DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

[0001] La présente invention concerne un dispositif de jonction électrique permettant de raccorder deux tronçons de câble électrique avec un changement de direction au niveau du raccord compris entre 0 et 360°. L’invention concerne également un procédé de raccordement de deux tronçons de câble électrique au moyen de ce dispositif de jonction électrique. L’invention concerne, de plus, un câble de puissance doté de deux tronçons raccordés par ce dispositif de jonction électrique.

[0002] L’invention trouve des applications dans tous les domaines du transport de puissance électrique, comme les domaines du transport ferroviaire, maritime, terrestre, spatial, etc. Elle trouve, en particulier, des applications dans le domaine aéronautique pour le transport de la puissance électrique au sein des aéronefs et notamment de la puissance nécessaire à la propulsion des aéronefs hybrides et électriques.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION

[0003] Les constructeurs aéronautiques cherchent à développer des aéronefs à propulsion électrique ou hybride. Ces types de propulsion, électrique ou hybride, nécessitent la production et le transport de fortes puissances électriques permettant de générer une poussée suffisante pour le décollage de l’aéronef, son maintien en vol et son atterrissage, quel que soit le type d’aéronef : aéronefs à décollage/atterrissage vertical (appelés VTOL), aéronefs à décollage/atterrissage sur distance courte (appelés STOL), aéronefs à décollage/atterrissage conventionnel (appelés CTOL), avions commerciaux ou militaires, hélicoptères ou drones.

[0004] D’une façon générale, une forte puissance électrique est obtenue par l’association de tensions élevées, par exemple des tensions pouvant atteindre 3000V, et de forts courants, par exemple des courants pouvant atteindre 1000A. Le système d’interconnexion électrique à bord de ces aéronefs à propulsion électrique ou hybride, appelé système EWIS (electrical wiring interconnection system), doit être capable de transporter les forts courants et les fortes tensions afin de les distribuer entre les nombreux équipements électriques répartis dans l’aéronef comme, par exemple, les générateurs, les batteries, l’électronique de puissance, les moteurs électriques, etc.

[0005] Or, le transport des courants forts requiert l’utilisation de conducteurs électriques, généralement en cuivre ou en aluminium, de grosses sections, comme par exemple de jauge AWG8 à AWG4/0 ou plus, et les tensions élevées nécessitent des isolants électriques de grandes épaisseurs dont le rôle est non seulement d’assurer la tenue diélectrique mais également d’éviter les décharges partielles en basse pression, dues à l’altitude élevée.

[0006] Actuellement, les câbles utilisés en aéronautique sont des câbles dont la section de l’élément conducteur (appelé aussi simplement conducteur) ne permet pas de transporter les courants nécessaires pour couvrir la totalité des cas d’application de propulsion électrique ou hybride. En effet, la section maximale des câbles connus en aéronautique à ce jour est de 107mm ² , ce qui correspond à une jauge AWG4/0 (AWG pour « American Wire Gauge » en termes anglo-saxons). , Compte tenu de leur encombrement important, de leur masse élevée, de leur grand rayon de courbure et de leur forte raideur, qui rendent leur installation difficile, les câbles de cette jauge AWG4/0 ne sont quasiment jamais utilisés dans les aéronefs à propulsion classique. En effet, dans un aéronef, les câbles doivent parfois comporter des changements de direction, par exemple pour connecter un moteur avec un câble traversant la voilure ou pour faire transiter le câble de la voilure vers le fuselage de l’aéronef.

[0007] Or, le transport de courants forts pour des aéronefs à propulsion électrique ou hybride peut nécessiter des câbles d’une section encore plus élevée que celle de la jauge AWG4/0. Si les câbles AWG4/0 sont déjà peu utilisés à cause de leur difficulté d’installation, il semble évident que l’installation de câbles encore plus gros que ceux à jauge AWG4/0 soit problématique du fait notamment de leur forte raideur qui nécessite un rayon de courbure bien grand pour une installation dans un aéronef. Cette problématique d’installation se rencontre aussi pour les câbles de jauge inférieure à AWG4/0 du fait de l’espace de cheminement souvent restreint dans les voilures et autres zones de passage.

