WO2020183111A1 - Dispositif de raccordement d'un harnais électrique à l'arrière d'un connecteur électrique - Google Patents

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WO2020183111A1
WO2020183111A1 PCT/FR2020/050514 FR2020050514W WO2020183111A1 WO 2020183111 A1 WO2020183111 A1 WO 2020183111A1 FR 2020050514 W FR2020050514 W FR 2020050514W WO 2020183111 A1 WO2020183111 A1 WO 2020183111A1
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shells
cable
connection device
electrical
cables
Prior art date
Application number
PCT/FR2020/050514
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Inventor
Jean-Luc COTTIN
Ismaïl TCHAAOUAOU
Denis RINALDI
Guillaume CROUAU
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Safran Electrical & Power
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Publication date
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    • H01R13/582—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable the cable being clamped between assembled parts of the housing
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • TITLE Device for connecting an electrical harness behind an electrical connector
  • the present invention relates to a device for connecting an electrical harness to the rear of an electrical connector, in particular for an aircraft turbomachine.
  • the invention also relates to an aircraft turbomachine comprising such a connection device.
  • the invention finds applications in the field of connectors and, in particular, in the field of aeronautical connectors.
  • An electrical harness comprises one or more electrical cables which each provide an electrical connection between electrical equipment.
  • These electrical cables generally each include an electrical conductor protected by a metal braid of electromagnetic shielding and an insulating outer sheath with an anti-friction coating.
  • This anti-friction coating such as for example PTFE, has the function of preventing mechanical stresses, such as vibrations and / or shocks generated during the flight of an aircraft or deformations or elongations of the structure of the aircraft. the aircraft, apply directly to the electrical contacts plugged into the electrical connector.
  • connection devices also called rear connection, must provide both mechanical and electrical functions and fulfill integration needs.
  • a rear connector must, in particular, ensure the mechanical retention of the electrical harness at the rear of the electrical connector. Indeed, if the anti- friction makes it possible to prevent mechanical stresses from being applied directly to the electrical contacts, these stresses can be applied to the electrical harness and have direct repercussions on the fixed points of said harness. These fixed points are generally the attachment points and the ends of the electrical harness. However, if the ends of the electrical harness are damaged, or if the connection is damaged, an “undesirable” contact resistance may appear, leading to a rise in temperature, local melting of the connection elements, or even the start of a fire.
  • An example of intermittent contact 1, caused by a random displacement, between a locked female contact 2 and an unlocked male contact 3 is shown in Figure 1.
  • the rear connection therefore has the function of preventing the appearance of such a. intermittent contact, guaranteeing tensile strength and allowing maximum displacement of the male contact not to be exceeded, in accordance with the standards in force.
  • a rear connector must also ensure the connection of the individual shielding of the cables as well as the electro-magnetic protection of the electrical harness when it exists.
  • the electrical connector system, rear connection and electrical harness must in fact be electro-magnetic compatible, which implies two constraints:
  • the rear connector provides electrical continuity to the electrical connector, itself metallized to the structure of the aircraft, as shown in Figure 2.
  • the rear connection is to guide the electrical harness at the connector outlet.
  • the end of the electrical harness must be guided in order to prevent the cables from rubbing against sharp edges liable to damage them, as damage to the wiring may generate an electric arc.
  • the rear connector generally also has the function of constituting an axial stop for the sealing sleeves of the electrical connector.
  • sleeves are installed behind the electrical contacts in order to to seal the connector cavity and thus limit the risks of fluids flowing inside said connector and of the short circuit that this could cause.
  • a rear connection must be removable to allow repairs or replacement of components.
  • This rear connector shown in Figure 4, and referenced 10, comprises a longitudinal body 14, two half-shells 1 1 1 a, 1 1 b, a front clamping nut 15 and a rear clamping nut 13.
  • the half-shells 1 1 a, 1 1 b are each provided with grooves, respectively, 12a, 12b.
  • the two half-shells 1 1 a, 1 1 b are adapted to be coupled in the longitudinal body 15 so that each groove 12a of a half-shell 1 1 a forms, with a groove 12b of the other half-shell 1 1 b, a chute for receiving a cable (not shown in the figure).
  • the front clamping nut 15 is provided to hold the longitudinal body 14 on the electrical connector (not shown in the figure).
  • the rear tightening nut 13 is designed to tighten the two half-shells 1 1 a, 1 1 b around the cables and thus hold the cables tight inside the rear connector.
  • the two half-shells of this rear connector 10 are made of a thermoplastic material, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE), which is a rigid and smooth material with a relatively low coefficient of adhesion. Consequently, even tightened by the rear tightening nut 13, the half-shells 1 1 a, 1 1 b cannot ensure good retention of the cables, in particular because the cables are covered with an anti-friction coating, and therefore non-stick, which prevents adhesion to the thermoplastic material. The rear connection therefore does not perform its mechanical functions correctly. In addition, due to the rigid characteristics of the thermoplastic material, the cables are found pinched between the half-shells, which can degrade the insulating outer sheath and limit the performance of the electromagnetic shielding. SUMMARY OF THE INVENTION
  • each of the half-shells has an inner zone, in contact with the cables, in elastomer and an outer zone, in contact with the rear tightening nut, in rigid material.
  • the invention relates to a device for connecting an electrical harness to the rear of an electrical connector, comprising:
  • a front clamping nut adapted to hold the longitudinal body around the connector.
  • an inner pad of elastomeric material configured to be in contact with the cable
  • an outer shell of rigid material at least partially enveloping the inner cushion and configured to be in contact with the rear clamping nut.
  • connection device - interchangeably called rear connection - allows the cables of an electrical harness to be held in traction without constraining them and therefore without risk of damaging them.
  • the inner cushion of the half-shell comprises at least one groove adapted to receive the cable.
  • connection device may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or according to the technically possible combinations:
  • the elastomeric material has a hardness defined as a function of a coefficient of adhesion of the cable and / or environmental conditions
  • the groove of the inner pad has a geometry defined as a function of a geometry of the cable so that, combined with the hardness of the material elastomer, the cable is compressed and held in tension.
