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Ensemble connecteur pour aéronef
L'invention appartient au domaine des connecteurs électriques.
L'invention a pour objet un ensemble connecteur apte à réaliser une connexion
entre un moteur d'un aéronef et un câble, ou autre composant électrique, situé
dans un mât d'accrochage. Le mât d'accrochage permet de solidariser le moteur
à la voilure de l'aéronef. L'invention trouve tout particulièrement des
applications
dans le domaine de l'aéronautique, pour équiper des aéronefs munis d'une zone
coupe feu entre le moteur et un fuselage de l'aéronef.
Un but de l'invention est de fournir un ensemble connecteur permettant
de connecter et déconnecter aisément un moteur d'aéronef d'un câble situé
dans un corps d'un mât, ledit mât portant ledit moteur, afin de relier le
moteur à
un générateur électrique situé dans un fuselage de l'aéronef. Un autre but de
l'invention est de fournir un tel ensemble connecteur dont un encombrement est
faible. Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un ensemble
connecteur apte à remplir une fonction coupe feu.
Un aéronef est généralement muni d'au moins deux moteurs. Chaque
moteur est alors solidaire de l'intrados d'une aile dudit aéronef. Le moteur
est
solidarisé à l'aile par l'intermédiaire d'un mât d'accrochage. Des circuits
hydrauliques pour le carburant, l'air chaud et les échangeurs de pression et
de
température transitent depuis le corps de l'aéronef jusqu'au moteur, en
passant
par le mât. De même, un câble électrique transite depuis le moteur jusqu'à
l'aéronef, en passant par le mât, pour relier ledit moteur à un générateur
électrique.
Afin de faciliter une maintenance du moteur, en permettant de
désolidariser aisément ledit moteur du mât d'accrochage, il est connu
d'utiliser
un ensemble connecteur entre le moteur et le mât. L'ensemble connecteur
permet de connecter un câble provenant du moteur avec un câble provenant du
mât, le câble provenant du mât étant relié, par une extrémité opposée à
l'extrémité connectée au câble du moteur, au générateur électrique. Cet
ensemble connecteur est facilement accessible, puisque situé hors de
l'aéronef,
à l'endroit de l'intrados d'une aile. Ainsi, lorsqu'on souhaite désolidariser
le
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moteur de l'aéronef, on déconnecte le câble du moteur du câble du mât, ce qui
permet d'individualiser ledit moteur. Il est alors possible, sans risque
notamment
d'électrocution, de procéder à une maintenance du moteur, un échange de
moteur, etc.
Par ailleurs, afin d'augmenter une sécurité de l'aéronef, il est connu de
séparer au moyen d'une zone coupe feu, le moteur du corps de l'aéronef.
Généralement, la zone coupe feu est située à l'endroit d'une cloison de
séparation, ou cloison pare-feu, entre le moteur et le mât. La cloison pare-
feu
peut faire partie intégrante du mât. Le passage de cette cloison pare-feu,
notamment par le câble électrique reliant le moteur au générateur électrique,
doit donc être sécurisé afin d'interdire toute propagation éventuelle de
flammes.
Afin de diminuer un encombrement et un poids à l'endroit du moteur et du
mât, tout en autorisant une maintenance aisée dudit moteur et une sécurité
importante d'un point de vue de la propagation du feu, il est connu d'utiliser
un
ensemble connecteur situé à l'endroit de la cloison pare-feu. C'est l'ensemble
connecteur lui-même qui remplit la fonction pare-feu à l'endroit du câble.
Un tel ensemble connecteur est muni d'un réceptacle, solidaire de la
cloison pare-feu. Le réceptacle porte des contacts du câble provenant du
générateur électrique qui transite par le mât. Le réceptacle est apte à se
connecter à un autre élément de l'ensemble connecteur formé par une extrémité
libre du câble du moteur. Le réceptacle comporte par exemple quatre picots,
formant des contacts mâles, qui s'emboîtent dans des logements ménagés sur
l'extrémité libre du câble du moteur, ces logements formant des contacts
femelles. Des dimensions des logements sont telles que les picots sont
introduits en force dans lesdits logements et ainsi maintenus par contacts
serrés
dans lesdits logements. L'ensemble connecteur peut être muni de trois phases
de génération électrique et d'une phase neutre. Afin de remplir la fonction
pare-
feu de l'ensemble connecteur, le réceptacle peut être muni, par exemple, d'un
matériau apte à empêcher la propagation de flammes éventuelles. On utilise
généralement comme matériau pare-feu du caoutchouc ou du silicone.
