WO2017103396A1 - Bornier étau pour raccorder deux cosses ensemble et connexion associée - Google Patents

Bornier étau pour raccorder deux cosses ensemble et connexion associée Download PDF

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WO2017103396A1
WO2017103396A1 PCT/FR2016/053314 FR2016053314W WO2017103396A1 WO 2017103396 A1 WO2017103396 A1 WO 2017103396A1 FR 2016053314 W FR2016053314 W FR 2016053314W WO 2017103396 A1 WO2017103396 A1 WO 2017103396A1
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lugs
terminal block
barrel
plate
terminal
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PCT/FR2016/053314
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Inventor
Ismaïl TCHAAOUAOU
Jean-Marc BLINEAU
Original Assignee
Safran Electrical & Power
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/26—Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2616—End clamping members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/62933—Comprising exclusively pivoting lever

Definitions

  • the invention relates to connectors or terminations electrical power connections. More particularly, the invention relates to a terminal block clamping a lug of a power cable to a second lug for electrically together.
  • Power supply cables are connected to the other cables or electrical elements by means of electrical lugs provided at the termination of each cable.
  • Tubular lugs that is to say of the type with a tubular shaft for connection to the cable and a flat surface substantially parallel to the shaft with a central hole, are frequently used.
  • Such a traditional lug is connected to the other elements via a terminal block comprising a stud on which the lug slot is placed and a nut tightened on the stud.
  • the lugs of two cables are laid either on two different studs electrically connected to the same terminal block, or on the same stud, then are secured together.
  • Twisting is very likely when traveling a cable in a structure such as a section of an aircraft.
  • the lug must be oriented around the cable so that the hole in the range aligns with the terminal block stud.
  • the orientation change which may be necessary up to 180 ° to allow its connection, is particularly difficult.
  • connections described above have a significant risk of being the cause of foreign body damage (or FOD for "Foreign Object Damage” in English).
  • FOD Foreign Body Damage
  • the lug is of the type comprising a shank which extends along an axis substantially centrally for connection to an electric cable and a range connected to said shank extending radially with respect to said shank, said shank having, on the side opposite where is said barrel, an electrical contact surface substantially normal to said axis to be in electrical contact with an electrical element.
  • a cable with such a lug may be electrically connected together to a second cable with such lug by placing the electrical contact surfaces of the lugs vis-à-vis. No axial orientation is required, since the lugs have a frontal electrical contact surface, i.e. in the direction of the axis.
  • the objective of the present invention is therefore to provide a terminal block which is adapted to receive two lugs of the type described above such that their electrical contact surfaces are vis-à-vis and substantially aligned when the terminal block clamps the pods together to connect two cables together.
  • Another objective is to provide a terminal block that is simple to use, and has a significantly reduced likelihood of being the cause of a FOD or being subjected to FOD.
  • the present invention thus proposes a clamping terminal block for electrically connecting a pair of lugs by clamping against each other, each lug being of the type comprising a shank which extends along an axis substantially centrally and a range.
  • the clamp terminal comprising two opposite plates and a clamping system for moving the two plates towards each other, characterized in that each plate comprises a slot for receiving one of said terminals so that the range of the terminal is substantially on one side of the plate and between the two opposite plates, while the shank is substantially on the other side of the plate, the clamp terminal further comprising means for supporting the pair of lugs so that their conical surfaces electrical tact are vis-à-vis and substantially aligned.
  • said means for supporting the pods comprises the bottom of at least one slot which is adapted to support the shaft of at least one terminal.
  • said means for supporting the terminals comprises means adapted to support the range of at least one terminal.
  • each plate comprises three slots thus allowing three pairs of lugs to be connected.
  • each slot extends from an edge of its respective plate.
  • the clamping system comprises at least a portion protruding normally on the surface of the first plate, and at least one through opening on the second plate, the protruding portion extending through the opening and comprising a cam mounted on the projecting portion.
  • the two plates comprise counterbores adapted to receive the pods of the pods.
  • the terminal block vise further comprises an umbrella.
  • connection comprising a terminal block as defined above, characterized in that the connection further comprises two lugs of the type comprising a shaft which extends along an axis substantially centrally and a range. connected to said barrel and extending radially relative to said barrel, said range having, on the opposite side where said barrel is located, an electrical contact surface substantially normal to said axis, the lugs being arranged with their electrical contact surfaces facing each other, the terminal block clamping the beaches of said two pods against each other to connect said pods and maintain their position.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a clamp terminal of the first embodiment
  • FIG. 2 shows a perspective view of a connection with the clamp terminal of Figure 1 in which three pairs of lugs are posed vis-a-vis, the clamp terminal being in the open position;
  • FIG. 3 shows a perspective view of a lug of the type shown in FIG. 2 in more detail
  • FIG. 4 shows a perspective view from below and from the side of the connection of Figure 2, the clamp terminal being provided with an umbrella and being in the tight position;
  • FIG. 5 shows a perspective view of a connection with a clamp terminal according to a variant, the clamp terminal being in the open position
  • Figure 6 shows the connection of Figure 5, the clamp terminal being provided with an umbrella and being in the tight position.
  • Figure 1 shows a terminal block 50 according to a first embodiment of the invention for the support of two lugs 10 ( Figure 3) against each other.
  • the clamp terminal 50 is adapted to receive and connect three pairs of lugs 10, yet it can be designed to connect more or fewer cables.
  • the clamping terminal block 50 comprises two opposed substantially rectangular plates 51, 52 which can move towards each other to clamp the lugs 10.
