Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02588954 2007-05-17
1
Harnais électrique blindé, en particulier pour moteur d'avion
L'invention concerne un harnais électrique blindé ou double blindé et
à double barrière d'étanchéité pour des zones à environnement sévère en
termes de température, de vibrations et de perturbations
électromagnétiques, telles par exemple qu'un turboréacteur ou un
turbopropulseur.
Un harnais de ce type comprend un ensemble de fils et de câbles
électriques qui assurent par exemple la liaison entre différents équipements
électriques tels qu'un système de régulation électronique moteur ou des
capteurs.
Actuellement, deux technologies différentes sont utilisées pour
l'assemblage des harnais électriques, en fonction des températures
régnant dans leurs zones d'utilisation. Lorsque la température maximale
dans ces zones ne dépasse pas 150 C, on utilise en général pour protéger
les câbles et fils électriques de liaison, une structure comprenant une
tresse textile formant une première couche protectrice des câbies et fils
électriques, une tresse tubulaire métallique de blindage électromagnétique
entourant la tresse textile, et une gaine externe en polymère thermo-
rétractable dont l'extrémité comporte un embout de polymère thermo-
rétractable servant à protéger l'extrémité de la tresse de blindage sur une
pièce tubulaire de raccordement métallique ou composite et à relier la
gaine externe à cette pièce de raccordement. Cette structure a!'avantage
d'accepter des rayons de courbure relativement faibles mais sa tenue
thermique est limitée à 150 C.
Dans les zones où la température est plus élevée et peut atteindre
260 C en pointe, on utilise une structure tubulaire de protection des câbles
et fils électriques qui comprend une gaine interne en PTFE
(polytétrafluoroéthylène), une tresse métallique de biindage
électromagnétique qui entoure cette gaine, et une tresse textile qui entoure
la tresse de blindage et qui est réalisée en une matière supportant des
CA 02588954 2007-05-17
2
températures élevées, par exemple en fibres aramides, l'extrémité de cette
structure étant fixée par un collier mécanique sur une pièce de
raccordement métallique ou composite.
L'inconvénient de cette structure est qu'elle est plus lourde que la
précédente et n'accepte pas les petits rayons de courbure.
La présente invention a pour objet une structure unique de protection
et de liaison de câbles et fils électriques du type précité, qui ne présente
pas les inconvénients des structures connues, qui puisse être utilisée aussi
bien dans les zones à température maximale de 150 C environ que dans
les zones où la température atteint 260 C en pointe, et qui accepte des
rayons de courbure relativement faibles.
L'invention propose, à cet effet, un harnais électrique blindé et
étanche, en particulier pour moteur d'avion, comprenant un ensemble
d'éléments conducteurs équipés à leurs extrémités de connecteurs ou de
dérivations, chaque élément conducteur comprenant au moins un câble ou
fil électriquement conducteur monté dans une structure tubulaire de
protection et de blindage qui comporte une tresse tubulaire interne textile et
une tresse métallique intermédiaire de blindage électromagnétique,
caractérisé en ce que la structure tubulaire comprend également une gaine
externe annelée en polymère, entourant la tresse métallique de blindage et
dont au moins une extrémité est fixée sur un embout tubulaire de matière
thermo-rétractable, cet embout tubulaire permettant de fixer la gaine
externe sur un connecteur ou une dérivation, et servant à serrer et fixer une
extrémité de la tresse métallique de blindage, par l'intermédiaire d'une
virole ou d'un collier métallique, sur une pièce métallique tubulaire du
connecteur ou du raccord de la dérivation.
La gaine externe est réalisée en une matière supportant les
températures élevées, par exemple en PTFE, et sa structure annelée lui
permet d'accepter les faibles rayons de courbure.
L'embout de matière thermo-rétractable, qui est fixé à l'extrémité de
cette gaine externe, permet d'assurer la fixation de la gaine sur un
CA 02588954 2007-05-17
3
connecteur ou un raccord de dérivation. L'extrémité de la tresse métallique
de blindage est serrée sur ce connecteur ou ce raccord, avantageusement
par l'intermédiaire d'une virole métallique ou d'un collier électriquement
conducteur ou non pour assurer la continuité du blindage
électromagnétique.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'extrémité de la
gaine externe est traitée chimiquement quand elle est réalisée en PTFE,
pour pouvoir être fixée par collage sur l'embout de matière thermo-
rétractable, par exemple au moyen d'une colle époxy.
Cet embout thermo-rétractable est en une matière plastique
supportant les températures élevées, telle notamment qu'un élastomère
fluoré commercialisé sous la marque VITON ou un élastomère silicone. La
virole ou le collier de serrage de l'extrémité de la tresse métallique de
blindage sur le connecteur ou le raccord est en acier inoxydable ou en
alliage cuivre-nickel, la tresse métallique de blindage étant
avantageusement en alliage cuivre-nickel.
