WO2017103398A1 - Cosse de raccordement d'un câble et d'un élément electriques, et connexion associée - Google Patents

Cosse de raccordement d'un câble et d'un élément electriques, et connexion associée Download PDF

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WO2017103398A1
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WO
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lug
electrical
electrical contact
shaft
axis
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PCT/FR2016/053316
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English (en)
Inventor
Ismaïl TCHAAOUAOU
Jean-Marc BLINEAU
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
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member

Definitions

  • the invention relates to electrical connectors or terminations for power connections. More particularly, the invention relates to a terminal for connecting a power cable to another electrical element, which terminal does not need to be oriented, and in particular, does not need to be turned around its shaft or cable in a precise orientation before being connected to form a connection.
  • Power supply cables are connected to the other cables or electrical elements by means of electrical lugs provided at the termination of each cable.
  • Tubular lugs that is to say of the type with a tubular shaft for connection to the cable and a flat surface substantially parallel to the shaft with a central hole, are frequently used thanks to their interesting technical characteristics.
  • Such a traditional lug is connected to the other elements via a terminal block comprising a stud on which the lug slot is placed and a nut tightened on the stud.
  • the lugs of two cables are laid either on two different studs electrically connected to the same terminal block, or on the same stud, then are secured together.
  • Twisting is very likely when traveling a cable in a structure such as a section of an aircraft.
  • the orientation modification which may be necessary up to 180 ° to allow its connection, is particularly difficult.
  • the lugs of the cables are not connected via a terminal block but directly to each other, the lugs being constituted by a male lug and a female lug which is connect to connect the two cables.
  • a male terminal at the termination of a cable must be connected to a female terminal of the next cable, and so on, to connect several cable sections together.
  • the object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned needs and disadvantages by providing a pod that is easy to install and that does not require a change in its orientation because of the twisting of the cable before being connected to the other elements .
  • Another objective is to provide a pod that is not of the male / female type (and therefore less sensitive to vibration and the risk of confusion) and has a significantly reduced likelihood of being the cause of a FOD.
  • a secondary objective is to propose a pod that offers the same quality of contact (area of overlap) regardless of its orientation.
  • the present invention thus provides a lug for electrically connecting an electrical cable to an electrical element, said lug comprising a shank extending along an axis substantially centrally for connection to an electrical cable and a range connected to said shank. and which extends radially with respect to said barrel and substantially centered on said axis, said run having an electrical contact surface for electrical contact with an electrical element, which surface is substantially normal to said axis and faces the direction of said axis.
  • said electrical contact surface is circular.
  • said barrel is of cylindrical shape.
  • said electrical contact surface defines an area that is substantially wider than that of a cross section of said shank.
  • said electrical contact surface is situated on the opposite side to said beach where said barrel is located.
  • said electrical contact surface is located on the same side of the range where said barrel is.
  • said lug comprises connection means.
  • said connecting means comprises a threaded section and a nut located on said lug inseparably for engagement with said threaded section.
  • connection means comprises a support secured to said barrel, a ferrule mounted over said barrel, and a toggle clamping system between said support and said ferrule.
  • the present invention also proposes a connection comprising two lugs such as the one defined above, for each of which said electrical contact surface is located on the opposite side to said range where said barrel is, characterized in that said lugs are arranged with their surface of electrical contact vis-à-vis, the connection comprising a clamp terminal clamping the ranges of said two lugs against each other to connect said two lugs and maintain their position.
  • the present invention also relates to a connection comprising two lugs such as the one defined above, for each of which said electrical contact surface is located on the same side of the beach where said barrel is, characterized in that said beach is located at the level of one side of a junction plate of the connection and in that said nut is located at the other side of said junction plate, said junction plate being clamped between said electrical contact surface and said nut for connecting said lug at said junction plate and maintain its position.
  • - Figure 1 shows a perspective view of a pod of the first embodiment
  • - Figure 2 shows a side view of two lugs of the first embodiment placed vis-à-vis;
  • FIG. 3 shows a perspective view of a connection between three pairs of lugs of the first embodiment held vis-à-vis a clamp terminal;
  • FIG. 4 shows a perspective view of a pod of the second embodiment
  • FIG. 5 shows a perspective view of a connection according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a perspective view of another connection according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 1 illustrates a lug 10 for an electric cable according to a first embodiment of the invention.
  • the lug 10 comprises a barrel 11 of substantially cylindrical shape which extends along an axis centrally.
  • a cable 25 is crimped to a first end of the barrel 11 centrally, while a range 12 is connected to a second end extending radially relative to the barrel 11.