Cet ensemble connecteur permet donc, sans augmenter de manière
importante un encombrement et un poids à l'endroit de la liaison moteur/mât,
d'assurer une fixation réversible du moteur au mât ainsi qu'une fonction pare-
feu.
Cependant, un tel ensemble connecteur pose parfois des problèmes. En
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effet, le moteur, de par son fonctionnement, est soumis à de nombreuses et
fortes vibrations. Ces vibrations sont notamment transmises à l'ensemble
connecteur. Les picots subissent alors une usure, du fait de frottements
desdits
picots contre les parois des logements dans lesquels lis sont insérés. Les
picots
peuvent être des picots en bronze, recouverts d'une fine couche d'or. Cette
couche d'or est éliminée au cours du temps du fait des frottements répétés des
picots contre les parois des logements. Les picots peuvent alors subir une
corrosion du fait notamment de l'humidité de l'air. Or, les intensités
traversant
l'ensemble connecteur sont de l'ordre de 200 Ampères par phase électrique. Du
fait de la corrosion, une résistance se forme, entraînant une augmentation
locale
de la température, à l'endroit des picots ayant subits cette corrosion. Cette
augmentation de la température peut être à l'origine de la création d'arcs
électriques pouvant endommager de manière irréversible une ou plusieurs
phases électriques de l'ensemble connecteur.
Dans l'invention, on cherche à résoudre les problème ci-dessus, en
proposant un ensemble connecteur apte à réaliser une connexion sécurisée
entre un moteur et un câble situé dans un mât d'un aéronef. Par connexion
sécurisée, on entend que la connexion est apte à résister à la corrosion. La
connexion peut par ailleurs remplir une fonction pare-feu. L'ensemble
connecteur de l'invention a un encombrement similaire à l'encombrement de
l'ensemble connecteur de l'état de la technique décrit ci-dessus. Ainsi, il
est
possible de munir les aéronefs actuels de l'ensemble connecteur de
l'invention,
sans procéder préalablement à des changements importants de la configuration
de la connexion.
Pour arriver à ce résultat, l'ensemble connecteur de l'invention comporte
une partie mâle, munie de picots, et une partie femelle, munie de cosses.
Chaque picot forme un contact mâle, apte à traverser une cosse formant un
contact femelle. La connexion est effectuée à l'endroit de la cloison de
séparation entre le moteur et le mât. La partie de l'ensemble connecteur qui
traverse ladite cloison peut être munie d'un matériau pare-feu. Un picot peut
être
maintenu dans une cosse par exemple par un écrou. Ainsi, tout risque de
mouvement relatif du picot par rapport à la cosse est supprimé. Les picots ne
peuvent plus être usés par frottements. Si une couche d'or, ou autre, recouvre
les picots, elle n'est plus éliminée par le frottement du picot contre la
cosse. Les
phénomènes de corrosion sont donc également supprimés ou du moins
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fortement diminués.
Les cosses sont indépendantes les unes des autres, c'est-à-dire qu'elles
forment chacune une extrémité d'un conducteur isolé, l'ensemble des
conducteurs étant, par exemple, entouré d'une gaine afin de former un câble.
La
connexion se fait en autant d'étapes qu'il y a de contacts, c'est-à-dire qu'on
procède lors de chaque étape à la connexion d'un picot avec une cosse. La
connexion entre le moteur et le mât est aisée, de même qu'une déconnexion. Il
est possible de procéder à un grand nombre de connexions et déconnexions,
sans risque d'usure, contrairement à l'ensemble connecteur de l'état de la
technique pour lequel le fait de rentrer en force des picots dans des
logements
crée obligatoirement, à plus ou moins long terme, une usure.
Plus particulièrement, conformément à l'invention telle que revendiquée
de façon large, il est proposé un ensemble connecteur pour aéronef, apte à
établir une connexion entre un moteur et un câble d'un mât de fixation du
moteur
à une aile de l'aéronef, l'ensemble connecteur étant situé à l'endroit d'une
cloison de séparation entre le moteur et le mât, l'ensemble connecteur
comportant une partie mâle portant des contacts mâles, et une partie femelle
portant des contacts femelles, les contacts mâles étant aptes à être connectés
aux contacts femelles, dans lequel les contacts mâles sont des picots et les
contacts femelles sont des cosses, chaque picot étant apte à traverser une
cosse.
Dans un exemple de réalisation, on munit l'ensemble connecteur d'un
noyau pare-feu. Le noyau pare-feu peut former un coeur de la partie mâle et/ou
femelle dudit ensemble. Le noyau pare-feu peut être un noyau en silicone ou en
caoutchouc. Ainsi, il n'est pas nécessaire de munir l'aéronef, à l'endroit de
la
liaison électrique moteur/mât d'un dispositif supplémentaire pour réaliser la
fonction pare-feu requise.