De préférence, la pièce métallique du connecteur ou du raccord sur
laquelle est serrée l'extrémité de la tresse métallique de blindage est en
titane, ce matériau étant choisi pour sa légèreté et ses caractéristiques
mécaniques.
Pour assurer la continuité du blindage électromagnétique, cette
pièce en titane peut être traitée superficiellement et recevoir par exemple
une couche de nickel déposée par voie chimique.
La tresse tubulaire de protection textile est quant à elle réalisée de
préférence en fibres aramides telles que celles commercialisées sous la
marque NOMEX.
De façon générale, le harnais selon l'invention présente l'avantage
d'un gain de poids de l'ordre de 20 % par rapport aux technologies utilisées
antérieurement. Il est de plus destiné à être utilisé aussi bien dans les
zones à température moyenne que dans les zones à température élevée. Il
CA 02588954 2007-05-17
4
en résulte une simplification de la fabrication de ces harnais, en termes
d'approvisionnement et d'assemblage de leurs composants.
L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques
et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la
description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins
annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un harnais électrique de
moteur d'avion ;
- la figure 2 est une demi-vue schématique en coupe axiale de
l'extrémité d'un élément conducteur de ce harnais.
Le harnais 10 représenté en figure 1 comprend un certain nombre
d'éléments conducteurs 12 qui sont reliés entre eux par des dérivations 14
et qui comportent aux extrémités du harnais un connecteur 16 de liaison à
un système électronique et des connecteurs 18 de liaison à des capteurs
installés dans diverses zones d'un moteur d'avion, par exemple dans la
zone d'une soufflante montée à l'entrée d'un turboréacteur et dans la zone
du compresseur de ce turboréacteur.
Plus précisément, le harnais 10 de la figure 1 comprend un premier
élément conducteur 12 dont une extrémité est équipée du connecteur 16
de liaison au système électronique et dont l'autre extrémité est reliée par
une dérivation 14 à deux autres éléments conducteurs 12 dont l'un est
équipé à une extrémité d'un connecteur 18 de liaison à un capteur et dont
l'autre est relié par une autre dérivation 14 à deux autres éléments
conducteurs 12 équipés de connecteurs 18 de liaison à des capteurs.
Chaque élément conducteur 12 comprend, comme on le voit mieux
en figure 1, un ou plusieurs câbles ou fils électroconducteurs 20 servant à
la transmission de signaux électriques entre le système électronique et les
capteurs montés sur le moteur, ce ou ces câbles ou fils électroconducteurs
étant montés dans une structure tubulaire 22 de protection et d'étanchéité
raccordée à ses extrémités à un connecteur 16 ou 18 et à une dérivation
14.
CA 02588954 2007-05-17
Selon l'invention, la structure 22 comprend une tresse tubulaire
textile interne 24, qui entoure le ou les conducteurs 20, une tresse tubulaire
métallique 26 de blindage électromagnétique, qui entoure la tresse textile
interne 24, et une gaine externe 28 de forme annelée, qui entoure la tresse
5 métallique de blindage 26.
La tresse textile interne 24 est réalisée en fibres aramides du type de
celles commercialisées sous la marque NOMEX.
La tresse de blindage est en cuivre nickelé et la gaine externe 28 est
en PTFE (polytétrafluoroéthylène).
L'extrémité de la gaine 28 est fixée, avantageusement par collage au
moyen d'une colle époxy, sur l'extrémité d'un embout cylindrique 30 de
matière plastique thermo-rétractable, telle qu'un élastomère fluoré du type
de ceux commercialisés sous la marque VITON ou en variante un
élastomère silicone.
Pour permettre sa fixation par collage sur l'embout 30, l'extrémité de
la gaine 28 reçoit un traitement chimique du type sodium ammoniac pour la
suppression des atomes de fluor en surface de la gaine.
L'embout thermo-rétractable 30 entoure une extrémité d'une pièce
cylindrique 32 réalisée de préférence en titane, qui se fixe sur un
connecteur 16 ou 18 et qui comporte une queue cylindrique 34 sur laquelle
l'extrémité de la tresse métallique 26 est serrée au moyen d'une virole ou
d'un collier métallique 36 en acier inoxydable, recouvert par l'embout
thermo-rétractable 30.
Pour que la pièce 32 en titane puisse assurer la continuité du
blindage électromagnétique, sa surface est revêtue d'une couche de nickel
déposée par voie chimique et sur laquelle l'extrémité de la tresse
métallique 26 est serrée par la virole ou le collier 36.
L'extrémité de l'embout 30 opposée à la gaine extérieure 28
comporte un rebord annulaire interne d'accrochage sur un rebord annulaire
externe 40 de la queue cyiindrique 34 de la pièce 32.
