EP3878061B1 - Raccord arrière avec protection électromagnétique - Google Patents

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EP3878061B1
EP3878061B1 EP19845587.5A EP19845587A EP3878061B1 EP 3878061 B1 EP3878061 B1 EP 3878061B1 EP 19845587 A EP19845587 A EP 19845587A EP 3878061 B1 EP3878061 B1 EP 3878061B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
connector
backshell
area
harness
Prior art date
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Active
Application number
EP19845587.5A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP3878061A1 (fr
Inventor
David Thomasse
Jérôme GENOULAZ
Jean-Luc COTTIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Electrical and Power SAS
Original Assignee
Safran Electrical and Power SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Electrical and Power SAS filed Critical Safran Electrical and Power SAS
Publication of EP3878061A1 publication Critical patent/EP3878061A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3878061B1 publication Critical patent/EP3878061B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6592—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the conductive member being a shielded cable

Definitions

  • the invention relates generally to a back connector. More particularly, the invention relates to a back connector capable of connecting an overshielded harness comprising shielded cables to a connector in a reliable manner and in such a way as to minimize electromagnetic disturbances. The invention also relates to a harness with terminated shielding as well as a connection comprising this rear connector.
  • electrical connections are essentially made using electrical harnesses.
  • electrical harnesses In aircraft, electrical connections are essentially made using electrical harnesses.
  • several constraints apply directly or indirectly to the electrical harnesses, in particular in the engine areas. These stresses can be of a mechanical, electrical or environmental nature.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • the electrical connections generally have shielding which makes it possible to attenuate the disturbances received or emitted.
  • Shields can be on an individual cable (shield) and/or on the entire strand/harness (overshield).
  • the electromagnetic shielding must cover all the areas of the harness between the boxes containing the equipment. Use of these backshells, assembled to the electrical connectors, must be able to meet the electrical and mechanical requirements.
  • Requirement US-A-5052947 discloses a rear connector (shield termination) for an overshielded harness having shielded cables.
  • the rear fitting includes a sleeve and a fixing ring.
  • the overshielding of the harness is connected to a pad at the back of the sleeve and is secured to the latter by a clamping collar.
  • the cables pass inside the sleeve.
  • the ends of the cables have their conductive parts exposed.
  • the cable shield terminations pass through the through holes to the outside, and then join a land at the front of the sleeve to which they are secured by means of a cable tie.
  • the rear coupling also comprises a fixing ring mounted so as to be able to rotate at the front end of the sleeve.
  • the assembly forms a terminated shield harness for connection to a connector.
  • the object of the present invention is therefore to remedy the aforementioned needs and drawbacks by proposing a rear connector (for shielding termination) for connecting an overshielded harness comprising shielded cables to a connector, the rear connector comprising a sleeve and a ring fixing, the sleeve having a wall of substantially tubular shape defining an internal passage adapted to receive shielded cables, the wall of the sleeve comprising, from its front end towards its rear end, an engagement zone adapted to engage on a connector, circumferentially distributed through holes adapted to receive the terminations of the cable shields from the internal passage, a first external area adapted to receive the terminations of the shields, an external shoulder, and a second external area adapted to receive the overshielding of the harness , the attachment ring having a substantially tubular shaped wall defining a n annular passage adapted to receive the sleeve, the wall of the attachment ring comprising, from its front end towards its rear end, an attachment zone
  • the wall of the sleeve comprises at the front end a flared part on which the engagement zone and the through-holes are formed.
  • the through holes are located immediately behind the engagement zone, on a part of the wall up to 20% of the length of the sleeve from its front end.
  • the first outer range of the sleeve has a larger outer diameter than that of the second outer range.
  • the wall of the sleeve comprises a flared intermediate section between the first external area and the second external area.
  • the outer shoulder of the sleeve and the inner shoulder of the attachment ring are ring-shaped.
  • the sleeve is in one piece.
  • the rear connector comprises at least one clamp adapted to secure the terminations of the shields by tightening them around the sleeve.
  • the present invention also proposes a harness with terminated shielding comprising a rear connection as described above as well as an overshielded harness comprising shielded cables, the shielded cables being received by the internal passage of the sleeve, the terminations of the shieldings of the cables passing towards the outside of the sleeve by through holes and received on the first outer region of the sleeve while the overshielding is received on the second outer region of the sleeve, and the fixing ring being mounted so as to slide above the sleeve.
  • the present invention also proposes a connection between a harness with a terminated shield as described above and a connector, the cables being electrically connected to the connector, the engagement zone of the sleeve being engaged on an engagement zone of the connector, and the fixing ring being connected to a connector attachment zone, the sleeve and the attachment ring of the rear connector being in an abutting position.
  • the figure 1 illustrates a first embodiment of the rear connector 50. It makes it possible to terminate the shielding of a harness 16, forming together with the latter "a terminated shielding harness", 70, adapted to be connected to an electrical connector 80 to achieve a connection 100.
  • the connector 80 is of a known type, often used in an aircraft.
  • FIG 2 and 3 illustrate only the main elements of the rear connector 50, namely a sleeve 20 and a fixing ring 40, in perspective and in cross-section respectively, to facilitate the understanding of the invention.