  • a first plate 51 is intended to be fixed, here called a “fixed plate”, while the second plate 52 is intended to be moved relative to the first plate 51, and is therefore called here "movable plate”.
  • the two plates 51, 52 are of the same size, substantially flat, about the same thickness, and are preferably of insulating material (non-electrically conductive).
  • the fixed plate 51 has three slots 61 that descend vertically from the upper edge towards the inside of the plate 51 to receive lugs 10 of the cables 25. It further comprises four projections 54 from the surface of the fixed plate 51 which faces the movable plate 52.
  • the projecting portions 54 extend substantially normal to the surface of the fixed plate 51, and are each U-shaped, more precisely in the form of a round bar defining a U with the two arms of the U connected to each other. to the fixed plate 51 and the base of the U located at a distance from the fixed plate.
  • These projections 54 are intended to support cams 56 and at the same time to guide the movement of the movable plate 52.
  • Two mounting brackets 53 with a central hole are attached to the fixed plate (one on the left and one on the right), which mounting brackets 53 allow the fixed connection to a structure, for example on a stiffener in a section of a plane.
  • the movable plate 52 in turn has three slots 62 descending vertically from the upper edge towards the inside of the plate to receive lugs 10 of the cables, which three slots 62 are respectively associated with those of the fixed plate 51.
  • the movable plate 52 is also provided with four openings 55 through which are associated with the projecting portions 54 of the fixed plate 51.
  • the two plates 51, 52 are arranged substantially parallel to each other and close to each other with the projections 54 of the fixed plate 51 s' extending through the through apertures 55 of the movable plate 52.
  • the clamp terminal 50 is provided with a clamping system for clamping the two plates 51, 52 of the clamp terminal 50 against one another.
  • the endings of the protrusions 54 that is to say the bases of the U, are each provided with a cam 56.
  • the cams 56 are mounted so as to allow their rotation around the base of the U and thus allow to tighten or release the two plates 51, 52. They comprise a handle that allows their manual rotation between the open position (horizontal) and the locked position (downwards). The cams 56 exceed their maximum point just before reaching the locked position. This helps the clamping system stay in its locked position.
  • the cams 56 are made in one piece. Preferably, they are mounted on the base of the U using additive manufacturing techniques or 3D printing ("3D printing" in English). It is also possible to make all the terminal block 50 using these techniques. Of course, other clamping means for the terminal block 50 can be considered instead of this cam clamping system.
  • the movable plate 52 moves in translation, pushed by the cams 56 and guided by the projecting portions 54, towards the fixed plate 51, and the two plates 51, 52 are supported against each other to clamp with a uniform force the lugs 12 of the lugs 10 received in the terminal block 50 against one another.
  • FIG. 2 comprising a terminal block 50 with three pairs of identical lugs 10.
  • Each of the lugs 10 is crimped to its respective cable 25, and the three pairs are intended to be connected to form three complete cables (corresponding to the three phases of electricity).
  • the lugs 10 are made of metal, for example aluminum or copper, but may be provided with a coating surrounding the entire outside of the pod apart from the electrical contact surface 13 which, in turn, is preferably treated (by nickel plating, or stripping) to ensure minimum contact resistance.
  • the two lugs 10 of each pair are placed in the terminal block 50 with their electrical contact surfaces 13 facing each other in order to electrically connect their cable together in a straight line, for example to connect a power cable of a portion of a cable. plane to a cable of a next section.
  • the clamp terminal 50 comprises three pairs of opposed slots 61, 62, ie three slots per plate.
  • Each slot 61, 62 descends vertically from the upper edge of its plate 51, 52 to the same depth, about halfway up the plate 51, 52, and ends with a bottom.
  • the barrel 11 of each lug 10 abuts against the bottom of the slot 61, 62, and the lug 12 of the lug 10 is substantially on the side of the plate 51 52 facing the opposite plate 52, 51 (i.e. between the two plates), while the barrel 11 is substantially on the other side of the plate 51, 52.
  • each opposite pair of lugs 10 has its two electrical contact surfaces 13 essentially aligned with each other.
  • the terminal block 50 of the invention makes it easy to connect two lugs 10 of the type described, without requiring that the orientation of the lugs 10 be modified.
  • FIG. 3 shows, in greater detail, the same lug 10 as those inserted in the terminal block 50 of the connection shown in FIG. 2, which lug 10 has a shape of the type described, but including other features in addition to which the make it in the form generally preferred for use with the terminal block 50.
  • the range 12 extends radially relative to said shaft 11 substantially centrally on said axis, that is to say that the geometric center of the range 12 (seen in the direction of the axis) is on the axis.
  • it is circular, as well as its electrical contact surface 13.
  • the shaft 11 of the lug 10 is substantially cylindrical in shape.
  • the tracks 12 are circular, the overlap area between the pads 12 of these two lugs 10 when they are opposite each other will remain the same, as well as the electrical conductivity (the density current A / mm 2 supportable for a given heating), regardless of the relative axial orientation of the two terminals 10.
  • the shape of the shaft 11 of the terminal 10 plays a role in ensuring that the tracks 12 line up.
  • the central axis of the barrel will remain in the same position regardless of the axial orientation of the barrel 11 when it is placed at the bottom of the slot 61, 62.
  • the lugs 12 of the lugs 10 facing Vis-à-vis can thus be easily aligned coaxially and in total overlap by putting the two drums 11 at the bottom of their slots 61, 62 where they will be coaxial.