Selon un premier exemple de réalisation de l'ensemble connecteur de
l'invention, les picots s'étendent radialement par rapport à un axe
longitudinal
d'un câble portant lesdits picots.
Selon un second exemple de réalisation de l'ensemble connecteur, les
picots s'étendent parallèlement à un axe longitudinal d'un câble portant
lesdits
picots, les cosses s'étendant radialement par rapport à un câble portant
lesdites
cosses.
Par câble d'un mât, on entend au moins un conducteur électrique
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transitant par le mât. Il est possible d'avoir une pluralité de conducteurs
électriques, l'ensemble de ces conducteurs électriques pouvant être entouré,
au
moins partiellement, d'une gaine commune. De même, par câble d'un moteur,
on entend au moins un conducteur électrique relié électriquement au moteur.
5 Dans le cas où il y a une pluralité de conducteurs électriques, ces derniers
peuvent être au moins partiellement entourés d'une gaine commune.
Il est également possible de réaliser les cosses dans un matériau flexible.
Une conception et une orientation des picots peuvent alors être quelconques,
puisque la flexibilité des cosses permet d'assurer dans tous les cas la
connexion.
Dans un exemple de réalisation, le câble muni des cosses de l'ensemble
connecteur est situé côté moteur, le câble muni des picots étant situé côté
mât.
Ainsi, la partie femelle de l'ensemble connecteur est mobile, en ce sens que
lorsque le moteur est désolidarisé du mât, ladite partie femelle est également
désolidarisée du mât. La partie mâle, elle, est fixée à la cloison de
séparation
que le câble portant ladite partie mâle traverse.
Afin d'assurer le maintien des picots dans leur cosse respective, il est
possible de prévoir des moyens de fixation d'une cosse à un picot. Dans un
exemple de réalisation, les moyens de fixation comportent des écrous.
L'ensemble connecteur de l'invention peut être triphasé. Il peut par
ailleurs comporter au moins une phase neutre.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description non
restrictive qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci
sont
présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les
figures
montrent :
- Figure 1 : Une vue de côté d'un ensemble connecteur, selon un premier
exemple de réalisation de l'invention ;
- Figure 2 : Une coupe transversale, selon II-II, de la figure 1 ;
- Figure 3: Une cosse selon un exemple de réalisation de l'invention ;
- Figure 4 : Une vue de côté d'un ensemble connecteur, selon un
deuxième exemple de réalisation de l'invention.
Sur la figure 1 est représentée une partie mâle 2 et une partie femelle 3,
non connectées, d'un ensemble connecteur 1.
Un premier câble 5 transite dans un mât et traverse une cloison 4 de
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séparation entre ledit mât et un moteur d'un aéronef (non représentés), de
manière à ce que la partie mâle 2 de l'ensemble connecteur 1, portée par
ledit premier câble 5, débouche vers l'extérieur du mât, en direction du
moteur. La partie mâle 2 est fixe sur la cloison 4 de séparation. La partie
mâle 2 de l'ensemble connecteur 1 est munie d'une tête de connexion 6 en
saillie de la cloison de séparation 4. La tête de connexion 6 porte des
contacts mâles 7. Les contacts mâles 7 sont des picots. Les picots 7
s'étendent radialement par rapport à un axe A longitudinal du premier câble
5, en saillie de la tête de connexion 6.
Un deuxième câble 8 est muni à l'endroit d'une extrémité libre 9 de
contacts femelles 10. L'extrémité libre 9 du deuxième câble 8 et les contacts
femelles 10 forment la partie femelle 3 de l'ensemble connecteur 1. Une
extrémité fixe (non représentée) du deuxième câble 8, opposée à l'extrémité
libre 9, est solidaire du moteur. Les contacts femelles 10 sont des cosses.
Chaque cosse 10 forme l'extrémité d'un conducteur 11, l'ensemble des
conducteurs 11 étant entouré par une gaine et forme le deuxième câble 8.
Par cosse 10, on entend une pièce métallique fixée à l'extrémité d'un
conducteur électrique 11 pour effectuer sa connexion, la cosse 10
comportant pour cela un orifice 12 ou une encoche. Les cosses 10 de la
partie femelle 3 de l'ensemble connecteur 1 sont ainsi munies chacune d'un
orifice 12. Chaque orifice 12 peut être traversé par un picot 7, pour réaliser
une connexion entre le premier câble 6 et le deuxième câble 8. Les cosses
10 sont des cosses plates. Par cosse 10 plate, on entend qu'un corps de
chaque cosse 10 s'étend dans un unique plan P (figure 3).