  • the rear connector 50 is connected to an overshielded harness 16 comprising shielded cables 12. It comprises a sleeve 20 and a fixing ring 40, illustrated with the fixing ring 40 slipped over the sleeve 20.
  • the sleeve 20 comprises a wall 25 of substantially tubular shape (of circular cross section) extending along a longitudinal axis, and defining an internal passage 27.
  • the wall 25 of the sleeve comprises, from its front end 21 (left side in the figures) towards its rear end 29, an engagement zone 22, circumferentially distributed through holes 24, a first outer land 26, an outer shoulder 28, an intermediate section 32, a first flange 34, a second land external 36, and a second flange 38.
  • the sleeve 20 is in one piece, and made of an electrically conductive material, typically metal.
  • the sleeve 20 is linked to a harness 16.
  • the harness 16 is of a known type and comprises individual shielded cables 12 which are grouped together in a strand, the latter being surrounded by an additional shielding 17 to protect it from EM disturbances.
  • the cables 12 and the harness 16 can also include layers of insulation in a manner known per se.
  • an 80 connector this harness must be prepared.
  • the harness 16 is stripped and unshielded towards one end, which consists in locally removing the outer insulation and the over-shielding 17 of the harness 16.
  • the shielded cables 12 of the harness 16 are stripped and unshielded at a location still closer towards the end in order to then expose the conductive part 13 of the cables 12, while keeping the terminations of the shields 14 of the unshielded cables (/pigtails) attached to the harness 16.
  • shielded cables 12 of the harness 16 are received in the internal passage 27 of the sleeve 20.
  • the conductive parts 13 of the cables 12 visible towards the end of the harness 16 are intended to be plugged into the contacts of the connector 80 to electrically connect the cables 12 to connector 80.
  • the terminations of the shields 14 are inserted through the through holes 24 to the exterior of the sleeve, and are then returned to the rear of the sleeve, and laid on the first outer pad 26 in a generally aligned manner. substantially with the longitudinal axis.
  • the first range 26 of the sleeve 20 is intended for the resumption of terminations of the shields 14. It has a generally cylindrical outer surface extending parallel to the longitudinal axis. The terminations of the shields 14 are secured there with a fastening element 33, for example a clamp 33. It is possible that axial grooves are provided to better receive the terminations of the shields 14.
  • Towards the rear of the first range 26 is the external shoulder 28, which is in the form of a ring, projecting radially from the wall 25 of the sleeve 20. This external shoulder 28 is intended to come into abutment with the fixing ring 40 to prevent it from exceeding it. , as discussed later in the description.
  • the second outer area 36 of the sleeve 20 is intended to take up the additional shielding 17 of the harness. Like the first pad, it has a generally cylindrical outer surface on which the overshield can be received. This second outer area 36 also extends parallel to the longitudinal axis, and allows the securing of the additional shielding 17 with a fastening element, for example a clamp.
  • the additional shielding 17 of the harness 16 is not received in the internal passage 27 of the sleeve 20, but directly on the second external area 36.
  • the first rim 34 located in front of the second outer range 36, is mainly designed as an abutment for the additional shielding 17, so that it does not exceed it.
  • a second flange 38 is provided behind the second range 36, and more precisely at the rear end 29 of the sleeve 20.
  • the first outer pad 26 has an outer diameter larger than that of the second outer pad 36. In this embodiment, the diameter of the first pad 26 is approximately 1.5 times that of the second pad 36.
  • the wall 25 of the sleeve comprises a flared intermediate section 32 between the first land 26 and the second land 36, increasing in diameter towards the front end 21 of the sleeve 20.
  • the wall 25 of the sleeve 20 comprises another flared part 23 at its front end 21, of increasing diameter from the first outer region 26 towards the front end 21 of the sleeve 20.
  • the engagement zone 22 as well as the through holes 24 are located on this flared part 23.
  • the through holes 24 being located on the flared portion 23 are therefore angled, facing forward and are also of a larger diameter than the first land 26. As a result, not only is it easier to handle the terminations of the shields 14 insertion into the through holes 24, moreover, they lie more naturally on the first range 26 in alignment with the longitudinal axis. This therefore allows a more uniform distribution of the terminations of the shields 14 on the sleeve 20.
  • the through holes 24 are located just behind the engagement zone 22, that is to say just behind the crown of teeth 22. This is in a region starting at the front end 21 of the sleeve 20 up to 20%, even just 10% preferably, of the length of the sleeve 20.
  • the first advantage of being located on this region is that the shields can be left on each cable 12 closer to the connector 80. In other words , only the parts of the cables 12 to be plugged into the connector 80 are unshielded, which limits the crosstalk between the conductive parts 13 of the harness 16 as much as possible, ensuring good EMC.
  • the second advantage is that the terminations of the shields 14 surround the sleeve 20 up to its connection with the connector 80, thus improving the EM protection of the cables 12 within the latter. Finally, being closer to the front end 21 of the sleeve 20 the terminations of the shields 14 are also easier to see and handle during insertion into the through holes 24, compared to the case where the holes are deeper in the muff.
  • the terminations of the shields 14 are consequently also distributed evenly around the sleeve 20.
  • the through-holes 24 are advantageously located in the same plane perpendicular to the longitudinal axis. For practical reasons of inserting the terminations of the shields 14, a small part of each of these through holes 24 can be formed in the first range 26.
