FR2983626A1 - Cable a blindage en polymere charge de particules conductrices - Google Patents
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Abstract
L'invention se situe dans le domaine des fils et des câbles blindés. Elle concerne un dispositif de câblage comprenant un câble blindé et un connecteur connecté à une extrémité du câble. Selon l'invention, le câble blindé (31) comporte : * un conducteur électrique (311), * une couche d'isolant enrobant le conducteur électrique, et * une couche de blindage (312) enrobant la couche d'isolant, la couche de blindage (312) comprenant un matériau polymère chargé de particules aptes à la rendre conductrice électriquement, le connecteur (32) comportant : * un corps (321) formant un blindage, * un moyen de connexion électrique (322) entre le corps (321) et la couche de blindage (312) de manière à assurer la continuité du blindage entre le câble blindé (31) et le connecteur (32), * un point de connexion, * un moyen de connexion entre le point de connexion et le conducteur électrique (311), et * un moyen d'isolation électrique entre le corps (321) et le point de connexion.
Description
CÂBLE À BLINDAGE EN POLYMÈRE CHARGÉ DE PARTICULES CONDUCTRICES L'invention se situe dans le domaine des fils et des câbles blindés. Elle concerne un dispositif de câblage comprenant un câble blindé et un connecteur connecté à une extrémité du câble.
Les câbles blindés sont largement utilisés dans les applications où les signaux à transmettre sont fortement perturbateurs d'un point de vue électromagnétique ou, au contraire, lorsque les signaux sont susceptibles d'être perturbés par des interférences électromagnétiques. Un câble blindé selon l'état de la technique comprend habituellement un conducteur électrique, une couche d'isolant enrobant le conducteur électrique, une couche de blindage entourant la couche d'isolant, et une gaine de protection enrobant la couche de blindage. La couche d'isolant est généralement réalisée avec un matériau polymère tel que l'éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE) ou le polytétrafluoroéthylène (PTFE). La couche de blindage consiste en une tresse métallique ou en un treillis de fils métalliques qui vient entourer la couche d'isolant. Comme cette couche de blindage est relativement fragile, elle est enrobée d'une gaine de protection réalisée avec un matériau polymère, par exemple le même que pour la couche d'isolant. La fabrication d'un tel câble blindé repose sur la succession des étapes suivantes. Dans une première étape, la couche d'isolant est extrudée autour du conducteur électrique. La couche d'isolant est ensuite irradiée de manière à renforcer sa résistance. Dans une troisième étape, la tresse métallique est tréfilée autour de la couche d'isolant. La gaine de protection est ensuite extrudée autour de la tresse métallique puis irradiée. Un tel câble blindé présente de nombreux inconvénients. En particulier, son processus de fabrication implique un nombre important d'étapes et l'utilisation de différentes techniques de réalisation, notamment l'extrusion pour la couche d'isolant et la gaine de protection, et le tréfilage pour la tresse métallique. Le coût de fabrication est donc relativement important en comparaison d'un câble non blindé. De plus, le câble blindé étant formé de plusieurs couches, son poids et son encombrement sont relativement importants, et sa souplesse peut être insuffisante. Ces critères de poids, de dimension et de souplesse sont particulièrement importants dans les applications aérospatiales où les volumes disponibles sont très réduits et où le poids est un facteur de coût très important. Un autre inconvénient des câbles blindés de l'état de la technique est que la reprise du blindage à la jonction entre le câble blindé et un connecteur est relativement délicate à mettre en oeuvre. La reprise du blindage nécessite en effet de dénuder la gaine de protection, ce qui fragilise le câble blindé. En outre, le contact électrique entre la tresse métallique et la carcasse du connecteur peut ne pas être robuste.
Un but de l'invention est notamment de remédier à tout ou partie des inconvénients précités en proposant un câble blindé comprenant un nombre limité de couches et facilitant la reprise du blindage avec un connecteur tout en conservant des propriétés satisfaisantes de blindage contre les interférences électromagnétiques. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de câblage comprenant un câble blindé et un connecteur connecté à une extrémité du câble blindé. Le câble blindé comporte : ^ un conducteur électrique, ^ une couche d'isolant enrobant le conducteur électrique, et ^ une couche de blindage enrobant la couche d'isolant, la couche de 20 blindage comprenant un matériau polymère chargé de particules aptes à rendre la couche de blindage conductrice électriquement. Le connecteur comporte : ^ un corps formant un blindage, ^ un moyen de connexion électrique entre le corps et la couche de 25 blindage de manière à assurer la continuité du blindage entre le câble blindé et le connecteur, ^ un point de connexion, ^ un moyen de connexion électrique entre le point de connexion et le conducteur électrique, et 30 ^ un moyen d'isolation électrique entre le corps et le point de connexion. La couche de blindage comprend par exemple des particules de noir de carbone et/ou des particules de nanotubes de carbone. 35 La couche de blindage forme avantageusement une couche externe du câble blindé, ce qui facilite la reprise du blindage avec le corps du connecteur.