  • the range 12 is essentially flat and has, on the opposite side to the shaft 11, a frontal electrical contact surface 13 intended to be brought into electrical contact with an electrical element, which surface 13 is substantially normal to said axis and faces the direction of said axis. It is circular in shape and extends radially with respect to the shaft 11 and centrally on the axis, that is to say that the geometric center of the range 12 (seen in the direction of the axis) is on the axis.
  • the beach 12 has an electrical contact surface 13 also round, since the beach 12 is circular, and substantially wider than the cross section of the cable 25 and the shaft 11. The dimensions of the beach 12 and its electrical contact surface 13 may be chosen according to the expected current during use and the materials used.
  • the lug 10 is made of metal, for example aluminum or copper, but may be provided with a coating surrounding the entire outside of the lug 10 except the electrical contact surface 13 which, in turn, is preferably treated (by nickel plating, or stripping) to prevent oxidation and to ensure minimal contact resistance.
  • FIG. 2 illustrates two lugs 10, 20 such as that presented in FIG. 1, placed with their electrical contact surface 13, 23 facing each other in order to electrically connect the two cables 25, 26 in a straight line, for example to connect a cable from an airplane section to a cable of a next section.
  • Each lug 10, 20 is therefore connected to a second identical lug 20, 10 (and its cable) as an electrical element.
  • the areas 12, 22 are circular, the area of overlap between the areas 12, 22 of these two lugs 10, 20 when they are opposite each other will always remain the same, as well as the electrical conductivity (density current A / mm 2 supportable for a given heating), regardless of the relative axial orientation of the two lugs 10, 20.
  • the clamping terminal 50 comprises, in general, two plates 51, 52 intended to come together to clamp the lugs 10, 20.
  • the two plates 51, 52 which are made of insulating material (non-electrically conductive), comprise opposite slots which descend from their edges to the same depth.
  • the terminal block 50 further has a cam clamping system which actuates the two plates 51, 52 of the terminal block, currently shown in the open position.
  • the cams 56 of the clamping system are mounted on the projections 54 of a plate 51 extending through the apertures 55 of the other plate 52.
  • the overlap between the electrical contact surface 13, 23 of two identical terminals presented vis-à-vis (and with the beach centers on the same axis) will change according to the relative angular orientation of the two lugs 10, 20.
  • two square beaches connected with the four aligned corners will have an overlap area (maximum) greater than they would have if they were shifted relative to 45 ° (minimum).
  • the change in overlap area implies a change in current carrying capacity, and the resistance of the connection.
  • the difference between the maximum and minimum overlap area decreases the more the shape of the beaches looks like a circle.
  • the circular shape is the preferred form for ensuring a reliable connection quality.
  • the range 12 may be connected to the barrel 11 in a non-centered manner, in other words, with its geometric center not on the axis.
  • a lug 10 with a centrally connected range 12 is preferable with respect to practice and for connection reliability.
  • the lug 10 may be connected, instead of a second lug 20, to the other elements to form an electricity circuit.
  • the two lugs 10, 20 can be electrically connected by abutting against each other, yet a clamp terminal 50 is preferable for clamping the lugs connected in this position (to allow a low resistance conductivity, and to withstand the forces static and vibratory effects).
  • the connection means in this case is the terminal block 50, which is separate from the terminal 10.
  • the terminal itself essentially comprises the connecting means.
  • FIG. 4 illustrates a second embodiment of the invention.
  • the terminal 30 is similar to that of the first embodiment, but is provided with thread 35 on a section of the shaft 31 and a nut 38 also.
  • the nut 38 is inseparable from the terminal 30, being only able to move between the range 32 and the end of shaft 11 crimped to the cable 27 which has a section wider than the internal diameter of the nut 38.
  • the nut 38 is made of metal or resin directly on the pod using the techniques of additive manufacturing or 3D printing ("3D printing" in English). This significantly reduces the risk that the nut 38 will separate from the pod and potentially cause FOD.
  • a washer 39 can be mounted in the same way too.
  • the electrical contact surface 33 of the beach is on the same side as the shaft 31 and faces the direction of the axis along which the shaft extends.
  • FIG. 5 illustrates a connection 200 with two lugs 30, 40, as shown in FIG. 4, connected via a junction plate 60, which may be a conductive structure of the aircraft forming part of the junction of the power return network.
  • the plate 60 which is made of conductive material comprises a vertical slot 62 spaced from an edge of the plate and leading to a horizontal slot 63 connected at its middle to the vertical slot 62.