  • the ring of teeth 22 is whole, that is to say that it makes a complete circle. No splits are present, and no missing teeth.
  • this crown of teeth 22 is engaged on that of the connector 80, a good connection is obtained with minimum electrical resistance and uniform electrical continuity.
  • the fixing ring 40 comprises a wall 45 of substantially tubular shape extending along the longitudinal axis, defining an annular passage 47.
  • the wall 45 of the fixing ring 40 comprising, from its front end 41 towards its rear end 49, an attachment zone 43, an internal area 46, and an internal shoulder 48.
  • the attachment ring 40 is in one piece, and made of an electrically conductive material, typically metal.
  • the fixing ring 40 is mounted around the sleeve 20, the two being oriented in the same direction with the sleeve 20 received in the annular passage 47 of the fixing ring 40. It is arranged so that it can slide above the sleeve 20, in a direction going from the rear end 29 towards the front end 21 of the sleeve, this up to an abutment position (illustrated) where the internal shoulder 48 of the fixing ring 40 abuts with the outer shoulder 28 of the sleeve 20.
  • the inner shoulder 48 is in the form of a ring, projecting radially from the wall 45 of the fixing ring 40.
  • the fixing ring 40 is illustrated in front of a connector 80 for its connection to it.
  • the internal area 46 of the fixing ring 40 covers the first external area 26 of the sleeve 20. Consequently, the terminations of the shields 14 are entirely covered by the fixing ring 40, this which provides protection against EM disturbances. Unlike the prior art, EMI cannot enter through openings or through holes in the sleeve.
  • the assembly comprising the internal range 46, the internal shoulder 48 and the fixing zone 43 of the fixing ring 40 surrounds the terminations of the shields 14, and beyond the front end 21 of the sleeve 20.
  • the rear connector 50 is arranged in such a way that a Once connected to the connector 80, the fixing ring completely surrounds the terminations of the shields 14, the engagement zone 22 of the sleeve 20 and the engagement zone 82 of the connector 80 as well as its fixing zone 83.
  • the securing ring 40 can slide relative to the sleeve 20 allows it to be removed when the terminations of the shields 14 are inserted into the through holes 24 and then replaced.
  • O-rings 44 are advantageously used. They are provided just next to the internal shoulder 48, and in front of the internal area 46 of the fixing ring 40. If necessary, circumferential internal grooves can be provided to accommodate the O-rings 44. These O-rings 44 are arranged to be interposed between the fixing ring 40 and the sleeve 20, and between the fixing ring 40 and the connector 80. In addition, a protective sheath (boot) 54 can cover the sleeve 20 from its first edge 34, beyond its rear end 29 as far as part of the harness 16. The assembly comprising the O-rings 44 and the protective sheath 54 make it possible to seal the connection.
  • the rear connector 50 of the invention is more efficient than the known rear connectors, above all by making it possible above all to make a reliable connection 100 between an overshielded harness 16 comprising shielded cables and a connector 80.
  • the terminations of the shields 14 of the cables 12 are distributed uniformly around the sleeve 20 and arrive very close to the front end 21 of the sleeve 20. What is more, they are completely covered by the fixing ring 40 when it is in the abutment position.
  • the rear connector 50 is made of two main elements which are each in one piece. Additionally, sleeve 20 includes an entire crown of teeth 22.
  • the overshielding 17 and shielding terminations 14 on the sleeve 20 prevent the forces from being applied directly to the conductive parts 13 plugged into the connector 80.
  • the distribution as well as the positioning of the shielding terminations 14 on the rear connector 50 provide better continuity electrical power and reduced transfer impedance. Having only two main elements, the rear connector 50 is easier to install on a harness 16, and less likely to be lost.
  • the connection of the overshielding 17 and the shieldings 14 (to the connector) is ensured by a single conductive part, having a much better electrical continuity than a sleeve in several parts. As a result, the rear connector 50 is more efficient in terms of EMC.
  • the invention has been described in relation to an overshielded harness comprising shielded cables. However, it is also suitable for other cables, for example an unshielded harness with shielded cables, or even a single shielded cable.
  • the invention can be used at the same time as other known means of protection against EM disturbances.
  • the rear connector of the invention can be retrofitted (or “retrofitted") to the connections already existing in the aircraft.
  • the intermediate section may be a flange perpendicular to the axis and incorporate, where appropriate, the outer shoulder of the sleeve.

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • L'invention concerne de manière générale un raccord arrière. Plus particulièrement, l'invention concerne un raccord arrière capable de raccorder un harnais surblindé comportant des câbles blindés à un connecteur de manière fiable et de sorte à minimiser les perturbations électromagnétiques. L'invention concerne aussi un harnais à blindage terminé ainsi qu'une connexion comprenant ce raccord arrière.
    • ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
  • Dans les aéronefs, les raccordements électriques se font essentiellement grâce à des harnais électriques. Durant le vol d'un aéronef, plusieurs contraintes s'appliquent directement ou indirectement aux harnais électriques, notamment dans les zones moteurs. Ces contraintes peuvent être de nature mécanique, électrique ou environnementale.
  • Les contraintes mécaniques (ex. les vibrations) peuvent notamment endommager les extrémités du harnais et/ou entraîner une usure, une coupure ou une détérioration de la connexion susceptible de créer une résistance de contact indésirable.