  • the rigid material of the outer casing is electrically conductive
  • the rear clamping nut has a tapered inner part and the half-shells have a tapered outer part, complementary to the tapered inner part of the rear clamping nut
  • the longitudinal body comprises, on an internal wall, a lug forming a projection resting on the half-shells, and constituting an axial stop the longitudinal body comprises, on an internal wall, at least one projecting portion resting on the nut of rear tightening and forming a retaining claw.
  • At least one of the half-shells comprises, on a rear face, an anti-rotation cavity adapted to receive an anti-rotation tool, during tightening of the rear clamping nut.
  • the invention relates to an aircraft turbomachine, characterized in that it comprises at least one connection device as defined above.
  • Figure 1 already described, schematically shows an example of intermittent contact between a female contact and a male contact
  • Figure 3 already described, shows an example of a rear connection according to a prior art
  • FIG. 5 represents an exploded view of an example of a rear connection according to embodiments of the invention.
  • Figure 6 shows a sectional view of an example of a rear connection according to embodiments of the invention.
  • Figure 7 shows a sectional view of an example of a half-shell equipped with an anti-rotation slot.
  • Figure 5 shows an exploded view of an exemplary rear connector 100 according to the invention for connecting an electrical harness (represented by two electrical cables 300) to an electrical connector 200.
  • Figure 6 shows a sectional view longitudinal connector 100 when said rear connector is mounted on electrical connector 200 and it connects two cables 300 of the electrical harness to said electrical connector.
  • the rear connection 100 comprises, from the front to the rear, a front clamping nut 150, a longitudinal body 140, two half-shells 110a, 110b and a rear clamping nut 130.
  • the clamping nut front 150 is mounted at the front of the rear connector 100 to fix the longitudinal body 140 to the rear of the electrical connector 200.
  • the longitudinal body 140 is a hollow body adapted to receive, in its part front 140a, the sealing sleeves 220 and the grommet 210 of the electrical connector and, in its rear part 140b, the two half-shells 110a and 110b.
  • the two half-shells described in detail below, are adapted to receive the electric cables 300.
  • the half-shells 110a, 110b accommodate two cables 300, those skilled in the art However, it will be understood that they may house only one cable or two or more cables of the electrical harness.
  • Clamping nut rear 130 is a nut designed to compress the two half-shells 110a, 110b around the cables 300.
  • each half-shell 1 10a, 1 10b comprises an inner cushion 1 1 1 a, 1 1 1 b of elastomeric material and an outer shell 1 13a, 1 13b of rigid material.
  • the inner cushion is adapted to receive and come into contact with cables 300.
  • the outer shell is adapted to at least partially surround the inner cushion and to be in contact with the rear clamping nut 130.
  • the two half-shells 1 10a, 1 10b are symmetrical to one another and positioned opposite one another so, when they are assembled , to form a shell.
  • Each half-shell has a curved face and a flat face, the flat faces of the two half-shells being provided to face each other.
  • the curved face which comprises the outer casing 1 13a, 1 13b, has a geometry at least partially adapted to the cavity of the longitudinal body 140. In some embodiments, at least part of the curved face is semi-cylindrical. so that when the half-shells are assembled, the shell is of substantially cylindrical shape.
  • each half-shell may include at least one groove 1 12a, 1 12b.
  • This groove made in the inner cushion 1 1 1 1 a, 1 1 1 b of the half-shell, is designed to receive a cable and be positioned facing the groove 1 12a, 1 12b of the other inner cushion 1 1 1 a, 1 1 1 b when the half-shells are assembled.
  • the two facing grooves can thus accommodate a portion of cable 300.
  • each inner cushion 1 1 1 a, 1 1 1 b has two grooves 1 12a, 1 12b.
  • the groove 1 12a of the inner cushion 1 1 1 a and the groove 1 12a of the inner cushion 1 1 1 b are configured to be complementary and facing each other when the two half-shells are assembled .
  • the grooves 1 12a of the two interior cushions 1 1 1 1 a and 1 1 1 b thus form a chute capable of accommodating a cable.
  • the vis-à-vis grooves 1 12a or 1 12b of the two interior cushions are of similar geometry; each groove may be, for example, of semi-circular section so that, when the two half-shells are assembled, the housing formed by the two grooves is cylindrical; as a variant, each groove can be, for example, of triangular section so that, when the two half-shells are assembled, the housing formed by the two grooves is diamond.
  • the term “geometry of a groove” is understood to mean the shape, arrangement and dimensions of the groove.
  • the two grooves have different but complementary geometries so as to form, when the two half-shells are assembled, a housing of shape adapted to the geometry of the cable 300.
  • one at least of the two grooves has a rectilinear geometry. In certain other embodiments, at least one of the two grooves has a non-rectilinear geometry, for example corrugated or partially corrugated.
  • the geometry of the grooves of the inner cushions is defined as a function of the geometry of the cables to be received, of the material of the insulating outer sheath of said cables, etc.
  • the interior cushions 1 1 1 1 a, 1 1 1 b are made of an elastomeric material whose elastic property ensures good tensile strength of the cables 300 even when they are treated to limit friction, which makes them slippery.
  • the tightening exerted on the cables via the half-shells must therefore be adapted to limit the displacement of the cables subjected to traction and comply with the maximum displacement authorized by the aeronautical standards.
  • the use of an elastomeric material around the cables constitutes a compromise to ensure good tensile strength without damaging the cables.
  • elastomeric materials can be used.
  • the choice of elastomeric material depends on its hardness because the hardness influences the coefficient of adhesion of said material and therefore on the tensile strength of the cable.
  • the elastomeric material must have sufficient hardness to ensure the compression of the cables without deforming them.
  • the choice of the elastomeric material also depends on the geometry of the grooves 1 12. In fact, a geometry of the grooves very closely adjusted to the geometry of the cables can allow low compression on the cables and therefore a greater hardness of the elastomer.
  • the elastomeric material can be chosen based on a combination of hardness and geometry.
