FOR CONNECTION BETWEEN AN ELECTRICAL CABLE AND A CONDUCTIVE STRUCTURE - Google Patents
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Abstract
Dispositif de connexion démontable entre un câble électrique et une structure conductrice. Le dispositif comporte une broche (21) fixée à la structure conductrice (17) et une fiche (19) raccordée au câble (12), la fiche comportant une douille (25) et au moins un ressort de verrouillage (31) tandis que la broche comporte une gorge (27) coopérant avec le ressort.Removable connection device between an electric cable and a conductive structure. The device comprises a pin (21) fixed to the conductive structure (17) and a plug (19) connected to the cable (12), the plug comprising a socket (25) and at least one locking spring (31) while the pin has a groove (27) cooperating with the spring.
Description
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. The invention relates to a connection device between an electrical cable comprising a conductive core sheathed with an insulator and any conductive structure. As a preferred application, the invention relates to the interconnection of the current return circuits, in particular in an aircraft. In an aircraft, more and more metal structures are replaced by carbon structures, which requires, for electronic equipment, to provide a specific current feedback circuit, consisting of independent conductor elements (cables, conductive strips, etc.) electrically interconnected with each other. It is known to use interconnected cables with lugs crimped to conductive structural elements. The pods are fixed by rivets. This solution is effective from an electrical point of view but does not allow a simple and fast disconnection, sometimes necessary to detect faults and / or to carry out maintenance operations. In this case, this type of solution requires drilling the rivets to disconnect the conductive elements. This destruction of the rivets is a waste of time and it is not always easy to put new rivets at the locations where the disconnections were made.
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. In addition, in the field of aeronautics, the standards require a locking of the connection device, a good sealing of the contact area, immobilization in rotation, in particular. The invention solves all these problems, including the locking of the 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. More particularly, the invention relates in the first place to a connection device between an electric cable comprising a conductive core sheathed with an insulator and a conductive structure, characterized in that it comprises a pin fixed to said structure and a plug connected to one end of said electric cable, said plug comprising a conductive sleeve of section corresponding to that of the pin and electrically connected to the core of said electric cable, in that said pin comprises a groove near its distal end and in that at least one locking spring, integral with said plug comprises a curved branch capable of engaging in said groove when said sleeve is engaged on said pin.
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. Preferably, the sleeve is installed in an insulating duct of said plug (typically this insulating duct is formed by an overmoulding of insulating material including said socket) and opening at both ends thereof. The distal end of the pin protrudes from a first port of the socket when said plug is engaged on the pin. The curved branch of the spring is located in the vicinity of said first orifice to cooperate with the groove of said pin. Preferably, the plug is equipped with two locking springs whose curved branches are arranged vis-à-vis in the vicinity of said first orifice to cooperate with the same groove of the spindle. On the other hand, the plug has a connection ring fastened externally around a second opposite orifice of the socket. This connection joint is applied, for example, on a flange of the pin which is fixed to the conductive structure; it is slightly compressed in the assembly and remains so due to the locking operated by the spring when it is engaged in the groove of the spindle. Advantageously, the plug also comprises a seal internally surrounding said first 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. These seals provide a tight seal of the contact area. Structurally, said sleeve is part of a metal part comprising, in addition, a deformable wall constituting a "crimp casing". The end of the conductive core of the electric cable is engaged in a blind hole and immobilized by crushing said deformable wall. The overmolding includes both said socket (defining the aforementioned insulating conduit) and the crimping barrel after connecting the conductive core of the electric cable. Said overmolding also covers part of the insulating sheath of the electric cable.
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. The or each locking spring is held in position by the insulating coating obtained by said overmolding. In addition, the plug has a positioning pin. A corresponding hole is pierced in the conductive structure, in the vicinity of said pin, which immobilizes the plug in rotation relative to the conductive structure to which it is electrically connected.