La couche de blindage est avantageusement formée par extrusion, rendant ainsi le procédé de fabrication du câble blindé très simple. Le matériau polymère de la couche de blindage comprend par exemple de l'éthylène tétrafluoroéthylène, du polytétrafluoroéthylène, et/ou 10 du polyétheréthercétone. Selon une première forme particulière de réalisation, le moyen de connexion électrique entre le corps du connecteur et la couche de blindage du câble blindé forme également un moyen de fixation mécanique entre le 15 corps et la couche de blindage. L'invention a notamment pour avantage qu'elle permet une reprise de blindage directement sur la surface externe du câble blindé. 20 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard de dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente, dans une vue en perspective, une extrémité d'un premier exemple de câble blindé selon l'invention ; 25 - la figure 2 représente, dans une vue en perspective, une extrémité d'un deuxième exemple de câble blindé selon l'invention ; - les figures 3A à 3C représentent un exemple de dispositif de câblage selon l'invention. 30 La figure 1 représente, dans une vue en perspective, une extrémité d'un premier exemple de câble blindé selon l'invention. Le câble blindé 10 comprend un un conducteur électrique 11, une couche d'isolant 12 et une couche de blindage 13. Le conducteur électrique 11 comprend un ensemble de brins, par exemple en cuivre ou en nickel. Il est destiné à 35 conduire un signal électrique d'une extrémité à une autre du câble blindé 10. 2 9 8362 6 4 La couche d'isolant 12 enrobe le conducteur électrique 11 de manière à assurer son isolation électrique avec l'environnement extérieur. La couche d'isolant 12 peut être réalisée par extrusion ou par rubanage autour du conducteur électrique 11. Le matériau de la couche d'isolant 12 est par 5 exemple en éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE), en ETFE irradié, en polytétrafluoroéthylène (PTFE), en polyimide ou en polyétheréthercétone (PEEK). La couche de blindage 13 enrobe la couche d'isolant 12. Selon l'invention, le matériau de la couche de blindage 13 est un polymère chargé de particules aptes à rendre la couche de blindage 13 conductrice électriquement. Il s'agit par exemple d'ETFE, d'ETFE irradié, de PTFE, de polyimide ou de PEEK. La couche de blindage 13 comporte par exemple des particules de noir de carbone ou de nanotubes de carbone. Il peut également s'agir de particules conductrices qui ne sont pas à base de carbone. Les particules doivent se trouver en proportion suffisante pour obtenir des propriétés de conduction électrique compatibles avec la formation d'un blindage électromagnétique. Autrement dit, la couche de blindage 13 doit fournir un blindage efficace contre les perturbations électromagnétiques et les décharges électrostatiques. En l'occurrence, la résistivité doit être telle que la mesure de métallisation entre tout point de la couche de blindage 13 et le blindage d'un connecteur connecté à une extrémité du câble blindé 10 soit inférieure à 1 ohm sous 1 A dc. A l'inverse, la couche de blindage 13 doit comporter un taux de particules suffisamment faible afin que le câble blindé 10 conserve une souplesse suffisante. Le taux de particules doit ainsi être déterminé de manière à répondre à la fois aux besoins de blindage électromagnétique et de souplesse. La résistance mécanique de la couche de blindage 13 est généralement suffisante pour la plupart des applications. La couche de blindage 13 peut alors constituer la couche externe du câble blindé 10. Dans le but de renforcer sa résistance mécanique, la couche de blindage 13 peut notamment être irradiée.
Le câble blindé selon l'invention est représenté sur la figure 1 avec un conducteur électrique formé de plusieurs brins sensiblement parallèles entre eux. Les brins pourraient néanmoins être tréfilés entre eux. Par ailleurs, dans le cadre de l'invention, le câble blindé peut comporter un conducteur électrique formé d'un unique brin.
