FR2946468A1 - Dispositif de liaison entre un connecteur electrique et un cable electrique coaxial blinde et connecteur electrique correspondant - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de liaison entre un connecteur électrique (1 ) et un câble électrique coaxial blindé (2) : - ledit câble (2) comportant une âme conductrice (21), un isolant (22) entourant l'âme (21), l'extrémité de l'âme (21) dépassant de l'extrémité de l'isolant (22), et comportant une tresse conductrice (23) entourant l'isolant (22) sans dépasser de l'extrémité de l'isolant (22), et une gaine (24) entourant la tresse (23), une partie de la tresse (23) étant dénudée à proximité de l'extrémité du câble (2) ; - ledit connecteur (1) comportant une première partie formant un socle (11) isolant, une seconde partie formant un couvercle (12) isolant, un premier circuit électrique (36) positionné sur le socle (11) destiné à être connecté à la partie dénudée de la tresse (23), et un second circuit électrique (43) positionné sur le socle (11 ) et destiné à être connectée à l'extrémité de l'âme, tel que le couvercle (12) et/ou le socle (11) comportent un élément électrique conducteur (3) apte à enserrer la partie dénudée de la tresse (23) après serrage du socle (11 ) sur le couvercle (12), assurant le contact électrique entre la tresse (23) et le premier circuit électrique (36), le serrage du couvercle (12) sur le socle (11) assurant simultanément le contact électrique entre la tresse (23) et le premier circuit électrique (36), et le contact électrique entre l'extrémité de l'âme (21) du câble (2) et le second circuit électrique (43).

Description

Dispositif de liaison entre un connecteur électrique et un câble électrique coaxial blindé et connecteur électrique correspondant La présente invention se rapporte à un dispositif de liaison entre un connecteur électrique et un câble électrique coaxial blindé. Dans le but de réduire les perturbations électromagnétiques engendrées par le passage d'un courant électrique dans un câble électrique, surtout lors du transfert de courant à forte puissance électrique, les câbles électriques sont équipés d'un dispositif de blindage électromagnétique tel qu'illustré dans le document FR2858719. Un tel câble blindé se présente sous la forme d'un câble coaxial, comportant un conducteur central, un isolant entourant le conducteur central et une tresse (tresse de masse) entourant à son tour l'isolant. Le tout est maintenu et protégé à l'intérieur d'une gaine. La tresse de masse forme un écran électromagnétique. Pour qu'un tel blindage électromagnétique soit efficace, il faut qu'à chaque extrémité du câble, la tresse soit reliée à la masse. Pour réaliser une connexion optimale du câble sur le connecteur, il faut que l'isolant, la tresse et la gaine soient coupées, dans un premier temps, respectivement, sur une longueur suffisante par rapport aux extrémités du câble pour libérer le conducteur électrique devant être relié à une borne électrique d'un circuit électrique. Pour relier les extrémités de la tresse à la masse, il est nécessaire de dénuder les extrémités de la gaine pour libérer les extrémités de la tresse. Une bague métallique, reliée à la masse, est généralement sertie autour de cette tresse pour réaliser la liaison électrique entre la tresse et la masse. Une autre solution peut consister à souder un fil de masse sur cette tresse. L'assemblage de la bague métallique autour de la tresse représente une opération de grande précision, nécessitant une force de serrage suffisante pour assurer un contact électrique suffisant, mais risquant en cas de trop fort serrage, d'endommager la tresse ou l'isolant.

L'assemblage par un fil électrique soudé présente une efficacité électromagnétique moindre à haute fréquence, ne convenant pas à toutes les applications d'un tel connecteur.

L'objet de l'invention est de proposer un moyen industriellement simple à réaliser, permettant de raccorder un câble blindé à un connecteur électrique, assurant une pression de serrage constante du connecteur sur la tresse extérieure d'un tel câble coaxial évitant tout risque de dégradation de la tresse ou de l'isolant recouvert par cette tresse. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de liaison entre un connecteur électrique et un câble électrique coaxial blindé : - ledit câble comportant une âme conductrice, un isolant entourant l'âme, l'extrémité de l'âme dépassant de l'extrémité de l'isolant, et comportant une tresse conductrice entourant l'isolant sans dépasser de l'extrémité de l'isolant, et une gaine entourant la tresse, une partie de la tresse étant dénudée à proximité de l'extrémité du câble ; - ledit connecteur comportant une première partie formant un socle isolant, une seconde partie formant un couvercle isolant, un premier circuit électrique positionné sur le socle destiné à être connecté à la partie dénudée de la tresse, et un second circuit électrique positionné sur le socle et destiné à être connectée à l'extrémité de l'âme, tel que le couvercle et/ou le socle comportent un élément électrique conducteur apte à enserrer la partie dénudée de la tresse après serrage du socle sur le couvercle, assurant le contact électrique entre la tresse et le premier circuit électrique, le serrage du couvercle sur le socle assurant simultanément le contact électrique entre la tresse et le premier circuit électrique, et le contact électrique entre l'extrémité de l'âme du câble et le second circuit électrique. Suivant un premier mode de réalisation, l'élément conducteur présente une rigidité adaptée pour venir comprimer la tresse après serrage dudit couvercle sur ledit socle. Suivant un second mode de réalisation l'élément conducteur présente une élasticité permettant de limiter la pression exercée sur ladite tresse par ledit élément conducteur.