[0008] Le transport des courants forts est donc un frein au développement des aéronefs à propulsion hybride ou électrique. [0009] Pour faciliter l’installation de câbles dont le rayon de courbure et la raideur sont importants, il a été envisagé de sectionner les câbles en plusieurs tronçons, en fonction du cheminement désiré pour le câble, et de raccorder ensuite ces tronçons les uns aux autres au moyen d’un dispositif de raccordement.

[0010] Il existe différents dispositifs de raccordement permettant de relier électriquement deux tronçons de câbles. Il existe, par exemple, un dispositif de jonction intégré au câblage et généralement formé d’un élément conducteur monobloc et d’un élément isolant rapporté. L’élément conducteur comporte généralement, à chacune de ses extrémités, une zone de sertissage sur laquelle un des tronçons de câble est raccordé par sertissage. Les deux tronçons de câble sont alors raccordés l’un à l’autre par cet élément conducteur monobloc. Ce dispositif de jonction, communément appelé « splice », forme une liaison rigide montée à demeure sur le câble, sans démontage possible. Si ce dispositif de jonction permet une connexion sécurisée, sans coupure, il présente cependant l’inconvénient d’être rectiligne et plus rigide encore que le câble lui-même. Il ne permet donc aucun changement de direction entre deux tronçons d’un câble.

[0011] Parmi les autres dispositifs de raccordement, il existe par exemple les connecteurs et les systèmes de borniers et cosses, dont le but est essentiellement de relier entre eux deux câblages d’une même liaison lors de l’installation sur un aéronef. Les borniers de raccordement sont généralement connectés aux câbles par l’intermédiaire de cosses électriques. Cependant, ces cosses électriques sont rectilignes et montées sur le bornier suivant un même axe. Les systèmes de borniers et cosses ne permettent donc pas de changement de direction entre deux tronçons d’un câble.

[0012] Les connecteurs comportent généralement deux parties distinctes, une embase et une fiche, montées chacune sur un des tronçons du câble à raccorder. La fiche et l’embase d’un connecteur peuvent être assemblées avec des raccords adaptés de façon à former un coude à 45° ou 90°. Les deux tronçons de câble, connectés l’un à la fiche l’autre à l’embase, peuvent ainsi être raccordés de façon coudée, suivant deux directions différentes. Si les connecteurs peuvent permettre un changement de direction au sein du câble, ils présentent toutefois l’inconvénient d’ajouter une coupure à la liaison électrique. En effet, la fiche et l’embase sont par définition déconnectables, ce qui engendre des coupures électriques avec toutes les problématiques associées. Pour un câble de puissance, transportant un fort courant, les inconvénients et risques liés à une coupure électrique sont particulièrement élevés : risque de déconnexion en service, risque pour la protection des personnes (par exemple contre les chocs électriques de type électrisation/ électrocution), multiplication des références de câblage, difficultés potentielles d’accessibilité pour connecter et déconnecter le connecteur, nécessité de tests et contrôles sur aéronef, masse, coût, disponibilité des produits, etc.

[0013] Il existe donc un réel besoin d’un dispositif de jonction électrique permettant un changement de direction relatif entre les deux tronçons d’un câble, sans pliage dudit câble.

RESUME DE L’INVENTION

[0014] Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus de changement de direction des câbles de puissance dans les aéronefs, le demandeur propose un dispositif de jonction électrique comportant deux têtes de câblage orientables l’une par rapport à l’autre.

[0015] Selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif de jonction électrique pour connecter un premier tronçon et un second tronçon d’un câble électrique de puissance, comprenant une première tête de câblage et une seconde tête de câblage orientables l’une par rapport à l’autre: la première tête de câblage comportant : un premier élément conducteur de forme en L, monté à l’extrémité du premier tronçon de câble et comportant un bras de forme cylindrique; et un premier élément isolant entourant le premier élément conducteur ; la seconde tête de câblage comportant : un second élément conducteur de forme en L, monté à l’extrémité du second tronçon de câble et comportant un bras de forme cylindrique, creux ; et un second élément isolant recouvrant le second élément conducteur , le bras du second élément conducteur recouvert du second élément isolant étant logé entre le premier élément conducteur et le premier élément isolant de sorte à autoriser une rotation entre la première tête de câblage et la seconde tête de câblage, le dispositif de jonction électrique comprenant en outre un clip de rétention (110) monté entre le premier élément conducteur (210) et le second élément conducteur (310) pour interdire tout déplacement en translation de la première tête de câblage (200) par rapport à la seconde tête de câblage (300).