Pour connecter la partie femelle 3 à la partie mâle 2, on amène le
deuxième câble 8 en direction de la cloison de séparation 4. On procède
alors au rattachement des cosses 10 aux picots 7. Pour cela, on introduit
chaque picot 7 dans un orifice 12 d'une cosse 10, afin de réaliser une
connexion électrique entre le picot 7 et la cosse 10, et donc entre le moteur
et le premier câble 6 transitant par le mât.
Pour maintenir les picots 7 dans les cosses 10, quelles que soient les
conditions d'utilisation de l'ensemble connecteur 1, il est possible de munir
ledit ensemble connecteur 1 de moyens de fixation d'une ou plusieurs
cosses 10 sur leur picot 7 respectif. Ainsi, chaque couple cosse 10 / picot 7
peut être muni de tels moyens de fixation. Même en cas de fortes vibrations
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du moteur, les picots 7 restent alors solidaires des cosses 10.
Sur la figure 2 est représentée une coupe transversale, selon l'axe II-
ii, de la partie mâle 2 de l'ensemble connecteur 1 de la figure 1. La tête de
connexion 6 est de forme circulaire cylindrique et comporte, dans un volume
interne 13, quatre conducteurs électriques 14. Les conducteurs électriques
14 s'étendent parallèlement entre eux et parallèlement à l'axe A. Chaque
conducteur électrique 14 est muni d'un picot 7 qui s'étend
perpendiculairement à son conducteur électrique 14, en saillie sur ledit
conducteur 14. Les picots 7 s'étendent vers l'extérieur par rapport à un
centre C de la tête de connexion 6, de manière à traverser une paroi 15 de
ladite tête de connexion 6 et à déboucher vers l'extérieur du volume interne
13. Les conducteurs électriques 14 peuvent être (figure 1), au moins
partiellement, entourés d'une gaine 16, permettant de former le premier
câble 5. Ils peuvent par la suite, une fois la cloison de séparation 4
traversée,
être de nouveau individualisés, comme cela est représenté à la figure 1.
Dans l'exemple représenté à la figure 2, la tête de connexion 6 est
munie, dans son volume interne 13, d'un noyau pare-feu 17. Le noyau pare-
feu 17 est en forme de croix et divise ainsi le volume interne 13 en quatre
compartiments 18. Chaque compartiment 18 comporte un conducteur
électrique 14. Dans un exemple de réalisation, on utilise, pour réaliser le
noyau pare-feu 17 de la silicone ou du caoutchouc. Ainsi, les conducteurs
électriques 14 sont isolés électriquement les uns des autres.
Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, les picots 7 débouchent
directement vers l'extérieur, c'est-à-dire qu'ils ne sont protégés par aucun
réceptacle. Une telle exposition à l'air ambiant et aux intempéries ne pose
pas de problème, dans la mesure où lesdits picots 7 sont recouverts d'un
matériau résistant à la corrosion, tel qu'une couche d'or. En effet, les
risques
d'usure étant éliminés, ou fortement diminués, la couche d'or n'est plus
éliminée au cours du temps, le phénomène de corrosion ne peut donc pas se
produire.
Cependant, dans d'autres exemples de réalisation de l'ensemble
connecteur 1 de l'invention, il est possible de munir la tête de connexion 6
d'une protection. Par exemple, la tête de connexion 6 est entourée d'une
paroi circulaire cylindrique de plus grand diamètre qu'un diamètre de ladite
tête de connexion 6, et d'une hauteur au moins égale à une hauteur de la
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tête de connexion 6. Par hauteur, on entend la dimension de la protection, ou
de la tête de connexion 6, qui s'étend parallèlement à l'axe A. Ainsi, les
picots 7 sont entourés et protégés par cette protection. De plus, la connexion
en elle même, entre les picots 7 et les cosses 10 est protégée par cette
paroi.
Les contacts mâles 7 et femelles 10 de l'exemple représenté aux
figures 1 et 2, sont au nombre de quatre. Par exemple, trois picots 7
connectés à trois cosses 10 forment trois phases électriques, le quatrième
picot, connecté à la quatrième cosse 10, formant une phase neutre. Il est
également possible d'avoir quatre phases électriques, ou deux phases
électriques et deux phases neutres, ou une phase électrique et trois phases
neutres. De même, il est possible de réaliser un ensemble connecteur 1 muni
de plus ou moins de picots 7 et de cosses 10, selon des besoins.