L'élément conducteur comporte une bande conductrice, ladite bande étant reliée à chacune de ces extrémités au socle ou au couvercle ; la partie centrale de ladite bande étant laissée libre.

Suivant une première variante du second mode de réalisation, la bande conductrice est formée d'une bande métallique comportant des pliures le long de ladite partie centrale, lesdites pliures étant aptes à se déformer permettant à ladite bande conductrice de s'étirer élastiquement.

Suivant une deuxième variante du second mode de réalisation, la bande conductrice présente une bande métallique comportant des découpes partielles transversales le long de ladite partie centrale, et une bande en élastomère fixée sous ladite bande métallique, lesdites découpes étant aptes à s'écarter et ladite bande en élastomère assurant le retour en position collée des dites découpes, permettant à ladite bande conductrice de s'étirer élastiquement. Suivant une troisième variante du second mode de réalisation, la bande conductrice présente une bande métallique comportant des boucles le long de ladite partie centrale, et des parties planes alternant avec lesdites boucles, lesdites boucles étant aptes à se déformer, une bande en élastomère fixée sous lesdites parties planes assure le retour en position desdites boucles, permettant à ladite bande conductrice de s'étirer élastiquement. La bande conductrice comporte, sur la surface destinée à être mis en contact de ladite tresse, un revêtement conducteur assurant une continuité électrique entre ladite bande conductrice et ladite tresse. Le socle et le couvercle comportent chacun un élément conducteur, les éléments conducteurs étant aptes à venir se positionner en vis-à-vis l'un de l'autre, venant enserrer ladite tresse au droit de la partie dénudée dudit câble. Les deux éléments conducteurs sont fixés à leurs extrémités au socle et au couvercle. Les extrémités correspondantes des deux éléments conducteurs sont aptes en venir en contact l'un contre l'autre assurant une continuité électrique et permettant de relier les deux éléments conducteurs audit circuit électrique. Le socle et ledit couvercle comportent des moyens d'étanchéité assurant après la mise en position de ledit couvercle sur ledit socle, venant enserrer le câble, l'étanchéité du contact de ladite tresse au droit de la partie dénudée dudit câble. L'invention concerne aussi un connecteur électrique dans lequel le socle et/ou le couvercle comportent une bande conductrice présentant une succession de parties libres alternant avec des surfaces d'appui sur le socle et/ou le couvercle, chaque partie libre venant enserrer un câble après serrage dudit couvercle sur ledit socle et chaque câble comportant une tresse en partie dénudée à l'extrémité desdits câbles mettant ledit élément conducteur au contact desdites tresses au droit de la partie dénudée desdits câbles.

D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - La figure 1 représente une vue éclatée et en perspective, d'un connecteur suivant l'invention, et d'un câble blindé destiné à être assemblé sur ce connecteur ; - La figure 2 représente une vue en coupe transversale du câble fixé au connecteur suivant l'invention ; et - Les figures 3 à 5 représentent différents modes de réalisation d'un élément constitutif du connecteur suivant l'invention.