[0016] La rotation autorisée entre les deux têtes de câblage permet aux deux tronçons de câble de pouvoir être orientés différemment l’un de l’autre. Le dispositif de jonction électrique est donc orientable et permet un changement de direction aisé du câble, dans n’importe quelle direction, même lorsque le câble est d’une grosse section (c'est-à-dire avec une jauge AWG4/0 ou même supérieure ou même inférieure).

[0017] On appelle câble de puissance, ou simplement câble, un câble électrique permettant le transport d’une forte puissance électrique (avec un fort courant et une tension élevée). L’expression « câble de puissance » ou « câble électrique » ou « câble » désigne tout type de fils conducteur, simple brin ou multibrins, plat ou rond, entouré d’un matériau diélectrique. Les expressions « câble de puissance », « câble électrique » ou « câble » désignent donc aussi les bus, barre-bus, bornier ou tout autre équipement de puissance.

[0018] Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif de jonction électrique selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : le dispositif de jonction comprend un clip de rétention monté entre le premier élément conducteur et le second élément conducteur pour interdire tout déplacement en translation de la première tête de câblage par rapport à la seconde tête de câblage. une surface extérieure du bras du premier élément conducteur comporte une première gorge et une surface intérieure du bras du second élément conducteur comporte une seconde gorge, le clip de rétention étant monté en partie dans la première gorge et en partie dans la seconde gorge. le premier élément conducteur et le second élément conducteur comprennent chacun un avant-bras creux adapté pour recevoir, respectivement, le premier tronçon de câble et le second tronçon de câble. le premier tronçon du câble électrique et le second tronçon du câble électrique sont montés par sertissage, respectivement, dans le premier élément conducteur et dans le second élément conducteur. le dispositif de jonction comprend un joint torique d’étanchéité logé entre le premier élément isolant et le second élément isolant. le dispositif de jonction comprend une bague de contact électrique logée entre le bras du premier élément conducteur et le bras du second élément conducteur. les premier et second éléments isolants comprennent chacun, sur leur surface extérieure, une zone de métallisation de blindage électromagnétique. le dispositif de jonction comprend une bague de continuité de blindage, logée entre le premier élément isolant et le second élément isolant. le premier élément isolant et le second élément isolant comprennent chacun, sur leur avant-bras, une zone de moletage adaptée pour recevoir une tresse de blindage électromagnétique.

Le dispositif de jonction comprend un dispositif de verrouillage assurant un verrouillage du positionnement angulaire relatif entre les première et seconde têtes de câblage une fois les premier et second tronçons de câble en position. le dispositif de verrouillage comporte une vis traversant le premier élément isolant et logée partiellement dans le second élément isolant. le second élément isolant et/ou le premier élément isolant est surmoulé, respectivement, sur le second élément conducteur et/ou le premier élément conducteur. le bras de la première tête de câblage et le bras de la seconde tête de câblage sont positionnés suivant un premier axe de rotation, la première tête de câblage étant orientable jusqu’à 360° selon cet axe de rotation par rapport à la seconde tête de câblage. il comporte une tête de câblage intermédiaire, ladite tête de câblage intermédiaire étant montée avec la première tête de câblage suivant un premier axe de rotation et montée avec la seconde tête de câblage suivant un second axe de rotation de sorte que la première tête de câblage est orientable selon une double orientation par rapport à la seconde tête de câblage. le premier élément conducteur et/ou le second élément conducteur comporte, à une extrémité opposée au bras, une zone de raccordement plane pour l’interfaçage avec un équipement plat tel qu’une barre-bus ou un bornier.

[0019] Un deuxième aspect de l’invention concerne un câble de puissance comportant au moins deux tronçons de câbles raccordés par au moins un dispositif de jonction tel que défini ci-dessus.

