EP1443602A1 - Connecteur électrique pour raccordement d'un câble assurant la liaison électrique entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire - Google Patents

Connecteur électrique pour raccordement d'un câble assurant la liaison électrique entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire Download PDF

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EP1443602A1
EP1443602A1 EP20030300229 EP03300229A EP1443602A1 EP 1443602 A1 EP1443602 A1 EP 1443602A1 EP 20030300229 EP20030300229 EP 20030300229 EP 03300229 A EP03300229 A EP 03300229A EP 1443602 A1 EP1443602 A1 EP 1443602A1
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electrical connector
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connection
connector
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EP20030300229
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Alain Crapet
Jean Chantelou
Frédéric Laignel
Laurent Otuszewski
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Alstom Transport Technologies SAS
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Alstom SA
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    • H01R13/645—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base
    • H01R13/6456—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base comprising keying elements at different positions along the periphery of the connector

Definitions

  • the invention relates to an electrical connector for connecting cables ensuring the electrical power connection between two adjacent cars of a railway vehicle.
  • each cable can only pass a limited power. So, twenty connecting cables between each car may be necessary for vehicles with distributed motorization.
  • Such a multiplication of connecting cables presents however the disadvantage of multiplying the number of connectors arranged in each vehicle to establish the connection between these connecting cables and a circuit vehicle.
  • the space available to install these connectors is limited due to the presence of the traffic lane between vehicles.
  • the object of the present invention is to provide an electrical connector for the connection of a cable ensuring the electrical connection between two cars of a light, space-saving rail vehicle that requires no tools for connecting the link while being simple and economical to make.
  • a another object of the present invention is to provide an electrical connector which allows connection of connection cables without risk of incorrect connection.
  • the invention relates to an electrical connector for connection a connection cable ensuring the electrical connection between two cars in a vehicle railway, characterized in that it comprises a base of electrically material insulation on which rests a profile of electrically conductive material, the profile being connected to an electrical circuit of the car to be connected and supporting at least one socket intended to receive a pin arranged at one end of the connecting cable.
  • Figures 1 to 3 show a connection module comprising a connector 1 intended to be placed in a railway vehicle car, preferably at near a longitudinal end of the car.
  • This link module is intended to allow the connection of an electrical circuit 6 of the car with a cable 2 providing the electrical connection to a second car of the railway vehicle.
  • the connector 1 comprises a base 3 made of material electrically insulating, such as Latamid, comprising two side walls rising on either side of a central staircase-shaped area.
  • the central area includes two steps on which rests a profile 4 of electrically material conductor, such as copper, this profile 4 comprising a shaped part 4a staircase locally marrying the steps of the central area and extending to the exterior of the base 3 by a rectilinear part 4b extending in a direction substantially perpendicular to the underside of the base 3, the direction of extension of the rectilinear part 4b being a function of the environment of the connections.
  • the profile 4 has, at each step, a hole allowing the passage of a stud 5 carried by the base 3, this stud 5 being intended to allow the electrical connection of a cable 6 belonging to the circuit the vehicle to be connected.
  • Cable 6 has one end provided with a thimble 6a which is sandwiched between the profile 4 and an attached tightening nut 7 on the stud 5.
  • the rectilinear part 4b of the profile 4 comprises two sockets 8 made of material electrically conductive, for example made of copper, these sockets 8 being aligned one above the other on the longitudinal axis of the profile 4.
  • the sockets 8 are in contact electric with profile 4, for example being welded into an opening in the profile 4, and are adapted to receive connection pins 9 arranged at a end of the connecting cable 2 ensuring the electrical connection between the two cars of the vehicle, the sockets 8 and the pins 9 can be of different sizes.
  • the inside of the sockets 8 comprises a lamella contact, not shown in the figures, ensuring good electrical contact between the pin 9 and socket 8 when pin 9 is inserted in the latter.
  • each socket 8 is equipped a first coding ring 10 which is inserted inside the socket 8 and each pin 9 has a second keying ring 11 which is attached around connection pin 9.
  • the first and second rings 10, 11 have shapes adapted so that only the pins 9 provided with a second ring 11 of complementary shape of the first ring 10 present in the socket 8 can be fully inserted into the socket 8.
  • FIG. 4 represents in isolation an example of a pair of rings of coding 10, 11.
  • the rings 10, 11 include each a side edge comprising a lug 10a, 11a coming into a notch 10b, 11b of the lateral edge of the other ring when the rings 10, 11 are close together, the location of the pins 10a, 11a and notches 10b, 11b on the rings being specific to each connection module.
  • the associated keying rings 10, 11 have a clean color to distinguish them from other pairs of rings.
  • each pin 9 is provided with a groove 9a which comes opposite a slot 8a made on the body of the socket 8 and which receives, when the pin 9 is fully inserted into the socket 8, a locking clip 12 secured by a clip, this clip 12 making it possible to prevent any disconnection spindle involuntary 9.
  • the outer faces of the side walls of the connector base have grooves 3a forming a mortise and protuberances 3b in the form of a dovetail adapted to allow the assembly of the base 3 with one or more other bases 3 identical.
  • Such an assembly is shown in Figure 5 where we can see four connectors 1, identical to that of FIGS. 1 to 3, assembled together, these four connectors 1 also being assembled to two other connectors 21 produced according to another embodiment of the invention, these two connectors 21 comprising a base 3 identical to that of FIGS. 1 to 3 but comprising a profile fitted with a single socket.
  • the connector according to the invention thus has the advantage of allowing a large number of connections in a compact package.
  • the superposition of two sockets on the same profile allows the connection of two connecting cables in parallel, which allows, by keeping standardized connection cables, to double the power distributable by the connector without increasing the lateral dimensions of this latest.
  • the connector according to the invention is therefore particularly suitable for the connection of connection cables ensuring the electrical connection between two cars of a railway vehicle equipped with a distributed engine, i.e. when each car in the vehicle has a bogie fitted with a traction motor.