  • Par ailleurs, l'installation électrique d'un système doit respecter des contraintes de compatibilité électromagnétique (CEM), c'est-à-dire pouvoir fonctionner dans un environnement sans perturber les systèmes qui s'y trouvent déjà, et sans être perturbé par ces systèmes ni par des perturbations externes telles que la foudre, un champ électromagnétique fort (radar), etc.
  • A cet effet, les liaisons électriques présentent en général un blindage qui permet d'atténuer les perturbations reçues ou émises. Les blindages peuvent être sur un câble individuel (blindage) et/ou sur l'ensemble du toron/harnais (surblindage). Pour assurer la protection CEM d'un système, le blindage électromagnétique doit couvrir l'ensemble des zones du harnais entre les boitiers contenant les équipements. L'utilisation de ces raccords arrière (ou « backshells » en anglais), assemblés aux connecteurs électriques, doit pouvoir répondre aux exigences électriques et mécaniques.
  • Ces raccords doivent assurer à la fois des fonctions mécaniques, à savoir être conçus pour supporter les vibrations dans les zones les plus sévères, répondre aux besoins d'intégration tels que l'orientation des harnais, mais aussi assurer des fonctions électriques, telles que la reprise de blindage des câbles, la protection électromagnétique du harnais, une CEM efficace et, ce, avec une impédance de transfert la plus faible possible.
  • La demande US-A-5052947 divulgue un raccord arrière (terminaison de blindage) pour un harnais surblindé comportant des câbles blindés. Le raccord arrière comprend un manchon et un anneau de fixation. Le surblindage du harnais est relié à une plage à l'arrière du manchon et est sécurisé sur ce dernier par un collier de serrage. Les câbles passent à l'intérieur du manchon. Les extrémités des câbles ont leurs parties conductrices exposées. Cependant, les terminaisons de blindage des câbles passent par les trous traversants vers l'extérieur, et rejoignent ensuite une plage à l'avant du manchon sur lequel ils sont sécurisées au moyen d'un collier de serrage. Le raccord arrière comprend également un anneau de fixation monté mobile en rotation à l'extrémité avant du manchon. L'ensemble forme un harnais à blindage terminé pour le raccordement à un connecteur.
  • Cependant, la surépaisseur locale des terminaisons de blindage laisse des « ouvertures » entre la paroi du raccord arrière et le collier de serrage lors du serrage de ce dernier. Quand ce harnais à blindage terminé est monté sur un connecteur, les perturbations électromagnétiques peuvent passer par ces ouvertures puis dans les trous traversants du manchon et générer des interférences sur les câbles. La gaine de protection (boot) prévue ne permet pas de faire un écran à ses perturbations. Par conséquent, la protection contre les perturbations EM n'est pas satisfaisante, ce raccord arrière n'est pas optimal en termes de CEM et l'impédance de transfert est relativement élevée.
  • Qui plus est, sur certains raccords arrière, pour faciliter la reprise des terminaisons des blindages sur le manchon, des fentes sont prévues, s'étendant de la couronne de dents jusqu'aux trous. Il en résulte que la couronne n'est pas entière, impliquant par conséquent, une continuité électrique non uniforme et une résistance de contact élevée. Parfois, le manchon est réalisé en plusieurs pièces, ce qui a également pour conséquence que le raccordement de surblindage et des blindages (au connecteur) ne présente pas l'uniformité de continuité électrique désirée.
  • Il existe donc un besoin pour un raccord arrière capable de raccorder un harnais surblindé, comportant des câbles blindés, à un connecteur de manière fiable avec une bonne continuité électrique et donc une résistance électrique faible, de manière à minimiser les perturbations électromagnétiques et garantir une faible impédance de transfert.
    • EXPOSÉ DE L'INVENTION
  • L'objet de la présente invention est par conséquent de remédier aux besoins et inconvénients précités en proposant un raccord arrière (de terminaison de blindage) pour raccorder un harnais surblindé comportant des câbles blindés à un connecteur, le raccord arrière comprenant un manchon et un anneau de fixation, le manchon ayant une paroi de forme sensiblement tubulaire définissant un passage interne adapté à recevoir des câbles blindés, la paroi du manchon comprenant, depuis son extrémité avant vers son extrémité arrière, une zone d'enclenchement adaptée pour engager sur un connecteur, des trous traversants répartis de manière circonférentielle et adaptés à recevoir les terminaisons des blindages des câbles depuis le passage interne, une première plage externe adaptée à recevoir les terminaisons des blindages, une épaule externe, et une deuxième plage externe adaptée à recevoir le surblindage du harnais, l'anneau de fixation ayant une paroi de forme sensiblement tubulaire définissant un passage annulaire adapté à recevoir le manchon, la paroi de l'anneau de fixation comprenant, depuis son extrémité avant vers son extrémité arrière, une zone de fixation adaptée pour la raccordement à un connecteur, une première plage interne, et une épaule interne, le raccord arrière étant agencé de sorte que l'anneau de fixation puisse glisser au-dessus du manchon dans un sens allant de l'extrémité arrière vers l'extrémité avant du manchon, jusqu'à une position en butée où l'épaule interne de l'anneau de fixation vient en butée avec l'épaule externe du manchon, la plage interne de l'anneau de fixation couvrant la première plage externe du manchon dans la position en butée, l'anneau de fixation étant ainsi agencé pour couvrir les terminaisons des blindages, et la zone d'enclenchement du manchon comprenant une couronne entière de dents adaptée pour s'engager sur le connecteur.
