FR2874459A1

FR2874459A1 - Module d'interconnexion apte a realiser des connexions electriques selectives entre une serie de conducteurs

Info

Publication number: FR2874459A1
Application number: FR0451877A
Authority: FR
Inventors: Serge Leroyer; Pascal Ribeau
Original assignee: Souriau SAS
Current assignee: Souriau SAS
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2006-02-24
Anticipated expiration: 2024-08-20
Also published as: FR2874459B1; DE102005039322B4; GB2418076A; GB0516822D0; DE102005039322A1; GB2418076B

Abstract

L'invention concerne un module d'interconnexion (100) apte à réaliser des connexions électriques entre une série de conducteurs, comportant :- un boîtier (102) muni d'une pluralité de canaux (105) traversant ledit boîtier,- un socle (101) apte à être solidarisé au boîtier, ledit socle étant muni d'une pluralité d'orifices borgnes (110),caractérisé en ce que- les canaux sont munis de contacts femelles (107), une extrémité haute (108) desdits contacts femelles étant destinée à être reliée à des conducteurs, une extrémité basse (109) des contacts femelles étant destinée à être reliée à des contacts mâles (111),- les orifices borgnes du socle sont munis de contacts mâles (111), chaque contact mâle étant apte à être coiffé par l'extrémité basse d'un contact femelle,- au moins deux contacts mâles sont reliés électriquement l'un à l'autre par des shunts (120).

Description

Module d'interconnexion apte à réaliser des connexions électriques

sélectives entre une série de conducteurs

L'invention concerne un module d'interconnexion permettant d'établir une connexion sélective entre une série de conducteurs. Plus précisément, l'invention concerne une disposition particulière des contacts mâles et des contacts femelles dans ledit module de connexions.

L'invention trouve des applications notamment dans le domaine de l'aéronautique. En effet, de tels modules d'interconnexions, dans lesquels est montée une pluralité de contacts, permettent de faire passer un courant électrique dans plusieurs contacts à la fois. Il est ainsi, possible de mettre au même potentiel plusieurs conducteurs. Par exemple, à l'endroit d'un poste de pilotage d'un aéronef, il est connu d'utiliser un tel module d'interconnexion pour permettre une distribution du signal. Des courants très faibles, de l'ordre du micro ampères, peuvent être transmis par ces modules.

Un but de l'invention est de garantir une transmission et une distribution du signal conforme à celles attendues, quelles que soient des conditions d'utilisation du module d'interconnexions. Notamment, un but de l'invention est de réaliser un module d'interconnexion dans lequel la liaison entre un contact mâle et un contact femelle n'est pas perturbée par des éléments extérieurs. Par éléments extérieurs, on entend des pollutions solides, telles que du sable, de la poussière etc., des éléments liquides, tels que de l'eau, de l'huile etc., mais également des vibrations et des chocs auxquels ledit module peut être soumis.

Actuellement, on connaît comme module d'interconnexion permettant de faire passer un courant à travers plusieurs contacts à la fois, le module d'interconnexion 1 tel que représenté sur la figure 1. Un tel module d'interconnexion 1 comporte un socle 2 et un boîtier 3. Le socle 2 est par exemple solidaire d'un tableau électrique d'un poste de pilotage d'un aéronef.

Le socle 2 et le boîtier 3 sont réalisés dans des matériaux isolants, par exemple par moulage, afin d'autoriser une manipulation sûre du module d'interconnexion 1.

Le socle 2 porte des contacts femelles 4. Plus précisément, des alvéoles 5 sont ménagées sur une face externe 8 du socle 2. Par face 35 externe 8, on entend la face du socle 2 dirigée vers le boîtier 3. Les alvéoles débouchent vers l'extérieur. Des barrettes conductrices sont insérées dans les alvéoles 5. Les barrettes sont munies de languettes courbées vers l'intérieur, formant les contacts femelles 4, et de languettes de liaison 6, courbées vers l'extérieur. Les languettes de liaison 6 forment des shunts entre deux contacts femelles 4 adjacents. Ainsi, un courant électrique traversant un premier contact femelle 4 peut être transmis à au moins un second contact femelle 4 adjacent, relié au premier contact femelle 4 par une languette de liaison 6.