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  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Connecteur électrique (1) pour le raccordement d'un câble (2) assurant la liaison électrique entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comporte un socle (3) en matériau électriquement isolant sur lequel repose un profil (4) en matériau électriquement conducteur, ledit profil (4) étant reliée à un circuit électrique de la voiture à raccorder et supportant au moins une douille (8) destinée à recevoir une broche (8) disposée à une extrémité du câble de liaison (2). <IMAGE>

Description

L'invention se rapporte à un connecteur électrique pour le raccordement des câbles assurant la connexion électrique de puissance entre deux voitures adjacentes d'un véhicule ferroviaire.
La plupart des véhicules ferroviaires comportent des motrices, par exemple en tête et en queue de véhicule, qui sont alimentées électriquement par une caténaire au moyen d'un pantographe, les autres voitures du véhicule étant alimentées électriquement, de proche en proche, par des câbles de liaisons disposés entre les véhicules. Jusqu'à présent, deux câbles de liaison étaient suffisant pour alimenter une voiture étant donné que ces voitures ne comportaient que des équipements de faible puissance, tels que des dispositifs d'éclairage et de climatisation. Toutefois, il se développe actuellement de nouveaux types de véhicules ferroviaires appelés à motorisation répartie, décrits par exemple dans la demande de brevet FR 2 788 739, dans lesquels chaque voiture du véhicule ferroviaire comporte un bogie moteur. Pour de tels véhicules, chaque voiture doit être alimentée électriquement avec une puissance importante, afin de permettre le fonctionnement des moteurs de traction. Or, les câbles de liaison étant normalisés, il est nécessaire de multiplier le nombre de câbles de liaison entre véhicules pour répondre aux besoins électriques de chaque voiture, chaque câble ne pouvant laisser passer qu'une puissance limitée. Ainsi, une vingtaine de câbles de liaison entre chaque voiture peuvent être nécessaires pour les véhicules à motorisation répartie. Une telle multiplication des câbles de liaison présente toutefois l'inconvénient de multiplier le nombre de connecteurs disposés dans chaque véhicule pour établir le raccordement entre ces câbles de liaison et un circuit électrique du véhicule. Or, l'espace disponible pour installer ces connecteurs est limité compte tenu de la présence du couloir d'intercirculation entre véhicules.
Aussi, le but de la présente invention est de proposer un connecteur électrique pour le raccordement d'un câble assurant la liaison électrique entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire qui soit léger, peu encombrant et qui ne nécessite pas d'outils pour le raccordement de la liaison tout en étant simple et économique à réaliser. Un autre but de la présente invention est de proposer un connecteur électrique qui permette le raccordement des câbles de liaison sans risque de mauvais raccordement.
A cet effet, l'invention a pour objet un connecteur électrique pour le raccordement d'un câble de liaison assurant la liaison électrique entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comporte un socle en matériau électriquement isolant sur lequel repose un profil en matériau électriquement conducteur, le profil étant relié à un circuit électrique de la voiture à raccorder et supportant au moins une douille destinée à recevoir une broche disposée à une extrémité du câble de liaison.
Selon des modes particuliers de réalisation, le connecteur électrique selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
  • Le profil supporte plusieurs douilles pour la connexion de plusieurs câbles en parallèle ;
  • Le profil s'étend longitudinalement au socle et les douilles sont placées sur l'axe longitudinal du profil et s'étendent perpendiculairement au profil ;
  • les broches sont immobilisées à l'intérieur des douilles au moyen d'un clip de verrouillage ;