[0020] Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de raccordement d’un premier tronçon de câble électrique avec un second tronçon de câble électrique au moyen du dispositif de jonction électrique tel que défini ci-dessus qui comporte les opérations suivantes : choix d’un dispositif de jonction préalablement fabriqué ; connexion du premier tronçon de câble avec le premier élément conducteur en forme de L de la première tête de câblage ; et connexion du second tronçon de câble avec le second élément conducteur en forme de L de la seconde tête de câblage.

[0021] Avantageusement, le procédé comporte : une opération d’installation des premier et second tronçons de câble connectés ; positionnement angulaire relatif de la première tête de câblage par rapport à la seconde tête de câblage ; et montage d’une vis de verrouillage au moins partiellement dans le premier et le second éléments isolants afin de verrouiller le positionnement angulaire relatif des première et seconde têtes de câblage.

[0022] Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé comporte des opérations préalables de fabrication du dispositif de jonction : surmoulage du premier élément conducteur par un premier élément isolant de sorte à former la première tête de câblage ; surmoulage du second élément conducteur par un second élément isolant de sorte à former la seconde tête de câblage ; installation d’un clip de rétention entre un bras d’un premier élément conducteur et un bras d’un second élément conducteur; installation d’un joint torique d’étanchéité entre le premier élément isolant et le second élément isolant ; installation d’une bague de contact électrique entre le bras du premier élément conducteur et le bras du second élément conducteur ; emboîtement de la première tête de câblage dans la seconde tête de câblage.

[0023] Avantageusement, le procédé selon un aspect de l’invention peut comporter au moins une des opérations suivantes : réalisation d’une zone de métallisation sur une surface extérieure des premier et second éléments isolants ; et installation d’une bague de continuité de blindage entre le premier élément isolant et le second élément isolant.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0024] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures dans lesquelles :

[0025] La figure 1 représente une vue éclatée schématique, en perspective, d’un exemple de dispositif de jonction électrique selon l’invention ;

[0026] La figure 2 représente des vues de face et de profil d’exemples de bague de contact électrique montée dans le dispositif de jonction de la figure 1 ; [0027] La figure 3 représente une vue schématique d’un exemple de fabrication de la première tête de câblage du dispositif de jonction électrique selon l’invention ;

[0028] La figure 4 représente une vue schématique d’un exemple de fabrication de la seconde tête de câblage du dispositif de jonction électrique selon l’invention ;

[0029] La figure 5 représente une vue schématique en perspective d’un exemple de raccordement de la première tête de câblage avec la seconde tête de câblage du dispositif de la figure 1 ;

[0030] La figure 6 représente plusieurs vues schématiques en perspective du dispositif de jonction électrique selon l’invention suivant plusieurs orientations ;

[0031] La figure 7 représente, sous la forme d’un diagramme fonctionnel, un exemple de procédé de raccordement de deux tronçons de câble avec le dispositif de jonction électrique selon l’invention ;

[0032] La figure 8 représente des variantes du dispositif selon l’invention dans lesquelles une des extrémités dudit dispositif comporte une zone de raccordement plane.

DESCRIPTION DETAILLEE

[0033] Un exemple de réalisation d’un dispositif de jonction électrique orientable, dans lequel deux tronçons de câble peuvent être raccordés avec un changement de direction, 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.

[0034] 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.

[0035] Un exemple d’un dispositif de jonction électrique selon l’invention est représenté en éclaté sur la figure 1. Ce dispositif de jonction électrique 100 (appelé plus simplement dispositif de jonction) comporte une première tête de câblage 200 et une seconde tête de câblage 300, adaptées pour s’emboîter l’une dans l’autre tout en étant orientables l’une par rapport à l’autre.

[0036] La première tête de câblage 200 comprend un premier élément conducteur 210 en forme sensiblement de L, avec un bras 211 qui s’étend suivant une première direction X et un avant-bras 212 qui s’étend suivant une deuxième direction Y, sensiblement perpendiculaire à la direction X. Le premier élément conducteur 210 est fabriqué dans un matériau électriquement conducteur tel que du cuivre ou de l’aluminium. Il peut être recouvert d’un revêtement ayant des propriétés de conduction électrique et assurant une protection contre la corrosion, l’usure, le grippage, etc. A titre d’exemple, ce revêtement peut être de type argenture, dorure ou nickelage. Le premier élément conducteur est dimensionné en fonction du niveau de courant, la densité de courant étant comprise entre 0,1 et 30 A/mm ² , et de préférence entre 1 et 10A/mm ² .