Sur la figure 1, trois contacts femelles 4 sont représentés, les deux contacts femelles 4 les plus à droite sur la figure 1 sont reliés électriquement l'un à l'autre par une languette de liaison 6. Le troisième contact femelle 4 est isolé électriquement des autres contacts femelles 4, par une paroi transversale 7 du socle 2, séparant deux cavités 5 adjacentes. La paroi transversale 7 est en matériau isolant Le boîtier 3 est muni de contacts mâles 14. Le boîtier 3 est amovible, c'est- à-dire qu'il est possible de séparer le boîtier 3 du socle 2.

Les contacts mâles 14 sont des broches disposées dans des canaux 9 traversant le boîtier 3. Lesdits canaux 9 traversent de part en part le boîtier 3. Par de part en part, on entend que les canaux 9 débouchent hors du boîtier 3 par deux extrémités opposées, respectivement extrémité haute 10 et extrémité basse 11. L'extrémité basse 11 est située à l'endroit d'une face de contact 13 du boîtier 3 destinée à venir au contact de la face externe 8 du socle 2.

Les contacts mâles 14 sont munis d'une extrémité de connexion 12 qui débouche hors du boîtier 3 à l'endroit de l'extrémité basse 11 des canaux 9. Ainsi, chaque extrémité de connexion 12 d'un contact mâle 14 peut être insérée dans un contact femelle 4.

Afin de maintenir chaque broche 14 dans un canal 9, les canaux 9 sont munis de pattes de rétention 15 pouvant être solidaires d'une paroi interne 16 desdits canaux 9. Les broches 14 sont munies d'un anneau 18 formant un épaulement contre lequel les pattes 15 viennent en butée une fois que les broches 14 sont insérées dans les canaux 9. On limite ainsi un recul éventuel des broches 14 dans les canaux 9. Plus précisément, les pattes 15 sont ménagées dans une épaisseur de la paroi interne 16 des canaux 9. Les pattes 15 s'étendent le long de la paroi interne 16 des canaux 9, vers l'extrémité basse 11 desdits canaux. Les pattes 15 ont un débattement naturel dirigé vers l'intérieur du canal 9 par rapport à la paroi interne 16. Par débattement naturel, on entend une direction des pattes 15, lorsqu'elles sont contraintes dans aucune direction. Lorsqu'on introduit une broche 14 dans un canal 9, on fait pénétrer l'extrémité de connexion 12 de la broche 14 par l'extrémité haute 10 du canal 9. Les pattes 15 sont alors écartées en direction de la paroi interne 16 du canal 9, de manière à laisser passer la broche 14. Une fois que l'anneau 18 à été introduit, les pattes 15 retrouvent leur débattement naturel, et viennent en butée contre ledit anneau 18. Ainsi, la broche 14 est maintenue dans le canal 9, et ne peut pas être accidentellement retirée.

Cependant, ces moyens de maintien, formés par l'anneau 18 et les pattes de rétention 15, ne donnent pas entière satisfaction. En effet, bien que le contact mâle 14 soit maintenu dans le canal 9, ledit contact mâle 14 peut même être légèrement en translation à l'intérieur du canal 9. Ainsi, si le module d'interconnexion 1 est soumis à des chocs ou à des vibrations, les contacts mâles 14, peuvent bouger dans leur canal 9 respectif, ce qui peut perturber un état de la connexion, notamment lorsque les courants transitant par les contacts sont de très faible intensité.

Par ailleurs, des pollutions solides et des éléments liquides peuvent pénétrer dans le module d'interconnexion 1, à l'endroit de l'extrémité haute 10 des canaux 9. Ces pollutions solides et liquides s'écoulent alors le long de la paroi interne 16 des canaux 9 et de la paroi externe des contacts, jusqu'à une zone de contact électrique entre les contacts mâles 14 et les contacts femelles 4. Ors, la zone de contact électrique est formée par la paroi externe des contacts mâles 14 et la paroi interne des contacts femelles 4. Les pollutions s'accumulent donc exactement à l'endroit de la zone de contact électrique. Ces pollutions perturbent donc le passage du courant, provoquant des micro-coupures.