  • le connecteur électrique comporte un dispositif de détrompage constitué d'un premier élément rapporté à la douille, ce premier élément autorisant la connexion des seules broches munies d'un second élément complémentaire ;
  • les premier et le second éléments complémentaires présentent une même couleur permettant de les différentier des éventuels autres dispositifs de détrompage ;
  • le premier élément est constitué d'une première bague insérée dans la douille et le second élément complémentaire est constitué d'une seconde bague rapportée autour de la broche, les premières et secondes bagues comportant chacune un bord latéral muni d'un ergot destiné à pénétrer dans une encoche du bord latéral de l'autre bague ;
  • le socle comporte des moyens d'assemblage avec un socle identique d'un second connecteur électrique ;
  • le socle comporte des faces latérales munies de rainures formant mortaise et de protubérances en forme de queue d'aronde adaptés pour permettre l'assemblage du socle du connecteur avec le socle d'un second connecteur.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode particulier de réalisation de l'invention, présenté à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur électrique selon un mode particulier de réalisation de l'invention ;
  • la figure 2 est une vue en perspective, suivant un angle de vue différent, du connecteur de la figure 1 ;
  • La figure 3 est une vue de côté, en coupe partielle, du connecteur de la figure 1;
  • la figure 4 est une vue en perspective d'un couple de bagues de détrompage utilisé avec le connecteur et les broches de connexion associées des figures 1 à 3 ;
  • la figure 5 est une vue en perspective d'un ensemble de connecteurs selon l'invention assemblés les uns aux autres.
Pour faciliter la lecture du dessin, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. Les mêmes éléments portent les mêmes références d'une figure à l'autre.
Les figures 1 à 3 représentent un module de liaison comportant un connecteur 1 destiné à être disposé dans une voiture de véhicule ferroviaire, préférentiellement à proximité d'une extrémité longitudinale de la voiture. Ce module de liaison est destiné à permettre le raccordement d'un circuit électrique 6 de la voiture avec un câble 2 assurant la liaison électrique vers une seconde voiture du véhicule ferroviaire.
Conformément à ces figures, le connecteur 1 comporte un socle 3 en matériau électriquement isolant, tel que du Latamid, comprenant deux parois latérales s'élevant de part et d'autre d'une zone centrale en forme d'escalier. La zone centrale comprend deux marches sur lesquelles repose un profil 4 en matériau électriquement conducteur, tel que du cuivre, ce profil 4 comportant une partie 4a en forme d'escalier épousant localement les marches de la zone centrale et se prolongeant à l'extérieur du socle 3 par une partie rectiligne 4b s'étendant suivant une direction sensiblement perpendiculaire à face inférieure du socle 3, la direction d'extension de la partie rectiligne 4b étant fonction de l'environnement des connexions.
Conformément à la figure 3, le profil 4 présente, au niveau de chaque marche, un trou permettant le passage d'un goujon 5 porté par le socle 3, ce goujon 5 étant destiné à permettre la connexion électrique d'un câble 6 appartenant au circuit électrique du véhicule à raccorder. Le câble 6 comporte une extrémité munie d'une cosse 6a qui est prise en sandwich entre le profil 4 et un écrou de serrage 7 rapporté sur le goujon 5.