  • the lugs 30, 40 are inserted into the plate junction by the introduction of their drums along the vertical slot 62 and slid to the left or right. Slots 62, 63 are just slightly wider than the diameter of the barrel.
  • a second lug 40 may be connected to the plate 60, if necessary, to complete the circuit, or the plate can be electrically connected to another element.
  • FIG. 6 illustrates a second connection 300 with a terminal 30 as shown in FIG. 4.
  • the terminal 30 is connected to a junction plate 70 provided with a hole 72 linked to a slot 73 that together resembles the shape of a keyhole.
  • a circular counterbore 74 for receiving the range 32 of the terminal 30 is provided around the bottom of the slot 73.
  • the range 32 of the terminal 30 is inserted into the junction plate 70 through the hole 72, then the shaft 31 is slid to At the bottom of the slot 73 and the range 32 positioned with its electrical contact surface 33 against the counterbore 74, then the lug 30 is secured in place with its nut.
  • the counterbore 74 prevents the lug from sliding along the slot once it is secured there.
  • this lug 30 is also connectable directly to a conductive support structure provided in one piece with such a junction plate 70.
  • this lug 30 may have the electrical contact surface on the opposite side to the shank 31 and provided with a rod which protrudes from the surface, preferably in the direction of the axis centrally.
  • a section of the shank may be threaded, and have an enlarged tip having a diameter larger than the diameter of the shank.
  • a nut is mounted in the same manner as previously directly on the rod between the enlarged end and the track.
  • Such a lug may be connected to a similar junction plate where the back is not difficult to access so that the nut can be tightened.
  • a circular range is always preferred because the overlap area between a circular range and this plate (including slots that do not contact the beach) does not will not change according to the orientation of the pod around its central axis.
  • a ring shaped range will behave the same way as a circular beach, because it is akin to a circle with a missing circular part at its center.
  • a divisible type nut can be used for this embodiment, but integrally formed nuts are preferred.
  • the enlarged tip can be removed and a standard nut removably mounted on the rod.
  • This variant allows connection to a plate with only one hole, the threaded rod being inserted into the hole at one side of the plate and the nut being tightened at the other side.
  • these variants are more likely to cause FOD, since the nut can separate from the pod.
  • connection means can thus comprise a secure support to the shaft of the terminal remote from the beach, and a ferrule mounted over the shaft slidably between the beach and the support, and secured to the latter by two arms of knee joint on the diametrically opposite sides of the barrel.
  • a support on the two hinge arms allows them to exceed their maximum point and come into abutment against the barrel, thereby tightening the junction plate between the shell and the beach.
  • the lug simply comprises a clamping ring to be clamped immediately above the junction plate.
  • the range is not necessarily of a flat shape, but may include, for example, a rounded surface on the side opposite to the electrical contact surface to reinforce it.
  • the side of the beach opposite to the electrical contact surface may also be used as an additional electrical contact surface in some cases, allowing for example the terminal of the second embodiment of the invention to be connected and used in the same way as the pod of the first embodiment.
  • the invention is not limited to the aircraft field, but may also be suitable for other areas of construction in sections or modulated such as those of ships, the building, or generally any area where a cable must be connected to a vehicle. electric element.
  • the previously described embodiments are exemplary and should not be construed as limiting. It should be noted that other embodiments or improvements to the invention will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the general scope of the claims.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

L'invention concerne une cosse (10, 30) pour raccorder électriquement un câble électrique (25) à un élément électrique, ladite cosse comprenant un fût (11, 31) qui s'étend le long d'un axe de manière sensiblement centrée pour le raccordement à un câble électrique (25) et une plage (12, 32) raccordée audit fût (11) et qui s'étend radialement par rapport audit fût (11) et de manière sensiblement centrée sur ledit axe, ladite plage (12, 32) présentant une surface de contact électrique (13, 33) destinée à être mise en contact électrique avec un élément électrique, laquelle surface (13, 33) est sensiblement normale audit axe et fait face à la direction dudit axe. De préférence, ladite surface de contact électrique (13, 33) est circulaire et ledit fût (11, 31) est de forme cylindrique.

Description

COSSE DE RACCORDEMENT D'UN CÂBLE ET D'UN ÉLÉMENT ÉLECTRIQUES, ET
CONNEXION ASSOCIÉE
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne les connecteurs ou terminaisons électriques pour des connexions de puissance. Plus particulièrement, l'invention concerne une cosse pour connecter un câble de puissance à un autre élément électrique, laquelle cosse n'a pas besoin d'être orientée, et notamment, n'a pas besoin d'être tournée autour de son fût ou du câble dans une orientation précise avant d'être raccordée pour former une connexion.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Dans le domaine de la construction d'aéronef, il est de plus en plus commun de construire les avions en tronçons préinstallés puis de les interconnecter rapidement sur la chaîne d'assemblage pour accélérer la fabrication. Ces tronçons sont déjà pré-équipés de câblages, de tuyauteries et de connexions structurelles, qui ne doivent plus qu'être raccordés à ceux des tronçons suivants.