Sur la figure 3 est représentée une extrémité d'un conducteur
électrique 11 de la partie femelle 2 de l'ensemble connecteur 1. L'extrémité
du conducteur électrique 11 porte une cosse 10. La cosse 10 s'étend dans
un prolongement du conducteur électrique 11. La cosse 10 est une cosse
plate, et est comprise dans un plan unique P.
Il est possible de réaliser la cosse 10 dans un matériau conducteur
souple. Ainsi, il est possible de plier et/ou tordre ladite cosse 10. La cosse
10
s'étend alors dans plusieurs plans différents, selon des pliures et/ou
torsions
imposées à ladite cosse 10. Un ensemble connecteur 1 muni de cosses 10
souples peut être intéressant dans le cas où les picots 7 de la partie mâle 2
de l'ensemble connecteur 1 sont difficilement accessibles, ou dans le cas où
une longueur disponible des conducteurs électriques 11 portant les cosses
10 est faible. Par longueur disponible, on entend longueur d'un conducteur
électrique 11 non entourée de la gaine, et donc individualisée par rapport aux
autres conducteurs électriques 11 du deuxième câble 8 (figure 1).
Sur la figure 4 est représenté un ensemble connecteur 100 selon un
autre exemple de réalisation de l'invention. L'ensemble connecteur 100
comporte une partie mâle 101 et une partie femelle 102.
La partie mâle 101 forme une extrémité d'un premier câble 103, tandis
que la partie femelle 102 forme une extrémité d'un deuxième câble (non
représenté). Le premier câble 103 traverse une cloison 105 de séparation
entre un mât et un moteur d'un aéronef (non représentés) afin de transiter
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dans ledit mât jusqu'à, par exemple, un générateur électrique situé dans
l'aéronef. La partie mâle 101 est solidaire de la cloison 105 de séparation
qu'elle traverse. La partie mâle 101 de l'ensemble connecteur 100 est munie
d'une tête de connexion 106 en saillie de la cloison de séparation 105. Des
contacts mâles 107 débouchent de cette tête de connexion 106. Les contacts
mâles 107 sont des picots qui s'étendent parallèlement à un axe A'
longitudinal du premier câble 103.
La partie femelle 102 de l'ensemble connecteur 100 est munie de
contacts femelles 108 formés par des cosses. Chaque cosse 108 forme
l'extrémité d'un conducteur 109 du deuxième câble.
Dans l'exemple représenté à la figure 4, les parties mâle 101 et
femelle 102 de l'ensemble connecteur 100 sont connectées. Pour cela,
chaque cosse 108 est solidaire d'un picot 107. Chaque picot 107 traverse un
orifice (non visible) d'une cosse 108.
Les cosses 108 sont munies de deux segments 110 et 111 solidaires
l'un de l'autre. Un premier segment 110 est solidaire par une première
extrémité 112 du conducteur électrique 109, et s'étend dans un même plan
que ledit conducteur 109. Un second segment 111 est solidaire par une
première extrémité 113 d'une seconde extrémité 114 du premier segment
110. Le deuxième segment 111 s'étend perpendiculairement au premier
segment 110. Le deuxième segment 111 est muni de l'orifice par lequel le
picot 107 traverse la cosse 108.
Les picots 107 sont maintenus sur les cosses 108 grâce à des
moyens de fixation 115. Dans l'exemple représenté, les moyens de fixation
115 sont des écrous. Les picots 107 sont alors munis d'un filetage,
permettant de visser chaque écrou 115 autour d'un picot 107. Les écrous
115, lorsqu'ils sont correctement vissés, interdisent tout mouvement des
picots 107 dans l'orifice des cosses 108 correspondantes. On supprime ainsi
les risques de frottement des picots 107 contre la paroi des orifices ménagés
sur les cosses 108.
Dans un autre exemple de réalisation, on peut munir les picots 107
d'un orifice dans lequel est insérée une tige de blocage formant les moyens
de fixation 115. La tige de blocage a une longueur strictement supérieure à
un diamètre de l'orifice ménagé sur la cosse 108. Par longueur de la tige, on
entend la plus grande dimension de ladite tige. Ainsi, la tige interdit le
retrait
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accidentel du picot 107.
Dans un autre exemple de réalisation d'un ensemble connecteur 1 ou
100 de l'invention, il est possible de munir l'extrémité du câble provenant du
moteur d'une partie mâle munie de picots, l'extrémité du câble traversant la
5 cloison de séparation entre le mât et le moteur est alors munie d'une partie
femelle comportant des cosses.