Les figures 1 et 2 représentent respectivement une vue éclatée en perspective d'un ensemble connecteur 1, suivant l'invention, et d'un câble blindé 2 destiné à être assemblé sur ce connecteur 1 et une vue en coupe transversale de cet ensemble une fois assemblé. Le connecteur 1 comporte deux parties principales : un socle 11 formant l'embase du connecteur 1 et un couvercle 12. Le câble blindé 2 comporte une âme (ou conducteur) centrale 21 servant à conduire du courant électrique, un isolant électrique 22 entourant cette âme 21 sur toute la longueur du câble et servant à isoler l'âme 21 d'une tresse de masse 23. La tresse 23 qui s'étend sur toute la longueur du câble 2, entoure l'âme 21. Cette tresse 23 forme un écran électromagnétique au champ rayonné par le courant électrique circulant dans l'âme 21 du câble 2. Ce câble 2 présente une gaine extérieure 24 isolant et protégeant la tresse 23 de l'environnement extérieur. Le câble 2 est fixé par une de ses extrémités au connecteur 1. A cette extrémité, l'âme centrale 21 du câble 2 est dénudée sur une longueur suffisante pour permettre le montage d'une cosse plate à oeil 25 sur l'âme. Cette cosse à oeil 25 présente une ouverture circulaire 26, permettant, comme expliqué ultérieurement, d'assurer une bonne connexion électrique avec un contact positionné sur le socle 11. La longueur de la tresse 23 est ajustée pour ne pas dépasser de l'isolant électrique 22 évitant tout risque de contact avec l'âme centrale 21 ou avec la cosse 25. La tresse 23 est dénudée sur une longueur suffisante pour permettre une connexion électrique avec deux éléments conducteurs 3 disposés dans le socle 11. Les éléments conducteurs 3 se présentent respectivement sous la forme d'une bande inférieure 31, portée par le socle 11, et d'une bande supérieure 32, portée par le couvercle 12. Ces deux bandes 3 présentent, au moins sur les faces en regard l'une de l'autre, un revêtement de surface électriquement conducteur. Les deux bandes 3 sont fixées au socle 11 ou au couvercle 12 par leurs extrémités 33, laissant libre la partie centrale 34 de ces bandes 3. La fixation des deux extrémités 33 de chacune des deux bandes 3 au socle 11 et au couvercle 12 peut se faire par un premier collage, assurant un pré-maintien, et par des ouvertures circulaires 35, positionnées en bordure de ces bandes 3, permettant le passage de vis 5 servant par ailleurs à la fixation du couvercle 12 sur le socle 11. Un premier circuit électrique 36 (partiellement représenté) est relié la bande inférieure 31. Le socle 11 du connecteur 1 présente aussi un contact électrique 4 composé d'une plaque conductrice 41 sur laquelle vient se positionner la cosse 25 et un pion 42 qui en venant pénétrer dans l'ouverture circulaire 26 bloque la cosse 25 le long de la plaque conductrice 41 (mais il est aussi possible de se passer d'une telle cosse 25 : l'extrémité libre de l'âme 21 pouvant être directement connectée au circuit électrique du socle 11). Un second circuit électrique 43 (partiellement représenté) prolonge la plaque conductrice 41 ; ce second circuit électrique permettant de relier l'âme 21 avec un circuit électrique principal (non représenté). Comme illustré à la figure 2, la tresse 23, préalablement dénudée, est positionnée en contact de la bande inférieure 31 et de la bande supérieure 32 du socle 11. Les vis 5, traversant le couvercle 12 du connecteur 1 dans des trous taraudés 13 du socle 11, assure le serrage du couvercle sur le socle en traversant les ouvertures 35 des bandes 3. Les extrémités correspondantes 33 des bandes inférieure 31 et supérieure 32 sont en contact l'une contre l'autre, assurant une continuité électrique entre la bande supérieure 31 et la bande inférieure 32. Les bandes supérieure 31 et inférieure 32 épousent la forme de la tresse 23, exerçant une pression répartie uniformément le long de la surface de contact avec la tresse 23. Les bandes 3 doivent présenter une élasticité suffisante pour pouvoir s'adapter à des câbles dont le diamètre est compris dans une certaine fourchette de tolérance, tout en maintenant sur ces câbles une pression suffisante pour garantir un bon contact électrique. La pression de contact doit aussi rester en dessous d'un certain seuil pour ne pas blesser la tresse 23 et/ou l'isolant 22.