Des câbles d'alimentation de puissance sont connectés aux autres câbles ou éléments électriques au moyen de cosses électriques fournies à la terminaison de chaque câble. Des cosses tubulaires, c'est-à-dire du type avec un fût tubulaire pour le raccordement au câble et une plage plate sensiblement parallèle au fût avec un trou central, sont fréquemment utilisées grâce à leurs caractéristiques techniques intéressantes. Une telle cosse traditionnelle est raccordée aux autres éléments par l'intermédiaire d'un bornier comprenant un goujon sur lequel la plage de la cosse est posée et un écrou serré sur le goujon. Pour raccorder deux câbles ensemble en ligne droite, les cosses de deux câbles sont posées soit sur deux goujons différents liés électriquement au même bornier, soit sur le même goujon, puis sont sécurisées ensemble. Des exemples généraux d'une telle cosse sont montrés dans les demandes de brevet publiées EP 1 650 831 Al et FR 2 884 974 Al. Pour ce type de cosse, il y a une orientation (angulaire) précise à respecter, c'est-à-dire que la cosse a un positionnement précis sur le bornier qui ne peut pas être modifié. Typiquement, la cosse doit être orientée autour du câble pour que le trou de la plage s'aligne avec le goujon avant qu'elle soit raccordée sur le goujon (du bornier) pour être raccordée à un élément électrique ou à une autre cosse.
Cela peut poser un problème quand le câble est vrillé. Le vrillage est très probable lors du cheminement d'un câble dans une structure telle qu'un tronçon d'un aéronef. Pour des câbles d'alimentation de puissance d'une raideur importante (par exemple, en raison d'une longueur courte ou d'une grosse section), la modification d'orientation, qui peut être nécessaire jusqu'à 180° pour permettre son raccordement, est particulièrement difficile.
Parfois, pour raccorder les câbles de puissance ensemble, les cosses des câbles ne sont pas raccordées par l'intermédiaire d'un bornier mais directement l'une à l'autre, les cosses étant constituées par une cosse mâle et une cosse femelle qui se connectent pour raccorder les deux câbles. Typiquement, une cosse mâle à la terminaison d'un câble doit être raccordée à une cosse femelle du câble suivant, et ainsi de suite, pour raccorder plusieurs sections de câble ensemble.
A part le problème d'orientation précise à respecter décrit ci-dessus, le fait qu'il y ait deux cosses différentes (une mâle et une femelle) pour chaque connexion augmente le coût de fabrication, et présente un risque qu'un installateur confonde les deux terminaisons du câble par mégarde. Par ailleurs, comme la cosse mâle n'est souvent pas maintenue par serrage mais emprisonnée par la cosse femelle, les cosses sont plus sensibles aux vibrations et le mouvement relatif peut détériorer le contact électrique à cause de l'usure du contact (« fretting corrosion » en anglais), qui se manifeste par une augmentation significative de la résistance du contact entre les deux cosses suivie d'un emballement thermique pouvant conduire à un départ de feu électrique.
Un autre défaut de ces connexions électriques est lié à l'aspect de dommage par corps étrangers (ou encore FOD pour « Foreign Object Damage » en anglais). Les connexions décrites ci-dessus présentent un risque non négligeable d'être la cause d'un FOD. Plus particulièrement, un écrou qui se dévisse, par exemple, peut se séparer facilement de la connexion électrique et peut causer un FOD.
Globalement, les connecteurs électriques actuellement utilisés ne sont pas bien adaptés pour ce type d'assemblage.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'objectif de la présente invention est par conséquent de remédier aux besoins et inconvénients précités en proposant une cosse qui soit facile à installer et qui ne nécessite pas de modification de son orientation à cause du vrillage du câble avant d'être raccordée aux autres éléments. Un autre objectif est de fournir une cosse qui ne soit pas du type mâle/femelle (et donc moins sensible aux vibrations et au risque de confusion) et ayant une probabilité réduite de manière significative d'être la cause d'un FOD. Un objectif secondaire est de proposer une cosse qui offre la même qualité de contact (superficie de chevauchement) quelle que soit son orientation.