La partie rectiligne 4b du profil 4 comporte deux douilles 8 en matériau électriquement conducteur, par exemple en cuivre, ces douilles 8 étant alignées l'une au-dessus de l'autre sur l'axe longitudinal du profil 4. Les douilles 8 sont en contact électrique avec le profil 4, en étant par exemple soudées dans une ouverture du profil 4, et sont adaptées pour recevoir des broches 9 de connexion disposées à une extrémité du câble de liaison 2 assurant la liaison électrique entre les deux voitures du véhicule, les douilles 8 et les broches 9 pouvant être de différentes tailles. De manière connue, l'intérieur des douilles 8 comporte un contact à lamelles, non représenté sur les figures, permettant d'assurer un bon contact électrique entre la broche 9 et la douille 8 lorsque la broche 9 est insérée dans cette dernière.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, chaque douille 8 est équipée d'une première bague 10 de détrompage qui est insérée à l'intérieur de la douille 8 et chaque broche 9 comporte une seconde bague 11 de détrompage qui est rapportée autour de la broche 9 de connexion. Les première et seconde bagues 10, 11 possèdent des formes adaptées afin que seules les broches 9 munies d'une seconde bague 11 de forme complémentaire de la première bague 10 présente dans la douille 8 puisse être insérées complètement dans la douille 8. Un tel mode de réalisation permet d'éviter des erreurs de branchements lors des raccordements en aveugle des câbles de liaison 2 avec le connecteur 1.
La figure 4 représente isolément un exemple de couple de bagues de détrompage 10, 11. Conformément à cette figure, les bagues 10, 11 comportent chacune un bord latéral comprenant un ergot 10a, 11a venant pénétrer dans une encoche 10b, 11b du bord latéral de l'autre bague lorsque les bagues 10, 11 sont rapprochées l'une de l'autre, l'emplacement des ergots 10a, 11a et des encoches 10b, 11b sur les bagues étant spécifique à chaque module de liaison. De manière avantageuse, les bagues de détrompage 10, 11 associées possèdent une couleur propre permettant de les distinguer des autres couples de bagues.
Conformément aux figures 1 et 2, chaque broche 9 est pourvue d'une rainure 9a qui vient en regard d'une fente 8a réalisée sur le corps de la douille 8 et qui reçoit, lorsque la broche 9 est insérée à fond dans la douille 8, un clip de verrouillage 12 sécurisé par une agrafe, ce clip 12 permettant d'empêcher toute déconnexion involontaire de la broche 9.
Les faces extérieures des parois latérales du socle du connecteur comportent des rainures 3a formant mortaise et des protubérances 3b en forme de queue d'aronde adaptées pour permettre l'assemblage du socle 3 avec un ou plusieurs autres socles 3 identiques. Un tel assemblage est représenté sur la figure 5 où l'on peut voir quatre connecteurs 1, identiques à celui des figures 1 à 3, assemblés les uns aux autres, ces quatre connecteurs 1 étant également assemblés à deux autres connecteurs 21 réalisés selon un autre mode de réalisation de l'invention, ces deux connecteurs 21 comportant un socle 3 identique à celui des figures 1 à 3 mais comportant un profil muni d'une seule douille.
Le connecteur selon l'invention présente ainsi l'avantage de permettre un grand nombre de connexion dans un ensemble compact. De plus, la superposition de deux douilles sur un même profil permet le branchement de deux câbles de liaison en parallèle, ce qui permet, en conservant des câbles de liaison normalisés, de doubler la puissance distribuable par le connecteur sans augmenter l'encombrement latéral de ce dernier.
Le connecteur selon l'invention est donc particulièrement adapté pour le raccordement des câbles de liaison assurant la liaison électrique entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire équipé d'une motorisation répartie, c'est à dire lorsque chaque voiture du véhicule comporte un bogie muni d'un moteur de traction.
Enfin, la présence de bague des détrompage dans un tel connecteur permet d'éviter des mauvais raccordements des câbles de liaison lorsque plusieurs connecteurs sont associés les uns aux autres. Cet avantage est particulièrement important pour éviter les inversions de phase lorsque les câbles de liaison servent à alimenter une voiture en courant triphasé ou des équipements individuels tels que moteurs ou blocs d'appareillage de puissance, à chaque connecteur étant alors associé une phase particulière correspondant à un couple de bague de détrompage.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (9)