[0037] Le bras 211 et l’avant-bras 212 sont solidaires l’un et l’autre, mécaniquement et électriquement. Ils peuvent être fabriqués d’une seule pièce dans un matériau électriquement conducteur. Ils peuvent, en variante, être fabriqués séparément (dans le même matériau électriquement conducteur ou dans différents matériaux conducteurs), puis fixés l’un à l’autre, par exemple par soudage ou brasage, de sorte à former un unique élément conducteur avec une continuité électrique entre le bras et l’avant-bras. Le premier élément conducteur 210 comporte ainsi un coude 216 dans une zone où le bras 211 et l’avant-bras 212 se rejoignent solidairement.

[0038] Le bras 211 de ce premier élément conducteur 210 est de forme cylindrique. Il peut être formé d’un cylindre plein ou d’un cylindre creux, fermé ou non à son extrémité libre 213. L’avant-bras 212 du premier élément conducteur 210 est au moins partiellement creux et adapté pour recevoir une extrémité d’un premier tronçon 410 du câble électrique 400 à raccorder. L’avant-bras 212 comporte, en particulier, une extrémité libre 214, creuse, dans laquelle vient se loger l’extrémité du premier tronçon de câble 410. L’avant-bras 212 peut, par exemple, être cylindrique, au moins dans sa partie proche de l’extrémité 214, destinée à recevoir le premier tronçon de câble 410. Dans sa partie proche du coude 216, l’avant-bras 212 peut être plein ou creux et comporter une surface plane 217 au moins autour de la zone où le bras 211 et l’avant- bras 212 se rejoignent solidairement. Dans cette partie proche du coude 216, l’avant- bras 212 peut, par exemple, être de forme semi-cylindrique ou rectangulaire ou de toute autre forme dès lors que cette forme permet au bras 211 et à l’avant-bras 212 d’être solidaires l’un de l’autre et de former sensiblement un angle droit.

[0039] La première tête de câblage 200 comprend aussi un premier élément isolant 220, entourant au moins partiellement le premier élément conducteur 210. Ce premier élément isolant 220 peut être fabriqué dans tout matériau diélectrique comme, par exemple, du PEEK (polyétheréthercétone), du PEKK (polyéthercétonecétone), du PFA (perfluoroalkoxy), du Polyétherimide ou tout autre thermoplastique, thermodurcissable ou polymère adapté aux contraintes environnementales et électriques de l’application. L’épaisseur de ce premier élément isolant dépend de la pression atmosphérique (liée à l’altitude de vol si l’environnement n’est pas pressurisé), la tension de service et la matière utilisée. Elle peut, par exemple, être comprise entre 0,2 et 5,4mm, et de préférence entre 0,4 et 4,25mm. Selon un mode de réalisation, l’élément isolant 220 est de type PFA et a une épaisseur de 1 ,70mm, permettant ainsi une utilisation pour des tensions de service de 800V continue en environnement non pressurisé, pour des altitudes de vol jusqu’à 55 000 pieds.

[0040] L’élément isolant 220 peut être monobloc, fabriqué d’une seule pièce puis monté autour du premier élément conducteur. L’élément isolant 220 est, par exemple, surmoulé autour dudit premier élément conducteur 210. L’élément isolant 220 peut, alternativement, être réalisé par assemblage de plusieurs pièces, dans les matières citées précédemment ou d’autres comme de la céramique usinée. L’assemblage peut être réalisé par des fixations mécaniques de type vis/écrou, par collage, soudage ou tout autre procédé.

[0041] Le premier élément isolant 220 comporte un bras isolant 221 , prévu pour entourer le bras 211 du premier élément conducteur, et prolongé par un avant-bras 222 prévu pour entourer l’avant-bras 212 du premier élément conducteur 210. Dans l’exemple de la figure 1 , le bras 221 du premier élément isolant 220 est cylindrique avec un diamètre supérieur au diamètre du bras 211 du premier élément conducteur 210 de sorte qu’il existe un jeu entre le premier élément conducteur 210 et le premier élément isolant 220 au niveau de leurs bras 211 , 221 .