La présente invention propose ainsi une cosse pour raccorder électriquement un câble électrique à un élément électrique, ladite cosse comprenant un fût qui s'étend le long d'un axe de manière sensiblement centrée pour le raccordement à un câble électrique et une plage raccordée audit fût et qui s'étend radialement par rapport audit fût et de manière sensiblement centrée sur ledit axe, ladite plage présentant une surface de contact électrique destinée à être mise en contact électrique avec un élément électrique, laquelle surface est sensiblement normale audit axe et fait face à la direction dudit axe.
De préférence, ladite surface de contact électrique est circulaire.
De préférence encore, ledit fût est de forme cylindrique.
Avantageusement, ladite surface de contact électrique définit une superficie qui est substantiellement plus large que celle d'une section transversale dudit fût.
De préférence, ladite surface de contact électrique est située du côté opposé à ladite plage où se trouve ledit fût. De préférence, ladite surface de contact électrique est située du même côté de la plage où se trouve ledit fût.
De préférence, ladite cosse comprend un moyen de raccordement.
De préférence encore, ledit moyen de raccordement comprend une section filetée et un écrou situé sur ladite cosse de manière indissociable pour son engagement avec ladite section filetée.
De préférence, ledit moyen de raccordement comprend un support sécurisé audit fût, une virole montée par-dessus ledit fût, et un système à serrage à genouillère entre ledit support et ladite virole.
La présente invention propose également une connexion comprenant deux cosses telles que celle définie précédemment, pour chacune desquelles ladite surface de contact électrique est située du côté opposé à ladite plage où se trouve ledit fût, caractérisée en ce que lesdites cosses sont disposées avec leur surface de contact électrique en vis-à-vis, la connexion comportant un bornier étau serrant les plages desdites deux cosses l'une contre l'autre pour raccorder lesdites deux cosses et maintenir leur position.
La présente invention concerne encore une connexion comprenant deux cosses telles que celle définie précédemment, pour chacune desquelles ladite surface de contact électrique est située du même côté de la plage où se trouve ledit fût, caractérisée en ce que ladite plage est située au niveau d'un côté d'une plaque de jonction de la connexion et en ce que ledit écrou est situé au niveau de l'autre côté de ladite plaque de jonction, ladite plaque de jonction étant serrée entre ladite surface de contact électrique et ledit écrou pour raccorder ladite cosse à ladite plaque de jonction et maintenir sa position.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
I l est décrit par la suite, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 présente une vue en perspective d'une cosse du premier mode de réalisation ; - la figure 2 présente une vue de côté de deux cosses du premier mode de réalisation posées en vis-à-vis ;
- la figure 3 présente une vue en perspective d'une connexion entre trois paires de cosses du premier mode de réalisation maintenues en vis-à-vis par un bornier étau ;
- la figure 4 présente une vue en perspective d'une cosse du deuxième mode de réalisation ;
- la figure 5 présente une vue en perspective d'une connexion selon le deuxième mode de réalisation de l'invention; et
- la figure 6 présente une vue en perspective d'une autre connexion selon le deuxième mode de réalisation de l'invention.
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 une cosse 10 pour un câble électrique selon un premier mode de réalisation de l'invention. La cosse 10 comprend un fût 11 de forme sensiblement cylindrique qui s'étend le long d'un axe de manière centrée. Un câble 25 est serti à un premier bout du fût 11 de manière centrée, tandis qu'une plage 12 est raccordée à un deuxième bout s'étendant radialement par rapport au fût 11.
La plage 12 est essentiellement plate et présente, du côté opposé au fût 11, une surface de contact électrique frontale 13 destinée à être mise en contact électrique avec un élément électrique, laquelle surface 13 est sensiblement normale audit axe et fait face à la direction dudit axe. Elle est de forme circulaire et s'étend radialement par rapport au fût 11 et de manière centrée sur l'axe, c'est-à-dire que le centre géométrique de la plage 12 (vue dans la direction de l'axe) est sur l'axe. La plage 12 possède une surface de contact électrique 13 également ronde, étant donné que la plage 12 est circulaire, et sensiblement plus large que la section transversale du câble 25 et du fût 11. Les dimensions de la plage 12 et de sa surface de contact électrique 13 peuvent être choisies en fonction du courant prévu pendant l'utilisation et des matériaux utilisés. La cosse 10 est en métal, par exemple en aluminium ou en cuivre, mais peut être pourvue d'un revêtement entourant tout l'extérieur de la cosse 10 hormis la surface de contact électrique 13 qui, à son tour, est préférablement traitée (par nickelage, ou décapage) pour éviter l'oxydation et pour garantir une résistance de contact minimale.