La figure 2 représente, dans une vue en perspective, une extrémité d'un deuxième exemple de câble blindé selon l'invention. Par rapport au câble blindé de la figure 1, le câble blindé 20 comprend deux conducteurs multibrins 21 et 22. Une couche d'isolant 23 enrobe le premier conducteur 21 et une couche d'isolant 24 enrobe le deuxième conducteur 22. Une couche de blindage 25 enrobe les deux couches d'isolant 23 et 24. Dans la mesure où la couche externe du câble blindé selon l'invention est formée par sa couche de blindage, la reprise du blindage avec un connecteur est facilitée. De plus, par rapport à un câble non blindé, le câble blindé selon l'invention ne nécessite qu'une couche supplémentaire. L'augmentation du diamètre et du poids du câble est donc limitée. Un autre avantage important est que le blindage peut être réalisé exclusivement par extrusion. En effet, les particules utilisées pour rendre la couche de blindage conductrice peuvent être choisies de manière à préserver les têtes d'extrusion. Les figures 3A à 3C représentent, respectivement dans une vue de face, une vue de côté et une vue de dessus, un exemple de dispositif de câblage selon l'invention. Le dispositif de câblage 30 comprend un câble blindé 31 et un connecteur rectangulaire 32 de type SUB-D. Le câble blindé 31 comporte un ensemble de conducteurs 311 et une couche de blindage 312 selon l'invention. Les conducteurs 311 sont isolés individuellement par une couche d'isolant. Ils sont connectés à des points de connexion du connecteur 32, non représentés, par des moyens de connexion électrique, également non représentés. La couche de blindage 312 enrobe les conducteurs 311 et forme la couche externe du câble blindé 31. Le connecteur 32 comporte un corps 321 et un serre-câble 322. Le serre-câble 322 comporte deux bras 3221 et 3222 s'étendant dans le prolongement du corps 321, deux brides 3223 et 3224 et deux vis de serrage 3225 et 3226. Les bras 3221 et 3222, les brides 3223 et 3224, et les vis de serrage 3225 et 3226 sont réalisés dans des matériaux conducteurs électriquement. Les brides 3223 et 3224 viennent enserrer le câble blindé 31. Elles sont en contact avec la couche de blindage 312 du câble blindé 31. La vis 3225 traverse un trou débouchant de la bride 3224 et un trou débouchant du bras 3221, et est vissée dans un taraudage de la bride 3223. La vis 3226 traverse un trou débouchant de la bride 3223 et un trou débouchant du bras 3222, et est vissée dans un taraudage de la bride 3224. Les vis 3225 et 3226 permettent de serrer les brides 3223 et 3224 contre le câble blindé 31. Le serre-câble 322 forme ainsi à la fois un moyen de fixation mécanique et un moyen de connexion électrique entre le corps 321 du connecteur 32 et la couche de blindage 312 du câble blindé 31.
L'exemple de dispositif de câblage décrit en référence aux figure 3A à 3C montre que la reprise du blindage entre un câble blindé selon l'invention et un connecteur est simple et ne nécessite pas de dénuder le câble blindé.
Claims (4)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de câblage comprenant un câble blindé (10, 20, 31) et un connecteur (32) connecté à une extrémité du câble blindé, caractérisé en ce que le câble blindé (10, 20, 31) comporte : ^ un conducteur électrique (11, 21, 22, 311), ^ une couche d'isolant (12, 23, 24) enrobant le conducteur électrique (11, 21, 22, 311), et ^ une couche de blindage (13, 25, 312) enrobant la couche d'isolant (12, 23, 24), la couche de blindage (13, 25, 312) comprenant un matériau polymère chargé de particules aptes à rendre la couche de blindage 10 conductrice électriquement, le connecteur (32) comportant : ^ un corps (321) formant un blindage, ^ un moyen de connexion électrique (322) entre le corps et la couche de blindage de manière à assurer la continuité du blindage entre le câble 15 blindé (10, 20, 31) et le connecteur (32), ^ un point de connexion, ^ un moyen de connexion électrique entre le point de connexion et le conducteur électrique (11, 21, 22, 312), et ^ un moyen d'isolation électrique entre le corps et le point de 20 connexion.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la couche de blindage (13, 25, 312) comprend des particules de noir de carbone. 25
- 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la couche de blindage (13, 25, 312) comprend des particules de nanotubes de carbone.
- 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans 30 lequel la couche de blindage (13, 25, 312) forme une couche externe du câble blindé (10, 20, 31). . Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couche de blindage (13, 25, 312) est formée par extrusion. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans 5 lequel le matériau polymère de la couche de blindage (13, 25, 312) comprend de l'éthylène tétrafluoroéthylène. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau polymère de la couche de blindage (13, 25, 312) 10 comprend du polytétrafluoroéthylène. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau polymère de la couche de blindage (13, 25, 312) comprend du polyétheréthercétone. 15 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moyen de connexion électrique (322) entre le corps (321) du connecteur (32) et la couche de blindage (312) du câble blindé (31) forme également un moyen de fixation mécanique entre le corps (321) et la couche 20 de blindage (312).
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