[0042] La seconde tête de câblage 300 comprend un second élément conducteur 310 en forme sensiblement de L, avec un bras 311 qui s’étend suivant une première direction X et un avant-bras 312 qui s’étend suivant une deuxième direction Y, sensiblement perpendiculaire à la direction X. Le second élément conducteur 310 peut être identique au premier élément conducteur 210 ou différent mais avec des caractéristiques identiques à celles décrites précédemment pour le premier élément conducteur. Le bras 311 et l’avant-bras 312 du second élément conducteur 310 sont solidaires l’un et l’autre, mécaniquement et électriquement. Ils peuvent être fabriqués d’une seule pièce dans un matériau électriquement conducteur. Alternativement, ils peuvent être fabriqués séparément, dans le même matériau conducteur ou dans deux matériaux électriquement conducteurs, puis fixés l’un à l’autre, par exemple par soudage ou brasage, de sorte à former un unique élément conducteur (avec une continuité électrique entre le bras et l’avant-bras). Le second élément conducteur 310 comporte ainsi un coude 316 dans la zone où le bras 311 et l’avant-bras 312 se rejoignent solidairement.

[0043] Le bras 311 de ce second élément conducteur 310 est de forme cylindrique et creux. Comme expliqué plus en détail par la suite, ce bras 311 est adapté pour se loger autour du bras 211 du premier élément conducteur 210. Le diamètre intérieur du bras 311 du second élément conducteur 310 est donc supérieur au diamètre extérieur du bras 211 du premier élément conducteur 210. L’avant-bras 312 du second élément conducteur 310 est au moins partiellement creux et adapté pour recevoir une extrémité d’un second tronçon 420 du câble électrique 400 à raccorder. L’avant-bras 312 comporte, en particulier, une extrémité libre 314, creuse, dans laquelle vient se loger l’extrémité du second tronçon de câble 420. L’avant-bras 312 peut, par exemple, être cylindrique, au moins dans sa partie proche de l’extrémité 314, destinée à recevoir le second tronçon de câble 420. Dans sa partie proche du coude 316, l’avant-bras 312 peut comporter une surface plane 317 au moins autour de la zone où le bras 311 et l’avant-bras 312 se rejoignent solidairement. Dans cette partie proche du coude 316, l’avant-bras 312 peut, par exemple, être de forme semi-cylindrique ou rectangulaire ou de toute autre forme permettant au bras 311 et à l’avant-bras 312 d’être solidaires l’un de l’autre et de former sensiblement un angle droit.

[0044] Les premier et second éléments conducteurs 210, 310 peuvent être de type, respectivement, mâle et femelle, avec une bague de contact électrique 130 sous la forme, par exemple, d’une bande à lamelle ou à ressort. Plusieurs exemples de bagues de contact électrique 130 sont représentés sur la figure 2. Dans une variante, les premier et second éléments conducteurs 210, 310 peuvent être de type à contact plan, à pression en forme de disque avec utilisation d’une rondelle à lamelles en remplacement de la bande.

[0045] Outre le second élément conducteur, la seconde tête de câblage 300 comprend également un second élément isolant 320 enveloppant au moins partiellement le second élément conducteur 310. Ce second élément isolant 320 peut être similaire au premier élément isolant 220 ou non. Il peut être réalisé dans les mêmes matériaux avec les mêmes caractéristiques que celles décrites précédemment pour le premier élément isolant 220.

[0046] Le second élément isolant 320 comporte un bras isolant 321 , prévu pour entourer le bras 311 du second élément conducteur, et prolongé par un avant-bras 322 prévu pour entourer l’avant-bras 312 du second élément conducteur 310. Dans l’exemple de la figure 1 , le second élément isolant 320 enveloppe le second élément conducteur 310 sur toute sa longueur, c'est-à-dire de l’extrémité libre 313 du bras 311 jusqu’à l’extrémité libre 314 de l’avant-bras 312, de sorte qu’il n’y ait pas ou quasiment pas de jeu entre le second élément conducteur et le second élément isolant.