La figure 2 illustre deux cosses 10, 20 telles que celle présentée sur la figure 1 posées avec leur surface de contact électrique 13, 23 en vis-à-vis pour raccorder électriquement les deux câbles 25, 26 en ligne droite, par exemple pour raccorder un câble d'un tronçon d'avion à un câble d'un tronçon suivant. Chaque cosse 10, 20 est donc raccordée à une deuxième cosse identique 20, 10 (et son câble) comme élément électrique.
En utilisant des cosses 10, 20 identiques pour raccorder deux câbles 25, 26, seulement une forme de cosse 10 doit être fabriquée et un installateur n'a pas besoin de faire la distinction entre une cosse mâle et une cosse femelle pendant l'installation du câble dans un tronçon d'avion. Par ailleurs, avec la plage 12 présentant une surface frontale 13, il n'y a pas d'orientation axiale précise à respecter et les cosses peuvent être raccordées de manière fiable sans nécessiter de modifier l'orientation de la cosse autour de l'axe du fût 11 de la cosse 10 ou du câble 25. Cela permet de grandes économies pour l'installation de câble et la fabrication des connecteurs. En outre, comme les plages 12, 22 sont circulaires, la superficie de chevauchement entre les plages 12, 22 de ces deux cosses 10, 20 quand elles sont en vis-à-vis restera toujours la même, ainsi que la conductivité électrique (densité de courant A/mm2 supportable pour un échauffement donné), quelle que soit l'orientation axiale relative des deux cosses 10, 20.
Cet aspect ressort encore plus clairement en considérant la connexion 100 illustrée sur la figure 3, comprenant un bornier étau 50 pour l'appui de deux cosses 10, 20 l'une contre l'autre, ici montré avec trois paires de cosses (correspondantes aux trois phases de l'électricité). Le bornier étau 50 comprend, de manière générale, deux plaques 51, 52 destinées à se rapprocher pour serrer les cosses 10, 20. Les deux plaques 51, 52, qui sont en matériau isolant (non conducteur électrique), comprennent des fentes opposées qui descendent de leurs bords à la même profondeur. Quand une paire de cosses opposées 10, 20 est insérée dans les fentes opposées, le fût 11, 21 de chaque cosse 10, 20 vient buter contre le fond de la fente et les deux surfaces de contact électrique 13, 23 sont essentiellement alignées l'une face à l'autre en chevauchement total. Le bornier 50 possède en outre un système de serrage à cames qui actionne les deux plaques 51, 52 du bornier, actuellement montré dans la position ouverte. Les cames 56 du système de serrage sont montées sur les parties saillantes 54 d'une plaque 51 s'étendant au travers des ouvertures 55 de l'autre plaque 52. Lorsque le bornier étau 50 est serré par son système de cames 56, les surfaces de contact 13, 23 des deux cosses 10, 20 sont en appui l'une contre l'autre pour garantir une conductivité à faible résistance électrique.
Grâce au fait que le fût 11, 21 et la plage 12, 22 de chaque cosse sont centrés sur le même axe, deux telles cosses 10, 20 s'alignent facilement, et notamment quand leurs fûts 11, 21 ou leurs plages 12, 22 sont au même point ou au même niveau. Sur la figure 3, les fûts 11, 21 sont soutenus par les fonds des fentes du bornier 50 au même niveau (et sont donc coaxiaux). Par ailleurs, comme les plages 12, 22 sont circulaires, le contact entre ces deux cosses 10, 20 sera total, quelle que soit l'orientation axiale de chaque cosse (par exemple, à cause du vrillage). Cette caractéristique est liée à la symétrie géométrique (en rotation et en réflexion) du cercle.
Dans le cas où la forme de la plage 12, 22 n'est pas circulaire, par exemple une forme carrée, le chevauchement entre la surface de contact électrique 13, 23 de deux cosses identiques présentées en vis-à-vis (et avec les centres de plage sur le même axe) changera selon l'orientation angulaire relative des deux cosses 10, 20. Par exemple, deux plages carrées raccordées avec les quatre coins en alignement auront une superficie de chevauchement (maximale) supérieure à celle qu'elles auraient si elles étaient décalées relativement à 45° (minimale).