  • De préférence, la paroi du manchon comporte à l'extrémité avant une partie évasée sur laquelle est formée la zone d'enclenchement et les trous traversants.
  • De préférence, les trous traversants sont situés immédiatement derrière la zone d'enclenchement, sur une partie de la paroi jusqu'à 20% de la longueur du manchon depuis son extrémité avant.
  • De préférence encore, la première plage externe du manchon présente un diamètre externe plus large que celui de la deuxième plage externe.
  • Avantageusement, la paroi du manchon comprend une section intermédiaire évasée entre la première plage externe et la deuxième plage externe.
  • De préférence, l'épaule externe du manchon et l'épaule interne de l'anneau de fixation sont en forme de bague.
  • De préférence encore, le manchon est d'un seul tenant.
  • De préférence, le raccord arrière comprend au moins un collier de serrage adapté pour sécuriser les terminaisons des blindages en les serrant autour du manchon.
  • La présente invention propose aussi un harnais à blindage terminé comprenant un raccord arrière tel que décrit ci-dessus ainsi qu'un harnais surblindé comportant des câbles blindés, les câbles blindés étant reçus par le passage interne du manchon, les terminaisons des blindages des câbles passant vers l'extérieur du manchon par des trous traversants et reçus sur la première plage externe du manchon tandis que le surblindage est reçu sur la deuxième plage externe du manchon, et l'anneau de fixation étant monté mobile pour glisser au-dessus du manchon.
  • La présente invention propose aussi une connexion entre un harnais à blindage terminé tel que décrit ci-dessus et un connecteur, les câbles étant connectés électriquement au connecteur, la zone d'enclenchement du manchon étant engagée sur une zone d'enclenchement du connecteur, et l'anneau de fixation étant raccordé à une zone de fixation du connecteur, le manchon et l'anneau de fixation du raccord arrière étant dans une position en butée.
    • BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • Il est décrit par la suite, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation de l'invention préférés, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 présente une vue en coupe (partielle) d'un harnais à blindage terminé monté sur un raccord arrière selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 présente une vue éclatée en perspective du raccord arrière, et
    • la figure 3 présente une vue en coupe transversale du raccord arrière.
  • 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 DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
  • La figure 1 illustre un premier mode de réalisation du raccord arrière 50. Il permet de terminer le blindage d'un harnais 16, formant ensemble avec ce dernier « un harnais à blindage terminé », 70, adapté à être raccordé à un connecteur électrique 80 pour réaliser une connexion 100. Le connecteur 80 est de type connu, souvent utilisé dans un aéronef.
  • Les figures 2 et 3 illustrent uniquement les éléments principaux du raccord arrière 50, à savoir un manchon 20 et un anneau de fixation 40, en perspective et en coupe transversale respectivement, pour faciliter la compréhension de l'invention.
  • Le raccord arrière 50 est raccordé à un harnais surblindé 16 comportant des câbles blindés 12. Il comprend un manchon 20 et un anneau de fixation 40, illustré avec l'anneau de fixation 40 glissé au-dessus du manchon 20.
  • Le manchon 20 comprend une paroi 25 de forme sensiblement tubulaire (de section transversale circulaire) s'étendant le long d'un axe longitudinal, et définissant un passage interne 27. La paroi 25 du manchon comprend, depuis son extrémité avant 21 (côté gauche dans les figures) vers son extrémité arrière 29, une zone d'enclenchement 22, des trous traversants 24 répartis de manière circonférentielle, une première plage externe 26, une épaule externe 28, une section intermédiaire 32, un premier rebord 34, une deuxième plage externe 36, et un deuxième rebord 38. Le manchon 20 est d'un seul tenant, et réalisé en un matériau conducteur électrique, typiquement en métal. Le manchon 20 est lié à un harnais 16.
  • Le harnais 16 est de type connu et comporte des câbles individuels blindés 12 qui sont regroupés en toron, celui-ci étant entouré d'un surblindage 17 pour le protéger des perturbations EM. Les câbles 12 et le harnais 16 peuvent également comprendre des couches d'isolant de manière connue en soi. Pour raccorder un harnais avec un raccord arrière 50, puis un connecteur 80, ce harnais doit être préparé. De manière connue, le harnais 16 est dénudé et déblindé vers une extrémité, ce qui consiste à supprimer localement l'isolant extérieur et le surblindage 17 du harnais 16. Ensuite, les câbles blindés 12 du harnais 16 sont dénudés et déblindés à un endroit encore plus proche vers l'extrémité afin d'exposer alors la partie conductrice 13 des câbles 12, tout en gardant les terminaisons des blindages 14 des câbles déblindés (/queues de cochon) rattachés au harnais 16.