Dans l'invention, on cherche à réaliser un module d'interconnexion ne présentant pas les inconvénients ci-dessus.

Pour cela, les contacts mâles et femelles du module d'interconnexion de l'invention ont une position inversée dans le module par rapport à la positions des contacts mâles et femelles dans le module d'interconnexion de l'état de la technique décrit. Ainsi, les pollutions s'écoulent le long d'une paroi externe des contacts femelles et non le long de la paroi externe des contacts mâles. Les contacts mâles étant encastrés dans les contacts femelles, une zone de contact électrique entre les contacts mâles et les contacts femelles est protégée des pollutions. Les contacts femelles peuvent être maintenus dans des canaux du corps principal du module d'interconnexion par des pattes de rétention pouvant être intégrées aux parois internes des canaux. De plus, on peut munir le module d'interconnexion d'un tapis interfacial, en matériau mou, les contacts femelles traversant ledit tapis. Ainsi, les chocs et vibrations, auxquels le module d'interconnexion est soumis, sont absorbés par le tapis interfacial, et ne sont pas transmis aux contacts.

L'invention a donc pour objet un module d'interconnexion apte à réaliser des connexions électriques entre une série de conducteurs, ledit module comportant - un boîtier muni d'une pluralité de canaux traversant ledit boîtier, - un socle apte à être solidarisé au boîtier, ledit socle étant muni d'une pluralité d'orifices borgnes, caractérisé en ce que - les canaux sont munis de contacts femelles, une extrémité haute desdits contacts femelles étant destinée à être reliée à des conducteurs, une extrémité basse des contacts femelles étant destinée à être reliée à des contacts mâles, - les orifices borgnes du socle sont munis de contacts mâles, chaque contact mâle étant apte à être coiffé par l'extrémité basse d'un contact femelle, - au moins deux contacts mâles sont reliés électriquement l'un à l'autre par des shunts.

Selon des exemples de réalisation du module d'interconnexion de l'invention, ledit module peut comporter tout ou partie des caractéristiques supplémentaires suivantes: - au moins deux contacts mâles sont électriquement isolés l'un de l'autre.

- une zone de contact électrique entre un contact femelle et un contact mâle est située dans un canal.

- au moins un canal est muni de moyens de maintien d'un contact 35 femelle dans ledit canal.

- les moyens de maintien comportent des pattes surmoulées sur une paroi interne du canal.

- le boîtier est muni d'une cavité interne, un insert intermédiaire et un insert de guidage étant logés dans la cavité, les canaux traversant l'insert intermédiaire et l'insert de guidage.

- l'insert intermédiaire est disposé entre une extrémité haute du boîtier et l'insert de guidage, une connexion entre un contact femelle et un contact mâle se faisant dans un canal, au niveau de l'insert de guidage.

- l'insert intermédiaire est réalisé dans un matériau déformable.

- les shunts sont formés par une plaque métallique.

- le socle est muni d'au moins deux compartiments électriquement isolés, chaque compartiment étant muni d'une pluralité d'orifices borgnes, au moins deux orifices borgnes de chacun des compartiments étant reliés électriquement par des shunts.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: Un module d'interconnexion de l'état de la technique déjà décrit; - Figure 2: Un module d'interconnexion selon un exemple de réalisation de l'invention; - Figure 3: Une vue éclatée du module d'interconnexion de la figure 2.

Sur la figure 2 est représenté un module d'interconnexion 100 de l'invention. Le module d'interconnexion 100 est muni d'un socle 101 et d'un boîtier 102. Le socle 101 et le boîtier 102 sont, par exemple, réalisés dans un matériau isolant, afin de permettre une manipulation dudit module 100, sans risque d'électrocution. Une face externe 103 du socle 101 est apte à coopérer avec une extrémité basse 104 du boîtier 102. Par face externe 103 du socle 101 on entend la face du socle dirigé vers le boîtier 102, et par extrémité basse 104 du boîtier 102, on entend l'extrémité du boîtier 102 dirigée vers le socle 101. Par exemple, la face externe 103 du socle 101 est muni de protubérances pouvant s'emboîter dans des logement spécifiques ménagés sur l'extrémité basse 104 du boîtier 102.