  • the clamp terminal 50 can receive and connect lugs for which the shape of the range is not circular, for example of a square shape.
  • the overlap between the electrical contact surfaces of two such identical terminals presented opposite each other, even if the areas are centered and aligned on the same axis, will change according to the relative angular orientation of the two terminals.
  • the change in overlap area implies a change in current carrying capacity, and the resistance of the connection.
  • lugs 10 with circular shaped areas 12 are generally preferred for use with this clamp terminal 50.
  • the terminal block 50 can be designed to support the lug pads 12 instead of the shank 11. This can especially when the beaches 12 are round.
  • the clamp terminal may be adapted to receive the lugs with a non-flat surface, but may include, for example, a rounded surface on the side opposite to the electrical contact surface to reinforce it. It can be seen that there is only a small gap between the two plates 51, 52 in the open position. This not only helps to keep the lugs 10 inserted in the terminal block 50 in their position, and also prevents an installer from trying to connect two sub-length cables by clamping them together. Moreover, since the plates 51, 52 move in translation when the clamp terminal 50 is tightened, the forces experienced by the cables are mainly axial and the lugs 10 are therefore less likely to exit their slot 61, 62. Therefore, the lugs 10 of the cables can be inserted in their good position vis-à-vis, then the clamp terminal 50 is tightened.
  • the terminal block 50 is clamped by its cam clamping system, the electrical contact surfaces 13 of the two lugs 10 are supported against each other to guarantee conductivity with low electrical resistance.
  • the clamping also serves to resist against static forces and vibratory effects, by preventing relative movement between the lugs 10, and between the lugs 10 and the clamp terminal block 50.
  • FIG. 4 illustrates the same connection 100 as in FIG. 2, with the cams
  • a beta pin 59 is used.
  • the beta pin 59 passes through the holes provided on the cam sleeves and the attachment points on the clamp terminal 50 in an interlaced manner, and is then secured, in turn, so that it does not come off.
  • An umbrella 70 is used to reduce the risk of being affected by FOD. It comprises a rectangular horizontal plate 71, a central plate 72 extending in the direction of the length of the rectangular plate 71 and downwards, intended to be clamped by the clamp terminal 50, and some side plates 73 extending into the direction of the width of the rectangular horizontal plate 71 and down.
  • the umbrella 70 serves, to some extent, to physically isolate the three lugs 10 by forming a small partition wall around each lug 10 to prevent an object, or even a liquid, from falling on the connection 100 and thus not cause a short circuit. It is clipped to the terminal block 50. Apart from protecting the connection 100, it also serves to prevent that the lugs 10 do not come out of the slots 61, 62.
  • the umbrella 70 is preferably also of insulating material, and can be connected to the terminal block 50 if necessary.
  • FIG. 5 illustrates a connection 200 comprising a variant of a clamp terminal block 80 generally similar to that described previously, but with several modifications.
  • the fixed plate 81 is more substantial, having a mounting bracket 83 in the form of a base plate, and side plates 90.
  • the clamping system comprises four cams 86, but this time only two of the cams 86 are provided with sleeves allowing their manual rotation. However, the cams 86 are all connected in rotation by a bar 87, and thus the actuation of the two cams 86 provided with handles actuate the four cams 86.
  • the plates 81, 82 include ribs 84 and cooperating grooves 85 on their sides that face the opposite plate.
  • these opposite sides of the plates 81, 82 are provided with countersinks 93 adapted to receive the lugs 12 of the lugs 10, countershafts 93 being circular and provided around the bottom of each slot 91, 92. This prevents the lugs 10 does not slide along their slot 91, 92.
  • the edges of these countersinks 93 also help to support the beaches 12 so that they align.
  • two pins 89 are used (one on the left and one on the right) to securely secure the cams 86.
  • FIG. 6 illustrates the connection 200 of FIG. 5 with an umbrella 95 placed on the top of the clamp terminal block 80.
  • the umbrella 85 comprises a horizontal plate 96 and side plates 97. It also comprises formations for engagement with formations. complementary to the fixed plate 81 of the terminal block 80. In this case, two vertical rods 98 on the umbrella are slid into the corresponding grooves 94 on the fixed plate 81.
  • the umbrella 95 is secured to the terminal block 80 by fixing pins 99 on studs 88 provided on the fixed plate 81.
  • clamping systems may be suitable instead of the cam clamping systems described above to bring and tighten the two plates of the clamp terminal.
  • a single cam system exerting a force along the entire length of the terminal block can be considered.
  • the two plates of the terminal block can be connected by quick quarter turn fasteners, or another clamping system.
  • the clamp terminal can receive and connect the lugs of the type described but with the range connected to the drum in a non-centered manner, in other words, with its geometric center not on the axis.
  • lugs having their centrally connected ranges are preferable in practice and for connection reliability.
  • the two plates may be designed to pivot relative to each other, for example connected along their lower edge.
  • the terminal block can also be designed to connect more or fewer cables depending on the installation, for example with only two pairs of opposite slots for the two DC voltage cables.
  • the invention is not limited to the field of aircraft, but may also be suitable for other areas of construction in sections or modulated such as ships, the building, or generally any area where a cable must be connected to an electrical element .