Le changement en superficie de chevauchement implique un changement en capacité de support du courant, et de la résistance de la connexion. En générale, pour deux cosses avec leur plage centrée sur le même axe, la différence entre la superficie chevauchée maximale et minimale (en fonction de l'orientation axiale) diminue plus la forme des plages ressemble à un cercle. En conséquence, la forme circulaire est la forme préférée pour assurer une qualité de connexion fiable. Bien entendu, la plage 12 peut être raccordée au fût 11 de manière non centrée, en d'autres termes, avec son centre géométrique n'étant pas sur l'axe. Cependant, une cosse 10 avec une plage 12 raccordée de manière centrée est préférable à l'égard de la pratique et pour la fiabilité de connexion. Aussi, la cosse 10 peut être connectée, à la place d'une deuxième cosse 20, aux autres éléments pour former un circuit d'électricité.
Les deux cosses 10, 20 peuvent être liées électriquement en butant l'une contre l'autre, pourtant un bornier étau 50 est préférable pour serrer les cosses raccordées dans cette position (pour permettre une conductivité à faible résistance, et pour résister contre les efforts statiques et les effets vibratoires). Le moyen de raccordement dans ce cas est donc le bornier 50, qui est distinct de la cosse 10. Dans le deuxième mode de réalisation, la cosse elle-même comprend essentiellement le moyen de raccordement.
La figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention. La cosse 30 est similaire à celle de la première réalisation, mais est pourvue de filetage 35 sur une section du fût 31 et d'un écrou 38 également. L'écrou 38 est indissociable de la cosse 30, étant seulement capable de se déplacer entre la plage 32 et le bout de fût 11 serti au câble 27 qui a une section plus large que le diamètre interne de l'écrou 38. De préférence, l'écrou 38 est réalisé en métal ou en résine directement sur la cosse en utilisant les techniques de fabrication additive ou d'impression 3D (« 3D printing » en anglais). Cela réduit de manière significative le risque que l'écrou 38 se sépare de la cosse et cause potentiellement un FOD. Une rondelle 39 peut être montée de la même façon aussi. En outre, la surface de contact électrique 33 de la plage est du même côté que le fût 31 et fait face à la direction de l'axe le long duquel le fût s'étend.
La figure 5 illustre une connexion 200 avec deux cosses 30, 40, telle que présentée dans la figure 4, raccordées par l'intermédiaire d'une plaque de jonction 60, qui peut être une structure conductrice de l'aéronef faisant partie du jonctionnement du réseau de retour de courant. La plaque 60 qui est en matériau conducteur comprend une fente verticale 62 s'écartant d'un bord de la plaque et menant à une fente horizontale 63 connectée à son milieu à la fente verticale 62. Les cosses 30, 40 sont insérées dans la plaque de jonction par l'introduction de leurs fûts le long de la fente 62 verticale et glissées vers la gauche ou la droite. Les fentes 62, 63 sont juste un peu plus larges que le diamètre du fût. Une fois une cosse 30 posée dans la bonne position sur la plaque 60, l'écrou 38 est serré pour tirer la plage 32 et sa surface de contact électrique 33 contre la partie arrière de la plaque 60. Le serrage fourni par l'écrou 38 sert aussi à empêcher le mouvement du fût 31 relatif à la fente 63 et ainsi éviter que la cosse 30 se sépare de la plaque de jonction 60. Une deuxième cosse 40 peut être raccordée à la plaque 60, si nécessaire, pour compléter le circuit, ou la plaque peut être raccordée électriquement à un autre élément.
La figure 6 illustre une deuxième connexion 300 avec une cosse 30 telle que présentée dans la figure 4. La cosse 30 est raccordée à une plaque de jonction 70 pourvue d'un trou 72 lié à une fente 73 ressemblant ensemble à la forme d'un trou de serrure. Un lamage circulaire 74 pour recevoir la plage 32 de la cosse 30 est prévu autour du fond de la fente 73. La plage 32 de la cosse 30 est insérée dans la plaque de jonction 70 par le trou 72, ensuite le fût 31 est glissé jusqu'au fond de la fente 73 et la plage 32 positionnée avec sa surface de contact électrique 33 contre le lamage 74, puis la cosse 30 est sécurisée en place avec son écrou. Le lamage 74 empêche que la cosse ne glisse le long de la fente une fois qu'elle y est sécurisée. Bien sûr, cette cosse 30 est aussi raccordable directement à une structure de support conductrice fournie d'un seul tenant avec une telle plaque de jonction 70.
Une autre variante de cette cosse 30 peut avoir la surface de contact électrique du côté opposé au fût 31 et pourvue d'une tige qui fait saillie à la surface, préférablement dans la direction de l'axe de manière centrée. Une section de la tige peut être filetée, et disposée d'un bout élargi ayant un diamètre plus large que le diamètre de la tige. Un écrou est monté de la même manière que précédemment directement sur la tige entre le bout élargi et la plage. Une telle cosse peut être raccordée à une plaque de jonction similaire où l'arrière n'est pas difficile d'accès pour que l'écrou puisse être serré.