Le boîtier 102 est muni d'une pluralité de canaux 105. Les canaux 15 traversent de part en part ledit boîtier 102. Par de part en part, on entend que les canaux 105 débouchent par une première extrémité à l'endroit d'une extrémité haute 106 du boîtier 102 et par une seconde extrémité à l'endroit de l'extrémité basse 104 dudit boîtier 102 Des contacts femelles 107 sont logés dans les canaux 105. Les contacts femelles 107 sont formés par des fûts. Une extrémité haute 108 des contacts femelles 107 est située à l'endroit de l'extrémité haute 106 du boîtier 102, et peut, par exemple, établir une connexion avec un conducteur. Une extrémité basse 109 des contacts femelles 107 est située à l'endroit de l'extrémité basse 104 du boîtier 102. L'extrémité basse 109 des contacts femelles 107 est destinée à établir une connexion avec des contacts mâles.

Le socle 101 est muni d'une pluralité d'orifices borgnes 110 répartis sur le socle 101, de manière à ce qu'au moins un orifice borgne 110 coïncide avec l'extrémité basse 122 d'un canal 105 lorsque le boîtier 102 est monté sur le socle 101. Dans l'exemple représenté, chaque orifice borgne 110 coïncide avec l'extrémité basse 122 d'un canal 105. Cependant, il est possible que le nombre d'orifices borgnes 110 soit supérieur ou inférieur au nombre de canaux 105, notamment dans le cas où un même socle 101 est fabriqué de manière à pouvoir être solidarisé, selon les besoins, à des boîtiers 102 différents, ou inversement.

Les orifices borgnes 110 sont munis de contacts mâles 111. Les contacts mâles 111 sont, par exemple, formés de picots. Une extrémité basse 112 des contacts mâles 111 est logée à l'intérieur des orifices borgnes 110, tandis qu'une extrémité haute 113 débouche vers l'extérieur du socle 101.

L'extrémité haute 113 des contacts mâles 111 est encapuchonnée par l'extrémité basse 109 de contacts femelles 107. La connexion entre un contact femelle 107 et un contact mâle 111 se fait donc par l'intermédiaire d'une paroi interne 116 du fût formant le contact femelle 107 et d'une paroi externe 129 du picot formant le contact mâle 111. Ainsi, si des impuretés, solides ou liquides, parviennent à s'immiscer dans les canaux 105, elles s'écoulent dans lesdits canaux 115, entre une paroi interne 114 des canaux 105 et une paroi externe 115 des contacts femelles 7. Les impuretés liquides et solides ne peuvent donc pas perturber la connexion entre un contact mâle 111 et un contact femelle 107, du module d'interconnexion 100 de l'invention.

Dans l'exemple représenté sur la figure 2, l'extrémité basse 109 des contacts femelles 107 ne débouche pas vers l'extérieur du boîtier 102. Ainsi, une zone de contact électrique 130 entre un contact femelle 107 et un contact mâle 111 est située dans un canal 105. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, il est possible de réaliser les canaux 105 et les contacts femelles 107 de manière à ce que l'extrémité basse 109 des contacts femelles 107 débouche hors du boîtier 102. Dans ce cas, la zone de contact électrique 130 entre les contacts femelles 107 et les contacts mâles 111 est située hors du boîtier 102, par exemple dans le socle 101 où à l'extérieur, entre le boîtier 102 et le socle 101.Dans tous les cas, la zone de contact électrique 130 entre les contacts mâles 111 et les contacts femelles 107 est protégée des impuretés.

Sur la figure 3, est représenté un module de connexion 100 non monté. II est ainsi possible de voir des détails de réalisation dudit module 100.

Le socle 101 est muni, à l'endroit de la face externe 103, de parois en matériau isolant 117. Les parois 117 permettent de ménager sur la face externe 103 des compartiments 118, 119 isolés électriquement les uns des autres. Le socle 101, muni des compartiments 118, 119, 120, peut être fabriqué par moulage.