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Connection Or Junction Boxes (AREA)

Abstract

L'invention concerne un bornier étau (50) pour raccorder électriquement une paire de cosses (10) par serrage l'une contre l'autre, chaque cosse (10) comprenant un fût (11) s'étendant le long d'un axe et une plage (12) raccordée audit fût (11) et s'étendant radialement, ladite plage (12) présentant, du côté opposé où se trouve ledit fût (11), une surface de contact électrique (13) normale audit axe, le bornier étau (50) comprenant deux plaques (51, 52) opposées et un système de serrage, chaque plaque (51, 52) comprenant une fente (61, 62) pour recevoir une desdites cosses (10) de telle sorte que la plage (12) de la cosse (10) soit sensiblement d'un côté de la plaque (51, 52), tandis que le fût (11) est de l'autre côté, le bornier étau (50) soutenant la paire de cosses (10) de telle sorte que leurs surfaces de contact électrique (13) soient en vis-à-vis et sensiblement alignées.

Description

BORNIER ÉTAU POUR RACCORDER DEUX COSSES ENSEMBLE ET CONNEXION ASSOCIÉE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne les connecteurs ou terminaisons électriques connexions de puissance. Plus particulièrement, l'invention concerne un bornier serrer une cosse d'un câble de puissance à une deuxième cosse pour les électriquement ensemble.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Dans le domaine de la construction d'aéronef, il est de plus en plus commun de construire les avions en tronçons préinstallés puis de les interconnecter rapidement sur la chaîne d'assemblage pour accélérer la fabrication. Ces tronçons sont déjà pré-équipés de câblages, de tuyauteries et de connexions structurelles, qui ne doivent plus qu'être raccordés à ceux des tronçons suivants.
Des câbles d'alimentation de puissance sont connectés aux autres câbles ou éléments électriques au moyen de cosses électriques fournies à la terminaison de chaque câble. Des cosses tubulaires, c'est-à-dire du type avec un fût tubulaire pour le raccordement au câble et une plage plate sensiblement parallèle au fût avec un trou central, sont fréquemment utilisées. Une telle cosse traditionnelle est raccordée aux autres éléments par l'intermédiaire d'un bornier comprenant un goujon sur lequel la plage de la cosse est posée et un écrou serré sur le goujon. Pour raccorder deux câbles ensemble en ligne droite, les cosses de deux câbles sont posées soit sur deux goujons différents liés électriquement au même bornier, soit sur le même goujon, puis sont sécurisées ensemble.
Cela peut poser un problème quand le câble est vrillé. Le vrillage est très probable lors du cheminement d'un câble dans une structure telle qu'un tronçon d'un aéronef. Typiquement, la cosse doit être orientée autour du câble pour que le trou de la plage s'aligne avec le goujon du bornier. Pour des câbles d'alimentation de puissance d'une raideur importante (par exemple, en raison d'une longueur courte ou d'une grosse section), la modification d'orientation, qui peut être nécessaire jusqu'à 180° pour permettre son raccordement, est particulièrement difficile.
Par ailleurs, les connexions décrites ci-dessus présentent un risque non négligeable d'être la cause de dommage par corps étrangers (ou encore FOD pour « Foreign Object Damage » en anglais). Plus particulièrement, un écrou qui se dévisse, par exemple, peut se séparer facilement de la connexion électrique et peut causer un FOD.
En conséquence, un nouveau type de cosse a été développé pour raccorder deux câbles, de manière à ne pas nécessiter une modification d'orientation. La cosse est du type comprenant un fût qui s'étend le long d'un axe de manière sensiblement centrée pour le raccordement à un câble électrique et une plage raccordée audit fût s'étendant radialement par rapport audit fût, ladite plage présentant, du côté opposé où se trouve ledit fût, une surface de contact électrique sensiblement normale audit axe destinée à être mise en contact électrique avec un élément électrique.
Un câble avec une telle cosse peut être raccordé électriquement ensemble à un deuxième câble avec une telle cosse en posant les surfaces de contact électrique des cosses en vis-à-vis. Aucune orientation axiale n'est nécessaire, étant donné que les cosses présentent une surface de contact électrique frontale, c'est-à-dire dans la direction de l'axe.
Cependant, un bornier adapté est nécessaire pour serrer et maintenir ces deux cosses dans cette position pour assurer un bon contact fiable.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'objectif de la présente invention est par conséquent de proposer un bornier qui est adapté pour recevoir deux cosses du type décrit ci-dessus telles que leurs surfaces de contact électrique soient en vis-à-vis et sensiblement alignées quand le bornier serre les cosses ensemble pour raccorder deux câbles ensemble. Un autre objectif est de fournir un bornier qui soit simple à utiliser, et ayant une probabilité réduite de manière significative d'être la cause d'un FOD ou d'être soumis à un FOD. La présente invention propose ainsi un bornier étau pour raccorder électriquement une paire de cosses par serrage l'une contre l'autre, chaque cosse étant du type comprenant un fût qui s'étend le long d'un axe de manière sensiblement centrée et une plage raccordée audit fût et s'étendant radialement par rapport audit fût, ladite plage présentant, du côté opposé où se trouve ledit fût, une surface de contact électrique sensiblement normale audit axe, le bornier étau comprenant deux plaques opposées et un système de serrage pour déplacer les deux plaques l'une vers l'autre, caractérisé en ce que chaque plaque comprend une fente pour recevoir une desdites cosses de telle sorte que la plage de la cosse soit sensiblement d'un côté de la plaque et entre les deux plaques opposées, tandis que le fût est sensiblement de l'autre côté de la plaque, le bornier étau comprenant en outre un moyen pour soutenir la paire de cosses de telle sorte que leurs surfaces de contact électrique soient en vis-à-vis et sensiblement alignées.