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. The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of an electrical connection device according to the invention, given solely by way of example and made in reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is an external side view of the electrical connection device before assembly; - Figure 2 is a view similar to Figure 1 showing the assembled elements; - Figure 3 is a top view of the plug, according to a section III-III of Figure 2; FIG. 4 is a detailed perspective view illustrating the structure of the locking springs; Figure 5 is an external view of a portion of the plug, not including overmolding; - Figure 6 is a sectional view of Figure 5; - Figure 7 is a view similar to Figure 6 illustrating a variant; - Figure 8 illustrates a variant of the spindle; and Figure 9 illustrates another variant of the spindle. In the drawings, the connection device 11 makes it possible to produce a high quality electrical connection (very low contact resistance) between an electric cable 12 (conventionally comprising a conducting core 13 embedded in an insulating sheath 15) and a conducting structure 17. any such as a metal bar or the like. The connection device consists mainly of a plug 19 connected to one end of the conductive core 13 of the electric cable 12 and a pin 21 fixed to said structure 17. More specifically, the plug 19 comprises a conductive sleeve 30 pierced with a section hole corresponding to that of the spindle. This socket is electrically connected to the core 13 of the electric cable. Furthermore, the pin 21 has a groove 27 in the vicinity of its distal end 29 (furthest from the conductive structure) and the plug 19 has at least one locking spring 31 provided with a curved branch 33 capable of engage in said groove 27 of the spindle, when the sleeve is engaged on the spindle.
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. As it appears more clearly in FIGS. 5 to 7, the bushing 25 is part of a metal part 35 further comprising a portion 36 with a deformable wall constituting a crimping barrel. This portion with a deformable wall comprises a blind hole 38. Before overmoulding of an insulating material on this metal part, the end of the conductive core 13 of the electric cable 15 is engaged in this blind hole 38 and immobilized by crushing the wall , during a conventional crimping operation. The crimping marks 40 are visible in FIG. 5. To facilitate this operation, the metal part comprises a hole 41 opening into the blind hole 38. This control hole makes it possible to check the good insertion of the core into the blind hole, just before crimping. After crimping, the spring or springs 31 are put in place around the sleeve 25 and an overmoulding of dielectric material coats the metal part to, in particular, cover the assembly of the metal part 35 and an end portion of the sheath 15 of the electric cable. This produces the plug 19 visible in Figures 1 to 3. The sleeve 25 of the metal part is then installed in an insulating conduit resulting from overmolding.
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. During overmolding, a positioning pin 37 is defined. It is careful to drill a corresponding hole 39 in said conductive structure 17, in the vicinity of the pin 21. The cooperation of the lug 37 and this hole 39 immobilizes the plug 19 in rotation, after connection.
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. After connection, the distal end 29 of the pin attached to the conductive structure, protrudes from a first port 45 of the socket. The curved branch 33 of the or each locking spring is located in the vicinity and outside of the first orifice 45, to cooperate with the groove 27 of the spindle 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. As shown, the plug 19 comprises in fact two locking springs 31 whose curved branches 33 are arranged vis-à-vis in the same plane, in the vicinity of said first orifice to cooperate with the same groove 27 of the spindle. The distal end 29 of the spindle is chamfered to allow the spacing of the springs at the time of placing the plug on the spindle. Furthermore, the plug comprises a seal 47 internally surrounding the first orifice 45. It is a molded or glued annular seal, or overmoulded, which seals between the distal end of the pin and the plug, in the vicinity of the locking springs. The plug 19 further comprises an annular connection ring 49 fixed externally around a second orifice 50, opposite the sleeve 25. After overmolding, this connection joint projects at the base of the insulating conduit of the plug. As shown, each locking spring 31 comprises a wire, for example flexible steel, shaped to have two parallel branches 52 joined by said curved branch 33. These two parallel branches are anchored in the insulating coating at the time of overmolding of the piece To facilitate this operation, locating grooves 55 are provided on the outer surface of the bushing 25 defined in the metal part 35. The parallel branches 52 of the springs are inserted into these grooves. This provides a precise and stable positioning of each spring, for overmolding the plug. In the example of FIGS. 1 and 2, the spindle 21 comprises a threaded rod base 57. It can therefore be mounted using a nut 59. It suffices to pierce the conductive structure of a hole, engage the threaded rod and tighten the nut on the other side of the conductive structure. In a variant, the pin 21 comprises a crimping base 59, as shown in FIG. 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. According to another variant, the spindle 21 comprises an axially extending, threaded blind hole 60 for mounting with a screw 61, as shown in FIG. 9. According to another advantageous characteristic, the bushing 25 encloses at least one annular contact strip 65, as shown in FIG. 6. Preferably, two similar contact strips 65 are spaced from each other axially inside the socket, as shown in FIG. 7 It should be noted that when placing the plug on the spindle, a double seal is achieved thanks to the inner seal 47 and the connecting joint 49 which rests on the base of the pin 21. The dimensions are such that this connection joint 49 is slightly compressed, so that the plug 19 is axially immobilized, without axial play, between the base and the curved branches 33 of the locking springs engaged in the groove 27.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2932613A1 (en) | 2009-12-18 |
| FR2932613B1 (en) | 2012-11-16 |
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