  • the choice of the combination of hardness and geometry must make it possible to meet the requirements aeronautics such as, for example, a standard for maximum cable displacement which varies according to references and assemblies (this standard may be, for example, 0.3mm).
  • the choice of elastomeric material also depends on the environmental conditions in which the rear connection 100 will be required to operate. Indeed, according to the applications of the rear connector 100, the elastomeric material can be chosen so as to be compatible, for example, with the environmental temperature (for example a high temperature greater than 200 ° C or on the contrary a low temperature less than - 65 ° C), with ambient humidity, with the presence of potentially aggressive fluids and / or mold, etc.
  • the choice of elastomeric material may also depend on the desired electrical insulation and / or the adhesion coefficient of the material used for the anti-friction treatment of cables.
  • the elastomeric material can be a silicone with a hardness of 70 shore which allows a gripping force of the order of 40 N.
  • the outer casing 1 13a, 1 13b of the half-shells 1 10a, 1 10b is an envelope made of a rigid material, of low roughness, promoting the sliding of the rear clamping nut 130 on the half-shells during tightening of said nut.
  • the material of the outer shell may be electrically conductive, thereby providing electrical continuity between the electrical harness and the electrical connector.
  • This material can be, for example, a metallic material such as, for example, steel, aluminum, titanium, etc.
  • the choice of material for the outer casing depends on the environmental conditions in which the rear fitting 100 will operate.
  • the half-shells 1 10a, 1 10b consist of an inner cushion 1 1 1 a, 1 1 1 b of elastomeric material and an outer shell 1 13a, 1 13b of rigid material have the advantage of compressing cables 300 in order to ensure their tensile strength without damaging them.
  • the rear clamping nut 130 is configured to fit the two half-shells 110a, 110b positioned vis-à-vis one another.
  • the rear clamping nut 130 has a conically shaped internal portion 131, as shown in Figure 6.
  • the half-shells have then a conical rear outer part, of a geometry complementary to that of the inner part of the rear tightening nut.
  • Such a configuration offers improved radial compression of the half-shells.
  • the dimensioning of the conical geometry of the rear tightening nut and of the half-shells with respect to the tightening torque depends on the materials constituting the half-shells, in particular on the hardnesses and coefficient of adhesion of said materials and on the material in which is constituted the rear clamping nut.
  • the longitudinal body 140 extends axially from the front clamping nut 150 to the rear clamping nut 130 and comprises a front portion 140a adapted to grip the sleeves 220 of the connector electric 200 and a rear portion 140b adapted to hold the half-shells 110a, 110b.
  • the longitudinal body 140 comprises, on its outer wall, facing the front clamping nut 150, several projecting zones forming housings adapted to receive O-rings 151 and a stop seal 152 ensuring , respectively, sealing and locking with the front clamping nut 150.
  • the longitudinal body 140 further comprises, on the inner wall of its rear part 140b, a lug 141 forming a projection, resting on the half-shells 110a, 110b.
  • This lug 141 constitutes an axial stop which, on the one hand, prevents the axial displacement of the half-shells - and consequently the axial displacement of the cables - and on the other hand participates in the axial retention of the sealing sleeves 220 of the electrical connector 200.
  • the sealing sleeves 220 which are held radially by the longitudinal body 140 and axially by the stop 141, participate in the axial holding of the cables 300. They allow, in particular, that the cables 300 passing through the half-shells stop at the sealing sleeves.
  • the cables 300 are held in tension, in the rear connection 100, by the combined effect of the elastomeric material of the interior cushions 1 1 1 a, 1 1 1 b and the geometry of the grooves 1 12a, 1 12b, and their axial displacement is limited by the presence of the sealing sleeves 220 and of the stop 141.
  • the longitudinal body 140 comprises, on its inner wall, at least one projecting portion, resting on the rear clamping nut and forming a retaining claw 142.
  • This retaining claw 142 has the function of axially maintaining the half-shells 110a, 110b so as to avoid a longitudinal displacement of said half-shells with respect to the electrical connector and, therefore, cables 300.
  • the retaining claw 142 may include, for example, a first projecting portion 142a, at the end of the inner wall of the rear part 140b of the body longitudinal, intended to be inserted into a notch 132 of the rear tightening nut 130.
  • the retaining claw 142 may further include a second projecting portion 142b on the internal wall of the rear part 140b of the longitudinal body, to distance from the first protruding portion 142a and intended to be inserted at the forward-most end 133 of the rear clamping nut 130.
  • At least one of the half-shells 1 10a, 1 10b comprises, on its rear face 1 14, an anti-rotation cavity 160.
  • FIG. 7 shows, in a sectional view, an example of a half-shell 1 10 equipped with such a cavity 160.
  • This anti-rotation cavity 160 is produced in the rear face 1 14 of the half-shell 1 10, that is to say in the radial face furthest from the connector 200.
  • This anti-rotation cavity 160 is adapted to receive an anti-rotation tool, such as for example a flat key, making it possible to prevent the rotation of the half-shell 1 10 when tightening the rear clamping nut 130.
  • the anti-rotation cavity is a slot which extends radially, in the elastomer material 1 1 1, over all or part of the rear face 1 14 of the half-shell 1 10.
  • the rear connector 100 has a single anti-rotation cavity 160, the maintenance of a half-shell assu also retaining the other half-shell.
  • the rear connector 100 has an anti-rotation cavity 160 in the rear face of each half-shell 110 so as to ensure independent support of each of the half-shells.
  • the anti-rotation cavity 160 prevents twisting of the cables in the rear connector 100. Indeed, when tightening the rear clamping nut 130, the friction of the The rear clamping nut 130 with the half-shells 110a, 110b tends to cause the latter to rotate. The consequence is the entrainment of cables which can twist and deteriorate. This twisting, when tightening the rear tightening nut, can be avoided by immobilizing the half-shells 1 10 by means of an anti-rotation tool inserted into the anti-rotation cavity 160 of at least one of the half-shells.