De préférence, ledit moyen pour soutenir les cosses comprend le fond d'au moins une fente qui est adapté à soutenir le fût d'au moins une cosse.
De préférence, ledit moyen pour soutenir les cosses comprend un moyen adapté pour soutenir la plage d'au moins une cosse.
Avantageusement, chaque plaque comprend trois fentes permettant ainsi que trois paires de cosses soient raccordées.
De préférence, chaque fente s'étend d'un bord de sa plaque respective.
De préférence encore, le système de serrage comprend au moins une partie saillante de façon normale à la surface de la première plaque, et au moins une ouverture traversante située sur la deuxième plaque, la partie saillante s'étendant au travers de l'ouverture et comprenant une came montée sur la partie saillante.
Avantageusement, les deux plaques comprennent les lamages adaptés à recevoir les plages des cosses.
De préférence, le bornier étau comprend en outre un parapluie.
La présente invention propose également une connexion comprenant un bornier étau tel que celui défini précédemment, caractérisée en ce que la connexion comprend en outre deux cosses du type comprenant un fût qui s'étend le long d'un axe de manière sensiblement centrée et une plage raccordée audit fût et s'étendant radialement par rapport audit fût, ladite plage présentant, du côté opposé où se trouve ledit fût , une surface de contact électrique sensiblement normale audit axe, les cosses étant disposées avec leurs surfaces de contact électrique en vis-à-vis, le bornier étau serrant les plages desdites deux cosses l'une contre l'autre pour raccorder lesdites cosses et maintenir leur position.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
Il est décrit par la suite, à titre d'exemples non limitatifs, un mode de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 présente une vue en perspective d'un bornier étau du premier mode de réalisation;
- la figure 2 présente une vue en perspective d'une connexion avec le bornier étau de la figure 1 dans laquelle trois paires de cosses sont posées en vis-à-vis, le bornier étau étant dans la position ouverte;
- la figure 3 présente une vue en perspective d'une cosse du type montré sur la figure 2 plus en détail;
- la figure 4 présente une vue en perspective de dessous et de côté de la connexion de la figure 2, le bornier étau étant muni d'un parapluie et étant dans la position serrée;
- la figure 5 présente une vue en perspective d'une connexion avec un bornier étau selon une variante, le bornier étau étant dans la position ouverte; et
- la figure 6 présente la connexion de la figure 5, le bornier étau étant muni d'un parapluie et étant dans la position serrée.
Dans toutes ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou similaires. En outre, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, afin de rendre les figures plus lisibles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PARTICULIER
La figure 1 présente un bornier étau 50 selon un premier mode de réalisation de l'invention pour l'appui de deux cosses 10 (figure 3) l'une contre l'autre. Dans ce cas, le bornier étau 50 est adapté pour recevoir et raccorder trois paires de cosses 10, pourtant il peut être conçu pour raccorder plus ou moins de câbles.
Le bornier étau 50 comprend deux plaques 51, 52 sensiblement rectangulaires opposées qui peuvent se déplacer l'une vers l'autre pour serrer les cosses 10. Une première plaque 51 est destinée à être fixée, appelé ici « plaque fixée », tandis que la deuxième plaque 52 est destinée à être déplacée relativement à la première plaque 51, et est donc appelée ici « plaque mobile ». Les deux plaques 51, 52 sont de la même taille, sensiblement plates, environ de la même épaisseur, et sont préférablement en matériau isolant (non conducteur électrique).
La plaque fixe 51 possède trois fentes 61 descendantes verticalement du bord supérieur vers l'intérieur de la plaque 51 pour recevoir des cosses 10 des câbles 25. Elle comprend en plus quatre parties saillantes 54 depuis la surface de la plaque fixe 51 qui fait face à la plaque mobile 52. Les parties saillantes 54 s'étendent de manière substantiellement normale à la surface de la plaque fixe 51, et sont chacune en forme de U, plus précisément en forme de barre ronde définissant un U avec les deux bras du U raccordés à la plaque fixe 51 et la base du U situé à distance de la plaque fixe. Ces parties saillantes 54 sont destinées à supporter des cames 56 et en même temps, à guider le mouvement de la plaque mobile 52.
Deux supports de montage 53 avec un trou central sont attachés à la plaque fixe (un à gauche et un à droite), lesquels supports de montage 53 permettent le raccordement de manière fixe à une structure, par exemple sur un raidisseur dans un tronçon d'un avion.
La plaque mobile 52 à son tour possède trois fentes 62 descendantes verticalement du bord supérieur vers l'intérieur de la plaque pour recevoir des cosses 10 des câbles, lesquelles trois fentes 62 sont respectivement associées à celles de la plaque fixe 51. En outre, la plaque mobile 52 est également pourvue de quatre ouvertures 55 traversantes qui sont associées aux parties saillantes 54 de la plaque fixe 51. Les deux plaques 51, 52 sont disposées de manière sensiblement parallèle entre elles et à proximité l'une de l'autre avec les parties saillantes 54 de la plaque fixe 51 s'étendant au travers des ouvertures 55 traversantes de la plaque mobile 52.