  • Comme on peut voir sur la figure 1, des câbles blindés 12 du harnais 16 sont reçus dans le passage interne 27 du manchon 20. Les parties conductrices 13 des câbles 12 visibles vers l'extrémité du harnais 16 sont destinées à être enfichées dans les contacts du connecteur 80 pour connecter électriquement les câbles 12 au connecteur 80. Cependant, les terminaisons des blindages 14 sont insérées à travers les trous traversants 24 vers l'extérieur du manchon, et sont ensuite retournées vers l'arrière du manchon, et allongées sur la première plage externe 26 de manière généralement alignées sensiblement avec l'axe longitudinal.
  • La première plage 26 du manchon 20 est destinée à la reprise de terminaisons des blindages 14. Elle présente une surface externe généralement cylindrique s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal. Les terminaisons des blindages 14 y sont sécurisées avec un élément d'attache 33, par exemple un collier de serrage 33. Il est envisageable que des rainures axiales soient prévues pour mieux recevoir les terminaisons des blindages 14. Vers l'arrière de la première plage 26 se trouve l'épaule externe 28, qui est en forme de bague, saillante radialement de la paroi 25 du manchon 20. Cette épaule externe 28 est destinée à venir en butée avec l'anneau de fixation 40 pour empêcher qu'il la dépasse, comme exposé plus loin dans la description.
  • La deuxième plage externe 36 du manchon 20 est destinée à la reprise de surblindage 17 du harnais. Comme la première plage, elle présente une surface externe généralement cylindrique sur laquelle le surblindage peut être reçu. Cette deuxième plage externe 36 s'étend aussi parallèlement à l'axe longitudinal, et permet la sécurisation de surblindage 17 avec un élément d'attache, par exemple un collier de serrage. Le surblindage 17 du harnais 16 n'est pas reçu dans le passage interne 27 du manchon 20, mais directement sur la deuxième plage externe 36.
  • Le premier rebord 34, situé en avant de la deuxième plage externe 36, est conçu principalement comme butée pour le surblindage 17, afin qu'il ne le dépasse pas. Un deuxième rebord 38 est prévu en arrière de la deuxième plage 36, et plus précisément à l'extrémité arrière 29 du manchon 20. Quand le surblindage 17 est fixé autour de la deuxième plage 36 avec un élément d'attache, ces deux rebords 34, 38 empêchent qu'il ne se désolidarise aisément.
  • La première plage externe 26 présente un diamètre externe plus large que celui de la deuxième plage externe 36. Dans cette réalisation, le diamètre de la première plage 26 est environ 1.5 fois celui de la deuxième plage 36. Afin d'intégrer ces plages externes, la paroi 25 du manchon comprend une section intermédiaire évasée 32 entre la première plage 26 et la deuxième plage 36, augmentant en diamètre vers l'extrémité avant 21 du manchon 20.
  • La paroi 25 du manchon 20 comprend une autre partie évasée 23 à son extrémité avant 21, de diamètre croissant depuis la première plage 26 externe vers l'extrémité avant 21 du manchon 20. La zone d'enclenchement 22 ainsi que les trous traversants 24 sont situés sur cette partie évasée 23.
  • Les trous traversants 24 étant situés sur la partie évasée 23 sont donc inclinés, faisant face vers le devant et sont aussi à un diamètre supérieur à la première plage 26. En conséquence, non seulement il est plus facile à manipuler les terminaisons des blindages 14 pendant l'insertion dans les trous traversants 24, qui plus est, elles s'allongent plus naturellement sur la première plage 26 en alignement avec l'axe longitudinal. Cela permet donc une distribution des terminaisons des blindages 14 plus uniforme sur le manchon 20.
  • Par ailleurs, on constate que les trous traversants 24 sont situés juste derrière la zone d'enclenchement 22, c'est-à-dire juste derrière la couronne de dents 22. Ceci est dans une région commençant à l'extrémité avant 21 du manchon 20 jusqu'à 20%, même juste 10% de préférence, de la longueur du manchon 20. Le premier avantage d'être situé sur cette région est que les blindages peuvent être laissés sur chaque câble 12 plus proche au connecteur 80. Autrement dit, seules les parties des câbles 12 à enficher dans le connecteur 80 sont déblindées, ce qui limite au maximum la diaphonie entre les parties conductrices 13 du harnais 16 assurant une bonne CEM.
  • Le deuxième avantage est que les terminaisons des blindages 14 entourent le manchon 20 jusqu'à sa connexion avec le connecteur 80, améliorant donc la protection EM des câbles 12 au sein de ce dernier. Finalement, étant plus proche de l'extrémité avant 21 du manchon 20 les terminaisons des blindages 14 sont aussi plus faciles à voir et à manipuler pendant l'insertion dans les trous traversants 24, par rapport au cas où les trous sont plus profonds dans le manchon.
  • Comme ces trous traversants 24 sont répartis de manière circonférentielle et uniforme sur la paroi 25 du manchon 20, les terminaisons des blindages 14 sont par conséquent également répartis de manière uniforme autour du manchon 20. Bien que ce ne soit pas obligatoire, les trous traversants 24 sont avantageusement situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe longitudinal. Pour des raisons pratiques d'insertion des terminaisons des blindages 14, une faible partie de chacun de ces trous traversants 24 peut être formée dans la première plage 26.