Par exemple, un premier compartiment 118 est isolé d'un deuxième compartiment 119 par une paroi 117, de manière à isoler les deux orifices borgnes 110 situés dans le premier compartiment 118, des quatre orifices borgnes 110 situés dans le deuxième compartiment 119. Ainsi, lorsque les contacts mâles 111 et les contacts femelles 107 sont connectés dans le module d'interconnexion 100, un courant passant dans les contacts mâles 111 disposés dans les orifices borgnes 110 du premier compartiment 118 ne peut pas être transmis à un ou plusieurs contacts mâles 111 disposés dans les orifices borgnes 110 du deuxième compartiment 119.

Plusieurs orifices borgnes 110 d'un même compartiment 118, 119 peuvent être reliés les uns aux autres par l'intermédiaire d'un matériau conducteur, afin de former des shunts 120. Les shunts 120 sont par exemple réalisés par des soudures métalliques électriquement conductrices. Les shunts 120 peuvent également être formés par une plaque métallique électriquement conductrice, découpée aux dimensions appropriées, selon le nombre et la disposition des orifices borgnes 110 à relier électriquement les uns aux autres. Les shunts 120 permettent de relier au moins deux orifices borgnes 110 de manière à ce que, lorsque les contacts mâles 111 sont disposés dans les orifices borgnes 110, le courant passant dans un premier contact mâle 111, soit transmis aux contacts mâles adjacents par l'intermédiaire des shunts 120 reliant les orifices borgnes 110 respectifs des contacts mâles 111.

Le boîtier 102 est muni d'un insert de guidage 121, par exemple réalisé par moulage dans un matériau isolant. L'insert de guidage 121 est traversé par les canaux 105. Sur la figure 3, on peut bien voir un exemple de réalisation des canaux 105. L'extrémité basse 122 des canaux 105, située à l'endroit de l'extrémité basse de l'insert de guidage 121, forme un goulot d'étranglement dans ledit canal 105. C'est-à-dire que canal 105 est muni d'un plus petit diamètre à l'endroit de l'extrémité basse 122.

L'extrémité basse 109 des contacts femelles 107 est située à l'endroit d'une zone de transition 123 entre le plus grand et le plus petit diamètre des canaux 105. L'extrémité haute 113 des contacts mâles pénètre dans les canaux 105 par l'extrémité basse 122 desdits canaux 105. Par exemple, un diamètre des picots formant les contacts mâles 111 correspond sensiblement au diamètre des canaux 105 à l'endroit de leur extrémité basse 122.

L'insert de guidage 121 est logé dans une cavité interne 124 ménagée dans un corps du boîtier 102. La cavité 124 débouche vers l'extérieur à l'endroit de l'extrémité basse 104 du boîtier 102. Ainsi, l'insert de guidage 121 forme, à l'endroit d'une extrémité basse 125, un fond du boîtier 102 destiné à venir en contact avec la face externe 103 du socle 101.

La cavité 124 du boîtier 102 comporte également un insert intermédiaire 126. L'insert intermédiaire 126 est disposé entre l'extrémité haute 106 du boîtier 102 et l'insert de guidage 121. Les canaux 105 traversent également l'insert intermédiaire 126. L'insert intermédiaire 126 peut avantageusement être réalisé dans un matériau déformable, ou matériau mou, afin notamment de pouvoir encaisser des chocs et vibrations auxquels la module d'interconnexion 100 peut être soumis.

Les contacts femelles 107 sont introduits dans les canaux 105 par leurs extrémités basses 109. Les contacts femelle 107 pénètrent dans le 35 boîtier 102 par l'extrémité haute 106 dudit boîtier 102, en direction de l'extrémité basse 104 dudit boîtier 102. Les contacts femelles 107 traversent ainsi l'extrémité haute 106 du boîtier 102, l'insert intermédiaire 126 et l'insert de guidage 121, pour arriver à l'endroit de l'épaulement 123, ledit épaulement 123 étant situé dans l'insert de guidage 121.

Le plus grand diamètre du canal 105 peut par exemple correspondre sensiblement au diamètre des fûts formant les contacts femelles 107. Ainsi les contacts femelles 107 sont maintenus dans les canaux 105 par un contacte serré de la paroi interne 114 des canaux 105 contre la paroi externe 115 des contacts femelles 107.