En outre, le bornier étau 50 est muni d'un système de serrage pour serrer les deux plaques 51, 52 du bornier étau 50 l'une contre l'autre. Notamment, les terminaisons des parties saillantes 54, c'est-à-dire les bases des U, sont chacune pourvue d'une came 56. Les cames 56 sont montées de manière à permettre leur rotation autour de la base du U et ainsi permettre de serrer ou de relâcher les deux plaques 51, 52. Elles comprennent un manche qui permet leur rotation manuelle entre la position ouverte (horizontale) et la position verrouillée (vers le bas). Les cames 56 dépassent leur point maximal juste avant d'atteindre la position verrouillée. Cela aide le système de serrage à rester dans sa position une fois verrouillé.
Afin de réduire la probabilité d'être la cause d'un FOD, les cames 56 sont réalisées d'un seul tenant. Préférablement, elles sont montées sur la base du U en utilisant les techniques de fabrication additive ou d'impression 3D (« 3D printing » en anglais). Il est également possible de réaliser tout le bornier étau 50 en utilisant ces techniques. Bien entendu, d'autres moyens de serrage pour le bornier étau 50 peuvent être envisagés au lieu de ce système de serrage à cames.
Quand le bornier étau 50 est serré par ses cames 56, la plaque mobile 52 se déplace en translation, poussée par les cames 56 et guidée par les parties saillantes 54, vers la plaque fixe 51, et les deux plaques 51, 52 sont en appui l'une contre l'autre pour serrer avec un effort homogène les plages 12 des cosses 10 reçues dans le bornier étau 50 l'une contre l'autre.
L'invention ressort encore plus clairement en considérant la connexion illustrée sur la figure 2, comprenant un bornier étau 50 avec trois paires de cosses identiques 10. Chacune des cosses 10 est sertie à son câble 25 respectif, et les trois paires sont destinées à être raccordées pour former trois câbles complets (correspondant aux trois phases de l'électricité). Les cosses 10 sont en métal, par exemple en aluminium ou en cuivre, mais peuvent être pourvues d'un revêtement entourant tout l'extérieur de la cosse hormis la surface de contact électrique 13 qui, à son tour, est préférablement traitée (par nickelage, ou décapage) pour garantir une résistance de contact minimale.
Les deux cosses 10 de chaque paire sont posées dans le bornier étau 50 avec leurs surfaces de contact électrique 13 en vis-à-vis pour raccorder électriquement leur câble ensemble en ligne droite, par exemple pour raccorder un câble de puissance d'un tronçon d'avion à un câble d'un tronçon suivant.
Le bornier étau 50 comprend trois paires de fentes opposées 61, 62, soit trois fentes par plaque. Chaque fente 61, 62 descend verticalement du bord supérieur de sa plaque 51, 52 à la même profondeur, environ vers la mi-hauteur de la plaque 51, 52, et se termine avec un fond. Quand les cosses 10 sont insérées dans leur fente 61, 62 respective, le fût 11 de chaque cosse 10 vient buter contre le fond de la fente 61, 62, et la plage 12 de la cosse 10 se trouve sensiblement du côté de la plaque 51, 52 qui fait face à la plaque opposée 52, 51 (c'est-à-dire entre les deux plaques), tandis que le fût 11 se trouve sensiblement de l'autre côté de la plaque 51, 52.
Comme les fentes 61, 62 sont directement opposées, et leurs fonds sont au même niveau, chaque paire de cosses opposée 10 a ses deux surfaces de contact électrique 13 essentiellement alignées l'une face à l'autre.
Alors, le bornier étau 50 de l'invention permet de raccorder facilement deux cosses 10 du type décrit, sans nécessiter que l'orientation des cosses 10 soit modifiée.
La figure 3 présente, plus en détails, une même cosse 10 que celles insérées dans le bornier étau 50 de la connexion montrée sur la figure 2, laquelle cosse 10 a une forme du type décrit, mais comprenant d'autres caractéristiques en plus qui la rendent sous la forme généralement préférée pour l'utilisation avec le bornier étau 50. Notamment, la plage 12 s'étend radialement par rapport audit fût 11 de manière sensiblement centrée sur ledit axe, c'est-à-dire que le centre géométrique de la plage 12 (vue dans la direction de l'axe) est sur l'axe. En outre, elle est circulaire, ainsi que sa surface de contact électrique 13. De plus, le fût 11 de la cosse 10 est de forme sensiblement cylindrique.
Quand deux telles cosses 10 sont insérées dans des fentes opposées 61, 62 du bornier étau 50, le fût 11 de chaque cosse 10 vient buter contre le fond de la fente 61, 62 et sera soutenu de telle sorte que les deux surfaces de contact électrique 13 seront alignées en vis-à-vis et en chevauchement total. Comme la plage 12 présente une surface frontale, il n'y a pas d'orientation axiale précise à respecter et les cosses 10 peuvent être raccordées de manière fiable sans nécessiter de modifier l'orientation de la cosse 10 autour de l'axe du fût ou du câble 25. En outre, comme les plages 12 sont circulaires, la superficie de chevauchement entre les plages 12 de ces deux cosses 10 quand elles sont en vis-à-vis restera toujours la même, ainsi que la conductivité électrique (la densité de courant A/mm2 supportable pour un échauffement donné), quelle que soit l'orientation axiale relative des deux cosses 10.
La forme du fût 11 de la cosse 10 joue un rôle en assurant que les plages 12 s'alignent. Comme le fût 11 est cylindrique, l'axe central du fût restera dans la même position quelle que soit l'orientation axiale du fût 11 quand il est posé au fond de la fente 61, 62. Les plages 12 des cosses 10 en vis-à-vis peuvent donc être facilement alignées de manière coaxiale et en chevauchement total en mettant les deux fûts 11 au fond de leurs fentes 61, 62 où ils seront coaxiaux.