  • Sur l'extrémité avant 21 du manchon 20, se trouve une zone d'enclenchement 22 en forme d'une couronne de dents 22. Les dents permettent un meilleur engagement sur une surface plus large avec le connecteur 80, qui est lui-même pourvu d'une zone d'enclenchement 82 en forme d'une couronne de dents 82. Par ailleurs, cet engagement empêche la rotation entre le manchon 20 (et donc le harnais 16) et le connecteur 80 une fois le raccordement réalisé.
  • De manière importante, on note que la couronne de dents 22 est entière, c'est-à-dire qu'elle fait un cercle complet. Aucune fente n'est présente, et aucune dent manquante. Quand cette couronne de dents 22 est engagée sur celle du connecteur 80, on obtient une bonne connexion avec une résistance électrique minimale et une continuité électrique uniforme.
  • L'anneau de fixation 40 comprend une paroi 45 de forme sensiblement tubulaire s'étendant le long de l'axe longitudinal, définissant un passage annulaire 47. La paroi 45 de l'anneau de fixation 40 comprenant, depuis son extrémité avant 41 vers son extrémité arrière 49, une zone de fixation 43, une plage interne 46, et une épaule interne 48. L'anneau de fixation 40 est d'un seul tenant, et réalisé en un matériau conducteur électrique, typiquement en métal.
  • Faisant référence encore à la figure 1, l'anneau de fixation 40 est monté autour du manchon 20, les deux étant orientés dans le même sens avec le manchon 20 reçu dans le passage annulaire 47 de l'anneau de fixation 40. Il est agencé de sorte qu'il puisse glisser au-dessus du manchon 20, dans un sens allant de l'extrémité arrière 29 vers l'extrémité avant 21 du manchon, ce jusqu'à une position en butée (illustrée) où l'épaule interne 48 de l'anneau de fixation 40 vient en butée avec l'épaule externe 28 du manchon 20. L'épaule interne 48 est en forme de bague, saillant radialement de la paroi 45 de l'anneau de fixation 40. L'anneau de fixation 40 est illustré devant un connecteur 80 pour son raccordement à ce dernier.
  • On constate que dans la position en butée, la plage interne 46 de l'anneau de fixation 40 couvre la première plage externe 26 du manchon 20. Par conséquent, les terminaisons des blindages 14 sont entièrement couvertes par l'anneau de fixation 40, ce qui assure une protection contre les perturbations EM. A la différence de l'art antérieur, les perturbations électromagnétiques ne peuvent pas entrer via des ouvertures ou les trous traversants du manchon. L'ensemble comportant la plage interne 46, l'épaule interne 48 et la zone de fixation 43 de l'anneau de fixation 40 entoure les terminaisons des blindages 14, et au-delà de l'extrémité avant 21 du manchon 20. En effet, le raccord arrière 50 est agencé de manière à ce qu'une fois raccordé au connecteur 80, l'anneau de fixation entoure complètement les terminaisons des blindages 14, la zone d'enclenchement 22 du manchon 20 et la zone d'enclenchement 82 du connecteur 80 ainsi que sa zone de fixation 83.
  • Il faut noter également que le fait que l'anneau de fixation 40 puisse glisser par rapport au manchon 20 lui permet d'être retiré lorsque les terminaisons des blindages 14 sont insérées dans les trous traversants 24, puis remis en place.
  • Afin d'assurer/ améliorer l'étanchéité, des joints toriques 44 sont avantageusement utilisés. Ils sont prévus juste à côté de l'épaule interne 48, et devant la plage interne 46 de l'anneau de fixation 40. Si nécessaire, des rainures internes circonférentielles peuvent être prévues pour loger les joints toriques 44. Ces joints toriques 44 sont agencés pour être interposés entre l'anneau de fixation 40 et le manchon 20, et entre l'anneau de fixation 40 et le connecteur 80. En supplément, une gaine de protection (boot) 54 peut couvrir le manchon 20 depuis son premier rebord 34, au-delà de son extrémité arrière 29 jusqu'au une partie du harnais 16. L'ensemble comportant les joints toriques 44 et la gaine de protection 54 permettent de rendre la connexion étanche.
  • Le raccord arrière 50 de l'invention est plus performant que les raccords arrière connus, en permettant avant tout de réaliser une connexion 100 fiable entre un harnais surblindé 16 comportant des câbles blindés et un connecteur 80. Les terminaisons des blindages 14 des câbles 12 sont distribuées de manière uniforme autour du manchon 20 et arrivent très près de l'extrémité avant 21 du manchon 20. Qui plus est, elles sont complétement couvertes par l'anneau de fixation 40 quand il est en position de butée. Par ailleurs, le raccord arrière 50 est réalisé en deux éléments principaux qui sont chacun d'un seul tenant. En outre, le manchon 20 comprend une couronne entière de dents 22.
  • Les reprises de surblindage 17 et des terminaisons des blindages 14 sur le manchon 20 évitent que les efforts ne s'appliquent directement sur les parties conductrices 13 enfichées dans le connecteur 80. La distribution ainsi que le positionnement des terminaisons des blindages 14 sur le raccord arrière 50 assurent une meilleure continuité électrique et une impédance de transfert réduite. N'ayant que deux éléments principaux, le raccord arrière 50 est plus facile à installer sur un harnais 16, et moins susceptible d'être perdu. De surcroît, le raccordement du surblindage 17 et des blindages 14 (au connecteur) est assuré par une seule pièce conductrice, présentant une bien meilleure continuité électrique qu'un manchon en plusieurs pièces. Il en résulte que le raccord arrière 50 est plus performant en termes de CEM.