Les figures 3 à 5 représentent différents modes de réalisation d'une bande 3 présentant une conductivité électrique optimale et une élasticité adaptée telles qu'expliquées précédemment. Un premier mode de réalisation, illustré en figure 3, représente une bande 3a continue entièrement métallique. La bande 3a comporte des pliures 6 disposées transversalement le long de la partie centrale 34a de la bande 3a, espacées par des segments plats, assurant autant de surfaces de contact avec la tresse 23. Les pliures 6 sont formées de deux lamelles 61 planes contigües formant un V ; les surfaces de contact et les pliures étant disposées en accordéon. La profondeur des lamelles 61 formant les pliures 6 en V, ainsi que le métal utilisé, généralement des aciers HLE à forte teneur en carbone, permettent de faire varier la pression appliquée par la bande 3a sur la tresse 23. Pour améliorer la conductivité électrique d'une telle bande métallique 3a, une couche d'un métal offrant de bonnes qualités de conductivité, tel que du cuivre, peut recouvrir la surface de la bande 3a destinée à venir en contact avec la tresse 23. Un second mode de réalisation, illustré en figure 4, représente une bande 3b en deux parties. Une première partie formant une lame métallique 71 recouvre une seconde partie formant une bande en élastomère 72, par exemple en caoutchouc ; la lame métallique 71 étant fixée sur la bande en élastomère 72.

La fixation de la lame métallique sur la bande en élastomère peut se faire par vulcanisation de la bande en élastomère 72 sur la lame métallique 71 qui présentera alors une surface de contact favorisant un tel maintien. La lame métallique 71 comporte une série de découpes 73 s'étendant alternativement à partir de ses deux bords longitudinaux et, transversalement le long de la partie centrale 34b de la bande 3b. La bande 3b présente ainsi un circuit en forme de serpentin formé par le parcours de la lame métallique 71 sur la bande en élastomère 72, avec les découpes 73 pouvant s'écarter les unes des autres, pour permettre un allongement de la bande 3b. La bande en élastomère 72 assure l'élasticité de la bande 3b resserrant les découpes 73 les unes contre les autres une fois la pression sur la lame 3b relâchée. La lame métallique 71 peut être directement réalisée dans un métal souple assurant une bonne conductivité électrique, tel que du cuivre. En figure 5, est représentée une variante du second mode de réalisation d'une bande 3c présentant une lame métallique 81 et une bande en élastomère 82. La lame métallique 81, réalisée dans un métal souple, présente une alternance de boucles 83 et de segments plats 84. La lame 81 est fixée sur une bande en élastomère 82. Les boucles 83, laissées libre, traversent la bande en élastomère 82, laissant en contact avec la bande en élastomère 82 les faces intérieures des segments plats 84. Les faces extérieures des segments plats 84 sont destinées à venir en contact avec la tresse 23. La bande en élastomère 82 permet de contrôler l'écartement des boucles 83, allongeant la bande 8 et assurant son élasticité. Comme pour le second mode de réalisation, la lame en métal peut être directement constituée de cuivre, permettant une bonne conductivité électrique avec la tresse 23. Dans certaines situations, notamment pour une application dans un véhicule automobile, il est important qu'un tel connecteur 1 présente des surfaces de contacts avec le câble 2 étanchéifiés, évitant une oxydation des surfaces de contact soumis à un environnement humide. Pour ce faire, le socle 11 et le couvercle 12 peuvent présenter des surfaces de contact complémentaires permettant, par le positionnement d'un joint d'étanchéité le long de cette surface de contact, d'assurer une partie de l'étanchéité. Un étamage est pratiqué sur les surfaces latérales des bandes 3, pour protéger de l'oxydation les contacts et assurer l'étanchéité de cette partie du montage. Le socle 11 et le couvercle 12, une fois assemblés, présentent au niveau du passage du câble 2 une ouverture cylindrique d'un diamètre proche du diamètre du câble 2, avec un joint d'étanchéité assurant l'étanchéité entre la gaine extérieure 24 du câble 2 et le connecteur 1. Le connecteur peut aussi permettre la connexion de plusieurs câbles 2, en parallèle, avec une même bande supérieure et inférieure venant enserrer simultanément les tresses 23 des différents câbles. Le socle ou le couvercle présentent des surfaces d'appui qui coopèrent avec les parties droites de la bande séparant chaque câble. Ces parties droites assurent une succession de points de contact entre la bande supérieure et la bande inférieure.

Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits, mais est susceptible de recevoir de nombreuses modifications qui apparaîtront à l'homme du métier. Notamment, concernant l'obtention des bandes 3 qui doivent présenter à la fois une bonne conductivité électrique et présentant l'élasticité voulue.