  • the rear connector according to the invention comprises various variations, modifications and improvements which will be obvious to those skilled in the art, being understood that these variants, modifications and improvements form part of the scope of the invention.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Dispositif de raccordement d'un harnais électrique à l'arrière d'un connecteur électrique L'invention concerne un dispositif de raccordement (100) d'un harnais électrique à l'arrière d'un connecteur électrique (200), comprenant : deux demi-coquilles (110a, 110b) configurées pour être assemblées et recevoir en leur sein au moins un câble (300) du harnais électrique, un écrou de serrage arrière (130) adapté pour comprimer radialement les deux demi-coquilles (110a, 110b) autour du câble, un corps longitudinal (140) adapté pour maintenir axialement les deux demi-coquilles, un écrou de serrage avant (150) adapté pour maintenir le corps longitudinal (140) autour du connecteur électrique (200), dans lequel chacune des demi-coquilles (110a, 110b) comporte : un coussin intérieur (111a, 111b) en matériau élastomère, configuré pour être en contact avec le câble (300), et une enveloppe extérieure (113a, 113b) en matériau rigide, enveloppant au moins partiellement le coussin intérieur et configurée pour être en contact avec l'écrou de serrage arrière (130).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Dispositif de raccordement d’un harnais électrique à l’arrière d’un connecteur électrique
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] La présente invention concerne un dispositif de raccordement d’un harnais électrique à l’arrière d’un connecteur électrique, notamment pour une turbomachine d'aéronef. L’invention concerne également une turbomachine d’aéronef comportant un tel dispositif de raccordement.
[0002] L’invention trouve des applications dans le domaine de la connectique et, en particulier, dans le domaine de la connectique aéronautique.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
[0003] Dans un aéronef, les différents équipements électriques sont reliés entre eux par un réseau de raccordements électriques, lesdits raccordements électriques se faisant essentiellement grâce à des harnais électriques. Un harnais électrique comprend un ou plusieurs câbles électriques qui assurent chacun une liaison électrique entre des équipements électriques. Ces câbles électriques comprennent généralement chacun un conducteur électrique protégé par une tresse métallique de blindage électromagnétique et une gaine externe isolante à revêtement anti frottement. Ce revêtement anti-frottement, comme par exemple du PTFE, a pour fonction d’éviter que des contraintes mécaniques, telles que des vibrations et/ou des chocs engendrés durant le vol d’un aéronef ou des déformations ou des élongations de la structure de l’aéronef, s’appliquent directement sur les contacts électriques enfichés dans le connecteur électrique.
[0004] Les extrémités du ou des câbles d’un harnais électrique sont reliées à des connecteurs électriques par l’intermédiaire de dispositifs de raccordement. Chaque dispositif de raccordement, appelé aussi raccord arrière, doit assurer à la fois des fonctions mécaniques et des fonctions électriques et remplir des besoins d’intégration.
[0005] Un raccord arrière doit, en particulier, assurer le maintien mécanique du harnais électrique à l’arrière du connecteur électrique. En effet, si le revêtement anti- frottement permet d’éviter que des contraintes mécaniques ne s’appliquent directement sur les contacts électriques, ces contraintes peuvent s’appliquer au harnais électrique et se répercuter directement sur les points fixes dudit harnais. Ces points fixes sont généralement les points d’attache et les extrémités du harnais électrique. Or, si les extrémités du harnais électrique sont endommagées, ou si la connexion est détériorée, une résistance de contact « indésirable » peut apparaître, conduisant à une élévation de température, une fusion locale des éléments de connexion, voire un départ de feu. Un exemple de contact intermittent 1 , provoqué par un déplacement aléatoire, entre un contact femelle verrouillé 2 et un contact mâle non verrouillé 3 est représenté sur la figure 1. Le raccord arrière a donc pour fonction d’éviter l’apparition d’un tel contact intermittent, en garantissant une tenue à la traction et en autorisant un déplacement maximal du contact mâle à ne pas dépasser, conformément aux normes en vigueur.
[0006] Un raccord arrière doit également assurer le raccordement des reprises de blindage individuelles des câbles ainsi que la protection électro-magnétique du harnais électrique lorsqu’elle existe. Le système connecteur électrique, raccord arrière et harnais électrique doit, en effet, présenter une compatibilité électro-magnétique, ce qui implique deux contraintes :
limiter le niveau des émissions non désirées provenant du système, afin de ne pas perturber les autres équipements ; et
être suffisamment immunisé contre les perturbations provenant des autres systèmes ou équipements ou, plus généralement, de l'environnement.
Au niveau du harnais électrique, la compatibilité électro-magnétique est généralement assurée par les blindages individuels des câbles ou par un sur-blindage du harnais électrique. Après le harnais électrique, le raccord arrière assure la continuité électrique jusqu’au connecteur électrique, lui-même métallisé à la structure de l’aéronef, comme représenté sur la figure 2.
[0007] Une autre fonction du raccord arrière est de guider le harnais électrique en sortie de connecteur. En effet, l’extrémité du harnais électrique doit être guidée afin d’éviter que les câbles ne frottent sur des arêtes vives susceptibles de les endommager, des dommages du câblage pouvant générer un arc électrique. Le raccord arrière a généralement aussi pour fonction de constituer une butée axiale pour les manchons d’étanchéité du connecteur électrique. En effet, dans un connecteur électrique, des manchons sont installés à l’arrière des contacts électriques afin d’étanchéifier la cavité du connecteur et, ainsi, limiter les risques de ruissellement de fluides à l’intérieur dudit connecteur et de court-circuit que cela pourrait entraîner. En outre, dans le domaine de l’aéronautique, un raccord arrière doit être démontable pour permettre des réparations ou le remplacement de composants.
[0008] En aéronautique, il est connu d’utiliser le raccord arrière TR4865, représenté schématiquement sur la figure 3, pour répondre aux fonctions mécaniques, électriques et aux besoins d’intégration énoncés ci-dessus. Avec un tel raccord arrière, les câbles sont serrés au moyen de deux vis, qui peuvent, non seulement être perdues lors du montage, mais aussi endommager la structure des câbles et/ou entraîner des dommages sur les systèmes environnants si elles ne sont pas retirées.