  1. Connecteur électrique (1) pour le raccordement d'un câble (2) assurant la liaison électrique entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire, caractérisé en ce qu'il comporte un socle (3) en matériau électriquement isolant sur lequel repose un profil (4) en matériau électriquement conducteur, ledit profil (4) étant reliée à un circuit électrique (6) de la voiture à raccorder et supportant au moins une douille (8) destinée à recevoir une broche (8) disposée à une extrémité du câble de liaison (2).
  2. Connecteur électrique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit profil (4) supporte plusieurs douilles (8) pour la connexion de plusieurs câbles (2) en parallèle.
  3. Connecteur électrique (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit profil (4) s'étend longitudinalement au socle (3) et en ce que lesdites douilles sont placées sur l'axe longitudinal du profil (4) et s'étendent perpendiculairement au profil (4).
  4. Connecteur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les broches (9) sont immobilisées à l'intérieur des douilles (8) au moyen d'un clip de verrouillage (12).
  5. Connecteur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détrompage constitué d'un premier élément (10) rapporté à la douille (8) autorisant la connexion des seules broches (9) munies d'un second élément (11) complémentaire.
  6. Connecteur électrique (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier élément (10) et le second élément (11) complémentaire présentent une même couleur permettant de les différentier des éventuels autres dispositifs de détrompage.
  7. Connecteur électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit premier élément est constitué d'une bague (10) insérée dans la douille (8) et ledit second élément complémentaire est constitué d'une bague (11) rapportée autour de la broche (9), lesdites bagues (10, 11) comportant chacune un bord latéral muni d'un ergot (10a, 11a) destiné à pénétrer dans une encoche (1 1b, 10b) du bord latéral de l'autre bague.
  8. Connecteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit socle (3) comporte des moyens d'assemblage (3a, 3b) avec un socle (3) identique d'un second connecteur électrique.
  9. Connecteur électrique (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le socle (3) comporte des faces latérales munies de rainures (3a) formant mortaise et de protubérances (3b) en forme de queue d'aronde adaptées pour permettre l'assemblage dudit socle (3) du connecteur avec le socle (3) d'un second connecteur.
EP03300229.6A 2002-12-12 2003-11-25 Connecteur électrique pour raccordement d'un câble assurant la liaison électrique entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire Expired - Lifetime EP1443602B1 (fr)

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DK (1) DK1443602T3 (fr)
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