Comme expliqué précédemment, plusieurs formes pour la plage peuvent convenir, bien qu'une plage circulaire soit toujours préférée car la superficie de chevauchement entre une plage circulaire et cette plaque (y compris les fentes qui n'entrent pas en contact avec la plage) ne changera pas selon l'orientation de la cosse autour de son axe central. Bien entendu, une plage de forme annulaire se comportera de la même manière qu'une plage circulaire, car elle est apparentée à un cercle avec une partie circulaire manquante en son centre.
Bien entendu, un écrou du type divisible peut être utilisé pour cette réalisation, mais les écrous composés d'un seul tenant sont préférés. Dans d'autres configurations, le bout élargi peut être éliminé et un écrou standard monté sur la tige de manière démontable. Cette variante permet un raccordement à une plaque avec seulement un trou, la tige filetée étant insérée dans le trou au niveau d'un côté de la plaque et l'écrou étant serré au niveau de l'autre côté. Cependant, ces variantes sont plus susceptibles de causer un FOD, étant donné que l'écrou peut se séparer de la cosse.
Bien entendu, d'autres moyens de raccordement que des écrous peuvent être envisagés. Par exemple, un système à serrage à genouillère peut convenir. Le moyen de raccordement peut ainsi comprendre un support sécurisé au fût de la cosse à distance de la plage, et une virole montée par-dessus le fût de manière coulissante entre la plage et le support, et sécurisée à ce dernier par deux bras d'articulation à serrage à genouillère situés sur les côtés diamétralement opposés du fût. Une fois que cette cosse est montée sur la plaque de jonction, un appui sur les deux bras d'articulation leur permet de dépasser leur point maximal et de venir en butée contre le fût, pour ainsi serrer la plaque de jonction entre la virole et la plage. Selon une autre variante encore, la cosse comprend simplement un anneau de serrage pour être serrée immédiatement au-dessus de la plaque de jonction.
Il convient de noter que la plage n'est pas nécessairement de forme plate, mais peut comprendre, par exemple, une surface arrondie du côté opposé à la surface de contact électrique pour le renforcer. Par ailleurs, le côté de la plage opposé à la surface de contact électrique peut également être employé comme une surface de contact électrique supplémentaire dans certains cas, permettant par exemple à la cosse du deuxième mode de réalisation de l'invention d'être raccordée et utilisée de la même façon que la cosse du premier mode de réalisation.
L'invention ne se limite pas au domaine d'aéronef, mais peut également convenir à d'autres domaines de construction en tronçons ou modulée tels que ceux des navires, du bâtiment, ou généralement, tout domaine où un câble doit être raccordé à un élément électrique. Les modes de réalisation décrits auparavant sont à titre d'exemples et ne doivent pas être interprétés de façon limitative. Il convient de noter que d'autres modes de réalisation ou améliorations à l'invention seront évidents pour l'homme du métier sans sortir du cadre de la portée générale des revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cosse (10) pour raccorder électriquement un câble électrique (25) à un élément électrique, ladite cosse comprenant un fût (11) qui s'étend le long d'un axe de manière sensiblement centrée pour le raccordement à un câble électrique (25) et une plage (12) raccordée audit fût (11) et qui s'étend radialement par rapport audit fût (11) et de manière sensiblement centrée sur ledit axe, ladite plage (12) présentant une surface de contact électrique (13) située du côté opposé à ladite plage (12) où se trouve ledit fût (11) et destinée à être mise en contact électrique avec un élément électrique, laquelle surface de contact électrique (13) est sensiblement normale audit axe et fait face à la direction dudit axe, caractérisé en ce que ladite cosse (10) est destinée à être raccordée à une autre cosse identique (20) en vis-à-vis.
2. Cosse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite surface de contact électrique (13) est circulaire.
3. Cosse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit fût (11) est de forme cylindrique.
4. Cosse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite surface de contact électrique (13) définit une superficie qui est substantiellement plus large que celle d'une section transversale dudit fût (11).
5. Connexion (100) comprenant deux cosses (10, 20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites cosses (10, 20) sont disposées avec leur surface (13, 23) de contact électrique en vis-à-vis, la connexion (100) comportant un bornier étau (50) serrant les plages (12, 22) desdites deux cosses (10, 20) l'une contre l'autre pour raccorder lesdites deux cosses (10, 20) et maintenir leur position.
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