[0009] Pour éviter ces problèmes dû aux vis, un autre raccord arrière a été développé par un fabricant de connectique. Ce raccord arrière, représenté sur la figure 4, et référencé 10, comporte un corps longitudinal 14, deux demi-coquilles 1 1 a, 1 1 b, un écrou de serrage avant 15 et un écrou de serrage arrière 13. Les demi-coquilles 1 1 a, 1 1 b sont munies chacune de gorges, respectivement, 12a, 12b. Les deux demi- coquilles 1 1 a, 1 1 b sont adaptées pour être accouplées dans le corps longitudinal 15 de sorte que chaque gorge 12a d’une demi-coquille 1 1 a forme, avec une gorge 12b de l’autre demi-coquille 1 1 b, une goulotte destinée à recevoir un câble (non représenté sur la figure). L’écrou de serrage avant 15 est prévu pour maintenir le corps longitudinal 14 sur le connecteur électrique (non représenté sur la figure). L’écrou de serrage arrière 13 est prévu pour serrer les deux demi-coquilles 1 1 a, 1 1 b autour des câbles et ainsi tenir serré les câbles à l’intérieur du raccord arrière.
[0010] Cependant, les deux demi-coquilles de ce raccord arrière 10 sont réalisées dans un matériau thermoplastique, notamment du polytétrafluoroéthylène (PTFE), qui est un matériau rigide et lisse avec un coefficient d’adhérence relativement faible. En conséquence, même serrées par l’écrou de serrage arrière 13, les demi-coquilles 1 1 a, 1 1 b ne peuvent assurer une bonne rétention des câbles, notamment parce que les câbles sont recouverts d’un revêtement anti-frottement, et donc anti-adhésif, qui empêche l’adhésion au matériau thermoplastique. Le raccord arrière n’assure donc pas correctement ses fonctions mécaniques. De plus, du fait des caractéristiques rigides du matériau thermoplastique, les câbles se retrouvent pincés entre les demi- coquilles, ce qui peut dégrader la gaine externe isolante et limiter les performances du blindage électromagnétique. RESUME DE L’INVENTION
[001 1] Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus de compression des câbles et de mauvaise rétention desdits câbles entre les demi-coquilles, le demandeur propose un raccord arrière dans lequel chacune des demi-coquilles comporte une zone intérieure, en contact avec les câbles, en élastomère et une zone extérieure, en contact avec l’écrou de serrage arrière, en matériau rigide.
[0012] Selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif de raccordement d’un harnais électrique à l’arrière d’un connecteur électrique, comprenant :
deux demi-coquilles configurées pour être assemblées et recevoir en leur sein au moins un câble du harnais électrique,
un écrou de serrage arrière adapté pour comprimer radialement les deux demi-coquilles autour du câble,
un corps longitudinal adapté pour maintenir axialement les deux demi- coquilles,
un écrou de serrage avant adapté pour maintenir le corps longitudinal autour du connecteur.
Ce dispositif de raccordement se caractérise par le fait que chacune des demi- coquilles comporte :
un coussin intérieur en matériau élastomère, configuré pour être en contact avec le câble, et
une enveloppe extérieure en matériau rigide, enveloppant au moins partiellement le coussin intérieur et configurée pour être en contact avec l’écrou de serrage arrière.
[0013] Ce dispositif de raccordement - appelé indifféremment raccord arrière - permet de tenir en traction les câbles d’un harnais électrique sans les contraindre et donc sans risque de les endommager.
[0014] De façon avantageuse, le coussin intérieur de la demi-coquille comporte au moins une gorge adaptée pour recevoir le câble.
[0015] Outre les caractéristiques mentionnées ci-dessus, le dispositif de raccordement selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon les combinaisons techniquement possibles : le matériau élastomère comporte une dureté définie en fonction d’un coefficient d’adhérence du câble et/ou de conditions environnementales la gorge du coussin intérieur a une géométrie définie en fonction d’une géométrie du câble pour que, combinée à la dureté du matériau élastomère, le câble soit comprimé et tenu en traction.
le matériau rigide de l’enveloppe extérieure est électriquement conducteur l’écrou de serrage arrière comporte une partie interne conique et les demi- coquilles comportent une partie externe conique, complémentaire de la partie interne conique de l’écrou de serrage arrière
le corps longitudinal comporte, sur une paroi interne, un ergot formant saillie en appui sur les demi-coquilles, et constituant une butée axiale le corps longitudinal comporte, sur une paroi interne, au moins une portion en saillie en appui sur l’écrou de serrage arrière et formant une griffe de retenue.
au moins une des demi-coquilles comporte, sur une face arrière, une cavité d’anti-rotation adaptée pour recevoir un outil d’anti-rotation, lors du serrage de l’écrou de serrage arrière.
[0016] Selon un deuxième aspect, l’invention concerne une turbomachine d’aéronef, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un dispositif de raccordement tel que défini ci-dessus.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0017] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures dans lesquelles :
[0018] La figure 1 , déjà décrite, représente schématiquement un exemple de contact intermittent entre un contact femelle et un contact mâle ;
[0019] La figure 2, déjà décrite, représente schématiquement la continuité électrique entre un harnais électrique et un connecteur électrique ;
[0020] La figure 3, déjà décrite, représente un exemple de raccord arrière selon un art antérieur ;
[0021] La figure 4, déjà décrite, représente un exemple de raccord arrière selon un autre art antérieur ; [0022] La figure 5 représente une vue éclatée d’un exemple de raccord arrière selon des modes de réalisation de l’invention ;
[0023] La figure 6 représente une vue en coupe d’un exemple de raccord arrière selon des modes de réalisation de l’invention ; et
[0024] La figure 7 représente une vue en coupe d’un exemple de demi-coquille équipée d’une fente d’anti-rotation.
DESCRIPTION DETAILLEE D’AU MOINS UN MODE DE REALISATION
[0025] Un exemple de réalisation d'un dispositif de raccordement d’un harnais électrique à l’arrière d’un connecteur électrique est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.
[0026] Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.