Claims (11)

1. Revendications1. Dispositif de liaison entre un connecteur électrique (1) et un câble électrique coaxial blindé (2) : - ledit câble (2) comportant une âme conductrice (21), un isolant (22) entourant l'âme (21), l'extrémité de l'âme (21) dépassant de l'extrémité de l'isolant (22), et comportant une tresse conductrice (23) entourant l'isolant (22) sans dépasser de l'extrémité de l'isolant (22), et une gaine (24) entourant la tresse (23), une partie de la tresse (23) étant dénudée à proximité de l'extrémité du câble (2) ; - ledit connecteur (1) comportant une première partie formant un socle (11) isolant, une seconde partie formant un couvercle (12) isolant, un premier circuit électrique (36) positionné sur le socle (11) destiné à être connecté à la partie dénudée de la tresse (23), et un second circuit électrique (43) positionné sur le socle (11) et destiné à être connectée à l'extrémité de l'âme, caractérisé en ce que le couvercle (12) et/ou le socle (11) comportent un élément électrique conducteur (3) apte à enserrer la partie dénudée de la tresse (23) après serrage du socle (11) sur le couvercle (12), assurant le contact électrique entre la tresse (23) et le premier circuit électrique (36), le serrage du couvercle (12) sur le socle (11) assurant simultanément le contact électrique entre la tresse (23) et le premier circuit électrique (36), et le contact électrique entre l'extrémité de l'âme (21) du câble (2) et le second circuit électrique (43).
2. 2. Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément conducteur (3) présente une géométrie permettant une déformation contrôlée de l'élément conducteur, permettant de limiter la pression exercée sur ladite tresse (23) par ledit élément conducteur (3).
3. 3. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément conducteur (3) comporte une bande conductrice (31, 32), ladite bande (31, 32) étant reliée à chacune de ses extrémités au socle (11) ou au couvercle (12), la partie centrale (34) de ladite bande (31, 32) étant laissée libre.
4. 4. Dispositif de liaison selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite bande conductrice (3a) est formée d'une bande métallique comportant des pliures (6) réparties régulièrement le long de ladite partie centrale (34), lesdites pliures (6) étant aptes à se déformer permettant à ladite bande conductrice (3a) de s'étirer élastiquement suivant la longueur de la bande.
5. 5. Dispositif de liaison selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite bande conductrice (3b) présente une bande métallique (71) comportant des découpes partielles transversales (73) réparties régulièrement le long de ladite partie centrale (34), et une bande en élastomère (72) fixée sous ladite bande métallique (71), lesdites découpes (73) étant aptes à s'écarter, et ladite bande en élastomère (72) assurant le retour en position rapprochées desdites découpes, pour permettre à ladite bande conductrice (3b) de s'étirer élastiquement.
6. 6. Dispositif de liaison selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite bande conductrice (33) présente une bande métallique (81) comportant des boucles (83) réparties régulièrement le long de ladite partie centrale (34), et des parties planes (84) alternant avec lesdites boucles (83), lesdites boucles (83) étant aptes à se déformer, et une bande en élastomère (82) fixée sous lesdites parties planes (84) assurant le retour en position desdites boucles (83), pour permettre à ladite bande conductrice (3c) de s'étirer élastiquement.
7. 7. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ladite bande conductrice (3) comporte un revêtement conducteur sur la surface destinée à être mis en contact avec ladite tresse (23) pour assurer une continuité électrique entre ladite bande conductrice (3) et ladite tresse (23).
8. 8. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit socle (11) et ledit couvercle (12) comportent chacun un élément conducteur (3), les éléments conducteurs (3) étant aptes à venir se positionner en regard l'un de l'autre, pour enserrer ladite tresse (23) au droit de la partie dénudée dudit câble (2).
9. 9. Dispositif de liaison selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux éléments conducteurs (3) sont fixés à leurs extrémités (33) au socle (11) et au couvercle (12), les extrémités (33) correspondantes des deuxéléments conducteurs (3) étant aptes en venir en contact l'une contre l'autre pour assurer une continuité électrique et permettre de relier les deux éléments conducteurs (3) audit circuit électrique (36).
10. 10. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit socle et/ou ledit couvercle comportent une bande conductrice présentant une succession de parties libres alternant avec des surfaces d'appui sur le socle et/ou le couvercle, chaque partie libre venant enserrer un câble après serrage dudit couvercle sur ledit socle, et chaque câble comportant une tresse en partie dénudée à l'extrémité desdits câbles, mettant ledit élément conducteur au contact desdites tresses au droit de la partie dénudée desdits câbles.
11. 11. Connecteur pour un dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une première partie formant un socle (11) isolant, une seconde partie formant un couvercle (12) isolant, un premier circuit électrique (36) positionné sur le socle (11), un second circuit électrique (43) positionné sur le socle (11) et au moins un élément électrique conducteur (3) destiné à venir en contact électrique avec le premier circuit électrique (43).