Bien entendu, le bornier étau 50 peut recevoir et raccorder des cosses pour lesquelles la forme de la plage n'est pas circulaire, par exemple d'une forme carrée. Cependant, le chevauchement entre les surfaces de contact électrique de deux telles cosses identiques présentées en vis-à-vis, même si les plages sont centrées et alignées sur le même axe, changera selon l'orientation angulaire relative des deux cosses. Le changement en superficie de chevauchement implique un changement en capacité de support du courant, et de la résistance de la connexion. En conséquence, des cosses 10 avec des plages 12 de forme circulaire sont généralement préférées pour être utilisé avec ce bornier étau 50.
Pour soutenir une paire de cosses 10 de telle sorte que leurs surfaces de contact électrique 13 soient en vis-à-vis et sensiblement alignées, le bornier étau 50 peut être conçu pour soutenir les plages 12 des cosses au lieu du fût 11. Cela peut convenir notamment quand les plages 12 sont rondes.
Dans une variante, le bornier étau peut être conçu pour recevoir les cosses avec une plage qui n'est pas de forme plate, mais peut comprendre, par exemple, une surface arrondie du côté opposé à la surface de contact électrique pour le renforcer. Il peut être observé qu'il y a seulement un petit espace entre les deux plaques 51, 52 dans la position ouverte. Cela contribue non seulement à maintenir les cosses 10 insérées dans le bornier étau 50 dans leur position, et empêche aussi qu'un installateur essaie de raccorder deux câbles de sous-longueur en les serrant ensemble. Par ailleurs, comme les plaques 51, 52 se déplacent en translation quand le bornier étau 50 est serré, les forces subies par les câbles sont principalement axiales et les cosses 10 ont donc moins tendance à sortir de leur fente 61, 62. Par conséquent, les cosses 10 des câbles peuvent être insérées dans leur bonne position en vis-à-vis, puis le bornier étau 50 est serré.
Une fois que toutes les cosses 10 des câbles à raccorder sont insérées, le bornier étau 50 est serré par son système de serrage à cames, les surfaces de contact électrique 13 des deux cosses 10 sont en appui l'une contre l'autre pour garantir une conductivité à faible résistance électrique. Le serrage sert aussi à résister contre les efforts statiques et les effets vibratoires, en empêchant le mouvement relatif entre les cosses 10, et entre les cosses 10 et le bornier étau 50.
La figure 4 illustre la même connexion 100 que sur la figure 2, avec les cames
56 dans la position verrouillée où elles serrent les deux plaques 51, 52 l'une vers l'autre et donc les plages 12 des cosses 10 l'une contre l'autre. Afin de bien sécuriser les cames 56 et empêcher qu'elles se déverrouillent (par exemple à cause de vibrations, ou de chocs), une goupille beta 59 est employée. La goupille beta 59 traverse les trous pourvus sur les manches des cames et les points d'accrochement sur le bornier étau 50 de manière entrelacée, et est ensuite sécurisée, à son tour, de manière à ce qu'elle ne se détache pas.
Un parapluie 70 est employé pour réduire le risque d'être affecté par un FOD. Il comprend une plaque horizontale rectangulaire 71, une plaque centrale 72 s'étendant dans la direction de la longueur de la plaque rectangulaire 71 et vers le bas, destinée à être serrée par le bornier étau 50, et quelques plaques latérales 73 s'étendant dans la direction de la largeur de la plaque horizontale rectangulaire 71 et vers le bas. Le parapluie 70 sert, dans une certaine mesure, à isoler physiquement les trois cosses 10 en formant une petite cloison de séparation autour de chaque cosse 10 pour empêcher qu'un objet, ou même un liquide, ne tombe sur la connexion 100 et ainsi ne cause un court-circuit. Il est clipsé au bornier étau 50. En dehors du fait de protéger la connexion 100, il sert aussi à empêcher que les cosses 10 ne sortent des fentes 61, 62. Le parapluie 70 est préférablement aussi en matériau isolant, et peut être raccordé au bornier étau 50 le cas échéant.
La figure 5 illustre une connexion 200 comprenant une variante de bornier étau 80 globalement similaire à celui décrit auparavant, mais avec plusieurs modifications. La plaque fixe 81 est plus substantielle, ayant un support de montage 83 sous forme d'une plaque de base, et des plaques latérales 90.
Le système de serrage comprend quatre cames 86, mais cette fois seulement deux des cames 86 sont pourvues de manches permettant leur rotation manuelle. Cependant, les cames 86 sont toutes liées en rotation par une barre 87, et donc l'actionnement des deux cames 86 pourvues de manches actionnent les quatre cames 86.
Afin d'empêcher le mouvement relatif entre les plaques 81, 82 du bornier 80 dans l'état serré, les plaques 81, 82 comprennent des nervures 84 et des rainures 85 coopérantes sur leurs côtés qui font face à la plaque opposée. En outre, ces côtés opposés des plaques 81, 82 sont pourvus de lamages 93 adaptés à recevoir les plages 12 des cosses 10, les lamages 93 étant circulaires et prévus autour du fond de chaque fente 91, 92. Cela évite que les cosses 10 ne glissent le long de leur fente 91, 92. Les bords de ces lamages 93 aident aussi à soutenir les plages 12 de telle sorte qu'elles s'alignent. Enfin, deux goupilles 89 sont utilisées (une à gauche et une à droite) pour bien sécuriser les cames 86.