[0027] La figure 5 représente une vue éclatée d’un exemple de raccord arrière 100 selon l’invention permettant de raccorder un harnais électrique (représenté par deux câbles électriques 300) à un connecteur électrique 200. La figure 6 représente une vue en coupe longitudinale du raccord arrière 100 lorsque ledit raccord arrière est monté sur le connecteur électrique 200 et qu’il raccorde deux câbles 300 du harnais électrique audit connecteur électrique.
[0028] Le raccord arrière 100 comporte, de l’avant vers l’arrière, un écrou de serrage avant 150, un corps longitudinal 140, deux demi-coquilles 110a, 110b et un écrou de serrage arrière 130. L’écrou de serrage avant 150, de géométrie et de fonctions classiques, est monté à l’avant du raccord arrière 100 pour fixer le corps longitudinal 140 à l’arrière du connecteur électrique 200. Le corps longitudinal 140 est un corps creux adapté pour recevoir, dans sa partie avant 140a, les manchons d’étanchéité 220 et le grommet 210 du connecteur électrique et, dans sa partie arrière 140b, les deux demi-coquilles 110a et 110b. Les deux demi-coquilles, décrites en détail par la suite, sont adaptées pour recevoir les câbles électriques 300. Si, dans les exemples des figures 5 et 6, les demi-coquilles 110a, 110b hébergent deux câbles 300, l’homme du métier comprendra toutefois qu’elles peuvent n’abriter qu’un seul câble ou bien deux ou plus de deux câbles du harnais électrique. L’écrou de serrage arrière 130 est un écrou prévu pour comprimer les deux demi-coquilles 1 10a, 1 10b autour des câbles 300.
[0029] Selon l’invention, chaque demi-coquille 1 10a, 1 10b comporte un coussin intérieur 1 1 1 a, 1 1 1 b en matériau élastomère et une enveloppe extérieure 1 13a, 1 13b en matériau rigide. Le coussin intérieur est adapté pour recevoir et être au contact des câbles 300. L’enveloppe extérieure est adaptée pour entourer au moins partiellement le coussin intérieur et pour être en contact avec l’écrou de serrage arrière 130.
[0030] Dans les exemples des figures 5 et 6, les deux demi-coquilles 1 10a, 1 10b sont symétriques l’une à l’autre et positionnées en regard l’une de l’autre de sorte, lorsqu’elles sont assemblées, à former une coquille. Chaque demi-coquille comporte une face incurvée et une face plane, les faces planes des deux demi-coquilles étant prévues pour être en vis-à-vis. La face incurvée, qui comporte l’enveloppe extérieure 1 13a, 1 13b, a une géométrie au moins partiellement adaptée à la cavité du corps longitudinal 140. Dans certains modes de réalisation, une partie au moins de la face incurvée est semi-cylindrique de sorte que, lorsque les demi-coquilles sont assemblées, la coquille est de forme sensiblement cylindrique.
[0031] Comme représenté dans les exemples des figures 5 et 6, la face plane de chaque demi-coquille peut comporter au moins une gorge 1 12a, 1 12b. Cette gorge, réalisée dans le coussin intérieur 1 1 1 a, 1 1 1 b de la demi-coquille, est prévue pour recevoir un câble et être positionnée face à la gorge 1 12a, 1 12b de l’autre coussin intérieur 1 1 1 a, 1 1 1 b lorsque les demi-coquilles sont assemblées. Les deux gorges en vis-à-vis peuvent ainsi loger une portion de câble 300. Dans les exemples des figures 5 et 6, chaque coussin intérieur 1 1 1 a, 1 1 1 b comporte deux gorges 1 12a, 1 12b. La gorge 1 12a du coussin intérieur 1 1 1 a et la gorge 1 12a du coussin intérieur 1 1 1 b sont configurées pour être complémentaires et en vis-à-vis l’une de l’autre lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées. Les gorges 1 12a des deux coussins intérieurs 1 1 1 a et 1 1 1 b forment ainsi une goulotte apte à loger un câble. Il en est de même des gorges 1 12b des coussins intérieurs 1 1 1 a et 1 1 1 b.
[0032] Dans certains modes de réalisation, les gorges en vis-à-vis 1 12a ou 1 12b des deux coussins intérieurs sont de géométrie similaire ; chaque gorge peut être, par exemple, de section semi-circulaire de sorte que, lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées, le logement formé par les deux gorges soit cylindrique ; en variante, chaque gorge peut être, par exemple, de section triangulaire de sorte que, lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées, le logement formé par les deux gorges soit losangé. On comprend par « géométrie d’une gorge » la forme, la disposition et les dimensions de la gorge. Dans certains modes de réalisation, les deux gorges ont des géométries différentes mais complémentaires de sorte à former, lorsque les deux demi-coquilles sont assemblées, un logement de forme adaptée à la géométrie du câble 300. Dans certains modes de réalisation, l’une au moins des deux gorges est d’une géométrie rectiligne. Dans certains autres modes de réalisation, l’une au moins des deux gorges a une géométrie non rectiligne, par exemple ondulée ou partiellement ondulée. La géométrie des gorges des coussins intérieurs est définie en fonction de la géométrie des câbles à recevoir, du matériau de la gaine externe isolante desdits câbles, etc.
[0033] Les coussins intérieurs 1 1 1 a, 1 1 1 b sont réalisés dans un matériau élastomère dont la propriété élastique assure une bonne tenue en traction des câbles 300 même lorsque ceux-ci sont traités pour limiter le frottement, ce qui les rend glissants. En effet, pour éviter l’endommagement des contacts électriques des câbles dans le connecteur, il est important que les demi-coquilles assurent une bonne rétention desdits câbles. Le serrage exercé sur les câbles via les demi-coquilles doit donc être adapté pour limiter le déplacement des câbles soumis à la traction et être conforme au déplacement maximal autorisé par les normes aéronautiques. Or, plus les câbles sont comprimés, plus la tenue en traction est bonne mais plus le risque d’endommagement des câbles est élevé. L’utilisation d’un matériau élastomère autour des câbles constitue un compromis permettant d’assurer une bonne tenue en traction sans abîmer les câbles.