  • L'invention a été exposée en relation avec un harnais surblindé comportant des câbles blindés. Toutefois elle est aussi appropriée pour d'autres câbles, par exemple un harnais non surblindé avec des câbles blindés, ou même un seul câble blindé.
  • Bien entendu, l'invention peut être utilisée en même temps que d'autres moyens connus de protection contre les perturbations EM. Egalement, le raccord arrière de l'invention peut être rétro-adapté (ou « retrofitted » en anglais) aux connexions déjà existantes dans l'avion.
  • Dans une variante, la section intermédiaire peut être une bride perpendiculaire à l'axe et intégrer, le cas échéant, l'épaule externe du manchon.

Claims (10)

  1. Raccord arrière (50) pour raccorder un harnais surblindé (16) comportant des câbles blindés (12) à un connecteur (80), le raccord arrière (50) comprenant un manchon (20) et un anneau de fixation (40),
    le manchon (20) ayant une paroi (25) de forme sensiblement tubulaire définissant un passage interne (27) adapté à recevoir les câbles blindés (12),
    la paroi (25) du manchon (20) comprenant, depuis son extrémité avant (21) vers son extrémité arrière (29), une zone d'enclenchement (22) configurée pour s'engager sur un connecteur (80), des trous traversants (24) répartis de manière circonférentielle et adaptés à recevoir les terminaisons des blindages (14) des câbles blindés (12) depuis le passage interne (27), une première plage externe (26) adaptée à recevoir les terminaisons des blindages (14), une épaule externe (28), et une deuxième plage externe (36) adaptée à recevoir le surblindage (17) du harnais,
    l'anneau de fixation (40) ayant une paroi (45) de forme sensiblement tubulaire définissant un passage annulaire (47) adapté à recevoir le manchon (20), la paroi (45) de l'anneau de fixation (40) comprenant, depuis son extrémité avant (41) vers son extrémité arrière (49), une zone de fixation (43) adaptée pour le raccordement à un connecteur (80), une première plage interne (46), et une épaule interne (48),
    le raccord arrière (50) étant agencé de sorte que l'anneau de fixation (40) puisse glisser au-dessus du manchon (20) dans un sens allant de l'extrémité arrière (29) vers l'extrémité avant (21) du manchon (20), jusqu'à une position en butée où l'épaule interne (48) de l'anneau de fixation (40) vient en butée avec l'épaule externe (28) du manchon (20),
    caractérisé en ce que dans la position en butée, la plage interne (46) de l'anneau de fixation (40) couvre la première plage externe (26) du manchon (20), l'anneau de fixation (40) étant ainsi agencé pour couvrir les terminaisons des blindages (14),
    et en ce que la zone d'enclenchement (22) du manchon (20) comprend une couronne entière de dents (22) configurée pour s'engager sur le connecteur (80).
  2. Raccord arrière (50) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi du manchon (20) comporte à l'extrémité avant une partie évasée sur laquelle sontformés la zone d'enclenchement (22) et les trous traversants (24).
  3. Raccord arrière (50) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les trous traversants (24) sont situés immédiatement derrière la zone d'enclenchement (22), sur une partie de la paroi jusqu'à 20% de la longueur du manchon (20) depuis son extrémité avant.
  4. Raccord arrière (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première plage externe (26) du manchon (20) présente un diamètre externe plus large que celui de la deuxième plage externe (36).
  5. Raccord arrière (50) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la paroi du manchon (20) comprend une section intermédiaire évasée (32) entre la première plage externe (26) et la deuxième plage externe (36).
  6. Raccord arrière (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaule externe (28) du manchon (20) et l'épaule interne (48) de l'anneau de fixation (40) sont en forme de bague.
  7. Raccord arrière (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (20) est d'un seul tenant.
  8. Raccord arrière (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le raccord arrière (50) comprend au moins un collier de serrage (13) adapté pour sécuriser les terminaisons des blindage (14) en les serrant autour du manchon (20).
  9. Harnais à blindage terminé (70) comprenant un raccord arrière (50) selon l'une quelconque de revendications précédentes ainsi qu'un harnais surblindé (16) comportant des câbles blindés (12), les câbles blindés (12) étant reçus par le passage interne (21) du manchon (20), les terminaison des blindages (14) des câbles passant vers l'extérieur du manchon (20) par des trous traversants (24) et reçus sur la première plage externe (26) du manchon (20) tandis que le surblindage (16) est reçu sur la deuxième plage externe (36) du manchon (20), et l'anneau de fixation (40) étant monté mobile pour glisser au-dessus du manchon (20) .
  10. Agencement de connexion (100) d'un harnais à blindage terminé (70) selon la revendication 9 et d'un connecteur (80), dans lequel les câbles (12) sont connectés électriquement au connecteur (80), la couronne des dents (22) est engagée sur une zone d'enclenchement (82) du connecteur (80), et l'anneau de fixation (40) est raccordé à une zone de fixation (83) du connecteur (80), le manchon (20) et l'anneau de fixation (40) du raccord arrière (50) étant dans une position en butée.
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