La figure 6 illustre la connexion 200 de la figure 5 avec un parapluie 95 posé sur le dessus du bornier étau 80. Le parapluie 85 comprend une plaque horizontale 96 et des plaques latérales 97. Il comprend également des formations pour l'engagement avec des formations complémentaires sur la plaque fixe 81 du bornier étau 80. Dans ce cas, deux tiges verticales 98 sur le parapluie sont glissées dans les rainures 94 correspondantes sur la plaque fixe 81. Une fois posé, le parapluie 95 est sécurisé au bornier étau 80 en fixant des goupilles 99 sur des goujons 88 fournis sur la plaque fixe 81.
Il sera évident à l'homme de métier que d'autres systèmes de serrage peuvent convenir au lieu des systèmes de serrage à cames décrits précédemment pour rapprocher et serrer les deux plaques du bornier étau. Par exemple, un système de came unique exerçant un effort sur toute la longueur du bornier étau peut être envisagé. Alternativement, les deux plaques du bornier peuvent être liées par des fixations rapides quart de tour, ou encore un autre système de serrage.
Bien entendu, le bornier étau peut recevoir et raccorder les cosses du type décrit mais avec la plage raccordée au fût de manière non-centrée, en d'autres termes, avec son centre géométrique n'étant pas sur l'axe. Cependant, des cosses ayant leurs plages raccordées de manière centrée sont préférables à l'égard de la pratique et pour la fiabilité de connexion.
Bien qu'un bornier avec les deux plaques qui se déplacent en translation soit préféré, les deux plaques peuvent être conçues pour pivoter l'une relativement à l'autre, par exemple raccordées le long de leur bord inférieur. Le bornier peut également être conçu pour raccorder plus ou moins de câbles en fonction de l'installation, par exemple avec seulement deux paires de fentes opposées pour les deux câbles de tensions continues.
L'invention ne se limite pas au domaine des aéronefs, mais peut également convenir à d'autres domaines de construction en tronçons ou modulée tels que ceux des navires, du bâtiment, ou généralement tout domaine où un câble doit être raccordé à un élément électrique.
Le mode de réalisation décrit auparavant est à titre d'exemple et ne doit pas être interprété de façon limitative. Il convient de noter que d'autres modes de réalisation ou améliorations à l'invention seront évidents pour l'homme du métier sans sortir du cadre de la portée générale des revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Bornier étau (50, 80) pour raccorder électriquement une paire de cosses (10) par serrage l'une contre l'autre, chaque cosse (10) étant du type comprenant un fût (11) qui s'étend le long d'un axe de manière sensiblement centrée et une plage (12) raccordée audit fût (11) et s'étendant radialement par rapport audit fût (11), ladite plage (12) présentant, du côté opposé où se trouve ledit fût (11), une surface de contact électrique (13) sensiblement normale audit axe, le bornier étau (50, 80) comprenant deux plaques (51, 52, 81, 82) opposées et un système de serrage pour déplacer les deux plaques l'une vers l'autre, caractérisé en ce que chaque plaque (51, 52, 81, 82) comprend une fente (61, 62, 91, 92) pour recevoir une desdites cosses (10) de telle sorte que la plage (12) de la cosse (10) soit sensiblement d'un côté de la plaque (51, 52, 81, 82) et entre les deux plaques opposées (51, 52, 81 , 82), tandis que le fût (11) est sensiblement de l'autre côté de la plaque (51, 52, 81, 82), le bornier étau (50, 80) comprenant en outre un moyen pour soutenir la paire de cosses (10) de telle sorte que leurs surfaces de contact électrique (13) soient en vis-à-vis et sensiblement alignées.
2. Bornier étau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen pour soutenir les cosses (10) comprend le fond d'au moins une fente (61, 62, 91, 92) qui est adapté à soutenir le fût (11) d'au moins une cosse (10).
3. Bornier étau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen pour soutenir les cosses (10) comprend un moyen adapté pour soutenir la plage (12) d'au moins une cosse (10).
4. Bornier étau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque plaque (51, 52, 81, 82) comprend trois fentes (61, 62, 91, 92) permettant ainsi que trois paires de cosses (10) soient raccordées.
5. Bornier étau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque fente (61, 62, 91, 92) s'étend d'un bord de sa plaque respective (51, 52, 81, 82).
6. Bornier étau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de serrage comprend au moins une partie saillante (54) de façon normale à la surface de la première plaque (51), et au moins une ouverture (55) traversante située sur la deuxième plaque (52), la partie saillante (54) s' étendant au travers de l'ouverture et comprenant une came (56, 86) montée sur la partie saillante (54).
7. Bornier étau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques (81, 82) comprennent des lamages (93) adaptés à recevoir les plages (12) des cosses (10).
8. Bornier étau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bornier étau (50, 80) comprend en outre un parapluie (70, 95).
9. Connexion (100, 200) comprenant un bornier étau (50, 80) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la connexion (100, 200) comprend en outre deux cosses (10) du type comprenant un fût (11) qui s'étend le long d'un axe de manière sensiblement centrée et une plage (12) raccordée audit fût (11) et s'étendant radialement par rapport audit fût (11), ladite plage (12) présentant, du côté opposé où se trouve ledit fût (11), une surface de contact électrique (13) sensiblement normale audit axe, les cosses étant disposées avec leurs surfaces (13) de contact électrique en vis-à-vis, le bornier étau serrant les plages (12) desdites deux cosses (10) l'une contre l'autre pour raccorder lesdites cosses (10) et maintenir leur position.
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