[0034] Plusieurs matériaux élastomères peuvent être utilisés. Le choix du matériau élastomère dépend de sa dureté car la dureté influe sur le coefficient d’adhérence dudit matériau et donc sur la tenue en traction du câble. Le matériau élastomère doit avoir une dureté suffisante pour assurer la compression des câbles sans les déformer. Le choix du matériau élastomère dépend également de la géométrie des gorges 1 12. En effet, une géométrie de gorges très ajustée à la géométrie des câbles peut permettre une faible compression sur les câbles et donc une dureté plus importante de l’élastomère. En revanche, si la géométrie des gorges n’est pas ajustée à la géométrie des câbles, une forte compression de l’ensemble est nécessaire avec, par conséquent, une dureté plus faible de l’élastomère. En d’autres termes, le matériau élastomère peut être choisi en fonction d’une combinaison entre dureté et géométrie. Le choix de la combinaison dureté et géométrie doit permettre de répondre aux exigences aéronautiques comme, par exemple, un standard de déplacement maximum des câbles qui varie en fonction des références et assemblages (ce standard peut être, par exemple, de 0,3mm).
[0035] Le choix du matériau élastomère dépend, de plus, des conditions environnementales dans lesquelles le raccord arrière 100 sera amené à fonctionner. En effet, selon les applications du raccord arrière 100, le matériau élastomère peut être choisi de sorte à être compatible, par exemple, avec la température environnementale (par exemple une température élevée supérieure à 200°C ou au contraire une température basse inférieure à -65°C), avec l’humidité ambiante, avec la présence de fluides potentiellement agressifs et/ou de moisissures, etc. Le choix du matériau élastomère peut dépendre aussi de l’isolement électrique recherché et/ou du coefficient d’adhérence du matériau utilisé pour le traitement anti-frottement des câbles.
[0036] Par exemple, pour un environnement comportant une température élevée, une présence de fluide agressif, pour une résistance d’isolement électrique de 5Gohm et pour une géométrie prédéfinie, le matériau élastomère peut être un silicone d’une dureté de 70 shore qui permet un effort de préhension de l’ordre de 40 N.
[0037] L’enveloppe extérieure 1 13a, 1 13b des demi-coquilles 1 10a, 1 10b est une enveloppe réalisée dans un matériau rigide, de faible rugosité, favorisant le glissement de l’écrou de serrage arrière 130 sur les demi-coquilles lors du serrage dudit écrou. Le matériau de l’enveloppe extérieure peut être, en outre, électriquement conducteur, ce qui permet d’assurer la continuité électrique entre le harnais électrique et le connecteur électrique. Ce matériau peut être, par exemple, un matériau métallique comme, par exemple, de l’acier, de l’aluminium, du titane, etc. Comme pour l’élastomère, le choix du matériau de l’enveloppe extérieure dépend des conditions environnementales dans lesquelles le raccord arrière 100 sera amené à fonctionner.
[0038] Les demi-coquilles 1 10a, 1 10b constituées d’un coussin intérieur 1 1 1 a, 1 1 1 b en matériau élastomère et d’une enveloppe extérieure 1 13a, 1 13b en matériau rigide présentent l’avantage de comprimer les câbles 300 afin d’assurer leur tenue en traction sans les endommager.
[0039] L’écrou de serrage arrière 130 est configuré pour emmancher les deux demi-coquilles 1 10a, 1 10b positionnées en vis-à-vis l’une de l’autre. Dans certains modes de réalisation, l’écrou de serrage arrière 130 comporte une partie interne de forme conique 131 , comme représenté sur la figure 6. Les demi-coquilles présentent alors une partie externe arrière conique, d’une géométrie complémentaire de celle de la partie interne de l’écrou de serrage arrière. Une telle configuration offre une compression radiale des demi-coquilles améliorée. Le dimensionnement de la géométrie conique de l’écrou de serrage arrière et des demi-coquilles par rapport au couple de serrage est dépendant des matériaux constituant les demi-coquilles, notamment des duretés et coefficient d’adhérence desdits matériaux et du matériau dans lequel est constitué l’écrou de serrage arrière.
[0040] Dans les exemples des figures 5 et 6, le corps longitudinal 140 s’étend axialement de l’écrou de serrage avant 150 à l’écrou de serrage arrière 130 et comporte une portion avant 140a adaptée pour enserrer les manchons 220 du connecteur électrique 200 et une portion arrière 140b adaptée pour maintenir les demi- coquilles 1 10a, 1 10b. Dans sa portion avant 140a, le corps longitudinal 140 comporte, sur sa paroi externe, en regard de l’écrou de serrage avant 150, plusieurs zones en saillie formant des logements adaptés pour recevoir des joints toriques 151 et un joint d’arrêt 152 assurant, respectivement, l’étanchéité et le blocage avec l’écrou de serrage avant 150.
[0041] Le corps longitudinal 140 comporte en outre, sur la paroi interne de sa partie arrière 140b, un ergot 141 formant saillie, en appui sur les demi-coquilles 1 10a, 1 10b. Cet ergot 141 constitue une butée axiale qui, d’une part, empêche le déplacement axial des demi-coquilles - et par voie de conséquence le déplacement axial des câbles - et d’autre part participe au maintien axial des manchons d’étanchéité 220 du connecteur électrique 200. Ainsi, les manchons d’étanchéité 220, qui sont maintenus radialement par le corps longitudinal 140 et axialement par la butée 141 , participent à la tenue axiale des câbles 300. Ils permettent, en particulier, que les câbles 300 traversant les demi-coquilles s’arrêtent au niveau des manchons d’étanchéité. Ainsi, les câbles 300 sont tenus en traction, dans le raccord arrière 100, par l’effet combiné du matériau élastomère des coussins intérieurs 1 1 1 a, 1 1 1 b et de la géométrie des gorges 1 12a, 1 12b, et leur déplacement axial est limité par la présence des manchons d’étanchéité 220 et de la butée 141 .