Dans un exemple particulier de réalisation du module d'interconnexion 100, et afin d'augmenter un maintien des contacts femelles 107 dans les canaux 105, et interdire ainsi toute translation desdits contacts femelles 107 dans les canaux 105, il est possible de munir le boîtier 102 de moyens de maintien des contacts femelles 107 dans les canaux 105.

Dans l'exemple représenté à la figure 3, ces moyens de maintien sont formés par des pattes de rétention 127 ménagées sur la paroi interne 114 des canaux 105. Ces pattes 127, ou languettes, sont par exemple réalisées lors du moulage du boîtier 102. Chaque canal 105 est par exemple muni de quatre pattes 127. Les pattes 127 sont réparties sur un périmètre dudit canal 105. Les pattes 127 ont une extrémité libre 128 dirigée vers un centre du canal 105. Par extrémité libre 128, on entend l'extrémité des languettes 127 qui n'est pas solidaire de la paroi interne 114 des canaux 105. Ainsi, lorsqu'on introduit un contact femelle 107 dans un canal 105, ledit contact 107 repousse les pattes 127 vers l'extérieur, de manière à pouvoir être introduit tout le long du canal 105. Les pattes 127 sont donc en contact serré contre la paroi externe 115 des contacts femelles 107, ce qui permet de les maintenir en position dans les canaux 105. Les contacts femelles 107 ne peuvent plus se déplacer dans les canaux 105, ce qui augmentent une qualité de la connexion entre les contacts mâles 111 et les contacts femelles 107.

Claims

REVENDICATIONS

1- Module d'interconnexion (100) apte à réaliser des connexions électriques entre une série de conducteurs, ledit module comportant - un boîtier (102) muni d'une pluralité de canaux (105) traversant ledit boîtier (102), - un socle (101) apte à être solidarisé au boîtier (102), ledit socle (101) étant muni d'une pluralité d'orifices borgnes (110), caractérisé en ce que - les canaux (105) sont munis de contacts femelles (107), une extrémité haute (108) desdits contacts femelles étant destinée à être reliée à des conducteurs, une extrémité basse (109) des contacts femelles étant destinée à être reliée à des contacts mâles (111), - les orifices borgnes (110) du socle (101) sont munis de contacts mâles (111), chaque contact mâle (111) étant apte à être coiffé par l'extrémité basse (109) d'un contact femelle (107), - au moins deux contacts mâles (111) sont reliés électriquement l'un à l'autre par des shunts (120).

2- Module d'interconnexion (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux contacts mâles (111) sont électriquement isolés l'un de l'autre.

3- Module d'interconnexion (100) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'une zone de contact électrique (130) entre un contact femelle (107) et un contact mâle (111) est située dans un canal (105).

4- Module d'interconnexion (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un canal (105) est muni de moyens de maintien (127, 128) d'un contact femelle (107) dans ledit canal.

5- Module d'interconnexion (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de maintien (127, 128) comportent des pattes (127) surmoulées sur une paroi interne (114) du canal (105).

6- Module d'interconnexion (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le boîtier (102) est muni d'une cavité interne (124) , un insert intermédiaire (126) et un insert de guidage (121) étant logés dans la cavité (124), les canaux (105) traversant l'insert intermédiaire (126) et l'insert de guidage (121).

7- Module d'interconnexion (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'insert intermédiaire (126) est disposé entre une extrémité haute (106) du boîtier (102) et l'insert de guidage (121), une connexion entre un contact femelle (107) et un contact mâle (111) se faisant dans un canal (105), au niveau de l'insert de guidage (121).

8- Module d'interconnexion (100) selon l'une des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que l'insert intermédiaire (126) est réalisé dans un matériau déformable.

9- Module d'interconnexion (100) selon l'une des revendications 1 à 8, 10 caractérisé en ce que les shunts (120) sont formés par une plaque métallique électriquement conductrice.

10- Module d'interconnexion (100) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le socle (101) est muni d'au moins deux compartiments (118, 119) électriquement isolés, chaque compartiment étant muni d'une pluralité d'orifices borgnes (110), au moins deux orifices borgnes (110) de chacun des compartiments (118, 119) étant reliés électriquement par des shunts (120).