[0042] Selon certains modes de réalisation, et comme représenté sur les exemples de la figure 6, le corps longitudinal 140 comporte, sur sa paroi interne, au moins une portion en saillie, en appui sur l’écrou de serrage arrière et formant une griffe de retenue 142. Cette griffe de retenue 142 a pour fonction de maintenir axialement les demi-coquilles 1 10a, 1 10b de sorte à éviter un déplacement longitudinal desdites demi-coquilles par rapport au connecteur électrique et, par conséquent, des câbles 300. La griffe de retenue 142 peut comporter, par exemple, une première portion en saillie 142a, à l’extrémité de la paroi interne de la partie arrière 140b du corps longitudinal, destinée à être insérée dans une échancrure 132 de l’écrou de serrage arrière 130. La griffe de retenue 142 peut comporter, en outre, une deuxième portion en saillie 142b sur la paroi interne de la partie arrière 140b du corps longitudinal, à distance de la première portion en saillie 142a et destinée à être insérée à l’extrémité 133 la plus en avant de l’écrou de serrage arrière 130.
[0043] Selon certains modes de réalisation, au moins une des demi-coquilles 1 10a, 1 10b comporte, sur sa face arrière 1 14, une cavité d’anti-rotation 160. La figure 7 représente, selon une vue en coupe, un exemple d’une demi-coquille 1 10 équipée d’une telle cavité 160. Cette cavité d’anti-rotation 160 est réalisée dans la face arrière 1 14 de la demi-coquille 1 10, c'est-à-dire dans la face radiale la plus éloignée du connecteur 200. Cette cavité d’anti-rotation 160 est adaptée pour recevoir un outil d’anti-rotation, comme par exemple une clé plate, permettant d’éviter la rotation de la demi-coquille 1 10 lors du serrage de l’écrou de serrage arrière 130. Dans l’exemple de la figure 7, la cavité d’anti-rotation est une fente qui s’étend radialement, dans le matériau élastomère 1 1 1 , sur tout ou partie de la face arrière 1 14 de la demi-coquille 1 10. Dans certaines variantes, le raccord arrière 100 comporte une seule cavité d’anti rotation 160, le maintien d’une demi-coquille assurant également le maintien de l’autre demi-coquille. Dans d’autres variantes, le raccord arrière 100 comporte une cavité d’anti-rotation 160 dans la face arrière de chaque demi-coquille 1 10 de sorte à assurer un maintien indépendant de chacune des demi-coquilles.
[0044] Quelle que soit la variante, la cavité d’anti-rotation 160 permet d’éviter le torsadage des câbles dans le raccord arrière 100. En effet, lors du serrage de l’écrou de serrage arrière 130, le frottement de l’écrou de serrage arrière 130 avec les demi- coquilles 1 10a, 1 10b a tendance à entraîner ces dernières en rotation. La conséquence est l’entraînement des câbles qui peuvent se torsader et se détériorer. Ce torsadage, lors du serrage de l’écrou de serrage arrière, peut être évité en immobilisant les demi-coquilles 1 10 au moyen d’un outil d’anti-rotation inséré dans la cavité d’anti-rotation 160 d’au moins une des demi-coquilles.
Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, raccord arrière selon l’invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Dispositif de raccordement (100) d’un harnais électrique à l’arrière d’un connecteur électrique (200), comprenant :
- deux demi-coquilles (1 10a, 1 10b) configurées pour être assemblées et recevoir en leur sein au moins un câble (300) du harnais électrique,
- un écrou de serrage arrière (130) adapté pour comprimer radialement les deux demi-coquilles (1 10a, 1 10b) autour du câble,
- un corps longitudinal (140) adapté pour maintenir axialement les deux demi-coquilles,
- un écrou de serrage avant (150) adapté pour maintenir le corps longitudinal (140) autour du connecteur électrique (200), caractérisé en ce que chacune des demi-coquilles (1 10a, 1 10b) comporte:
- un coussin intérieur (1 1 1 a, 1 1 1 b) en matériau élastomère, configuré pour être en contact avec le câble (300), et
- une enveloppe extérieure (1 13a, 1 13b) en matériau rigide, enveloppant au moins partiellement le coussin intérieur et configurée pour être en contact avec l’écrou de serrage arrière (130).
[Revendication 2] Dispositif de raccordement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le coussin intérieur (1 1 1 a, 1 1 1 b) comporte au moins une gorge (1 12a, 1 12b) adaptée pour recevoir le câble (300).
[Revendication 3] Dispositif de raccordement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau élastomère du coussin intérieur comporte une dureté définie en fonction d’un coefficient d’adhérence du câble et/ou de conditions environnementales.
[Revendication 4] Dispositif de raccordement selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la gorge (1 12a, 1 12b) du coussin intérieur a une géométrie définie en fonction d’une géométrie du câble (300) pour que, combinée à la dureté du matériau élastomère, le câble (300) soit comprimé et tenu en traction.
[Revendication 5] Dispositif de raccordement selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau rigide de l’enveloppe extérieure (1 13a, 1 13b) est électriquement conducteur.
[Revendication 6] Dispositif de raccordement selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’écrou de serrage arrière (130) comporte une partie interne conique (131 ) et en ce que les demi-coquilles comportent une partie externe conique, complémentaire de la partie interne conique (131 ) de l’écrou de serrage arrière.
[Revendication 7] Dispositif de raccordement selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps longitudinal (140) comporte, sur une paroi interne, un ergot (141 ) formant saillie, en appui sur les demi-coquilles (110a, 110b), et constituant une butée axiale.
[Revendication 8] Dispositif de raccordement selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps longitudinal (140) comporte, sur une paroi interne, au moins une portion en saillie (142) en appui sur l’écrou de serrage arrière (130) et formant une griffe de retenue.
[Revendication 9] Dispositif de raccordement selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’au moins une des demi-coquilles (110a, 110b) comporte, sur une face arrière (114), une cavité d’anti-rotation (160) adaptée pour recevoir un outil d’anti-rotation, lors du serrage de l’écrou de serrage arrière.
[Revendication 10] Turbomachine d’aéronef, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un dispositif de raccordement (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
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