[0047] La première tête de câblage 200 et la seconde tête de câblage 300, décrites précédemment, sont adaptées pour s’emboîter l’une dans l’autre et former une continuité électrique entre le premier tronçon de câble 410 et le second tronçon de câble 420. Pour obtenir cette continuité électrique, les premier et second tronçons de câble 410, 420 sont connectés de manière irrémédiable dans, respectivement, le premier et le second éléments conducteurs 210, 310. Cette connexion peut être réalisée par exemple par sertissage, c'est-à-dire avec une déformation mécanique d’une partie du premier et du second éléments conducteurs. Le premier tronçon de câble 410 est alors serti dans l’avant-bras 212 du premier élément conducteur 210 et le second tronçon de câble 420 est serti dans l’avant-bras 312 du second élément conducteur 310. Selon une alternative, la connexion peut être réalisée par tout autre moyen mécanique pouvant assurer une mise en contact par pression entre le tronçon de câble et l’élément conducteur, ou bien par un procédé de brasure/soudure du tronçon de câble et de l’élément conducteur.

[0048] Une protection peut être installée autour la zone de connexion entre le tronçon de câble 410, 420 et l’élément conducteur 210, 310 pour assurer non seulement une protection mécanique, mais aussi une isolation électrique et une étanchéité de cette zone de connexion. Cette protection peut être réalisée par exemple, après sertissage, par surmoulage d’un polymère ou par ajout d’une pièce thermo-rétractable ou encore par collage de deux demi-coquilles placées de part et d’autre de la zone de connexion. [0049] Comme représenté sur la figure 5, les deux têtes de câblage 200 et 300 sont assemblées l’une avec l’autre de sorte que, d’une part, le bras 211 du premier élément conducteur 210 soit inséré à l’intérieur du bras 311 du second élément conducteur 310 (c'est-à-dire dans le creux du bras 311 en forme de cylindre creux) et que, d’autre part, le bras 311 du second élément conducteur 310, recouvert de l’élément isolant 320, soit inséré dans le jeu entre le bras 211 du premier élément conducteur et le bras 221 du premier élément isolant 220. Cet assemblage est réalisé en introduisant la seconde tête de câblage 300 dans la première tête de câblage 200 linéairement suivant l’axe XX.

[0050] Une fois assemblées, les deux têtes de câblage 200 et 300 sont mobiles l’une par rapport à l’autre en rotation. Autrement dit, lorsque les deux têtes de câblage 200 et 300 sont assemblées, tous les mouvements rotatifs de la première tête de câblage 200 par rapport à la seconde tête de câblage 300 - et inversement - sont autorisés. Les deux têtes de câblage 200, 300 peuvent donc être positionnées l’une par rapport à l’autre suivant un angle choisi qui peut varier entre 0° et 360° autour de l’axe XX ou de l’axe YY. Les deux tronçons de câble 410 et 420 peuvent donc être orientés suivant n’importe quel angle compris entre 0° et 360°. Des exemples de plusieurs positions relatives de la première tête de câblage 200 par rapport à la seconde tête de câblage 300 sont représentés sur la figure 6. Les dessins A, B et D de la figure 6 montrent un exemple d’écart angulaire d’environ 120° entre la première tête de câblage 200 et la seconde tête de câblage 300. Les dessins E et F de la figure 6 montrent des exemples différents d’écart angulaire d’environ 90° entre la première tête de câblage 200 et la seconde tête de câblage 300. Le dessin C de la figure 6 montre un exemple d’écart angulaire de 360° entre la première tête de câblage 200 et la seconde tête de câblage 300. Bien entendu, tous les angles intermédiaires peuvent être réalisés par rotation d’au moins une des deux têtes de câblage 200, 300.

[0051] Comme représenté sur les figures 1 , 3 et 4, le dispositif de jonction 100 comporte, selon certains modes de réalisation, un clip de rétention 110, un joint torique d’étanchéité 120, une bague de contact électrique 130 et/ou une bague de continuité de blindage 140. Le clip de rétention 110 peut être, par exemple, un circlip monté entre le premier élément conducteur 210 et le second élément conducteur 310 pour empêcher tout déplacement relatif en translation entre le premier et le second éléments conducteurs. Ce clip de rétention 110 peut, par exemple, être partiellement logé dans une première gorge 215 sur la surface extérieure du bras 211 du premier élément conducteur 210 et partiellement logé dans une seconde gorge de la surface intérieure du bras 311 du second élément conducteur 310. Le clip de rétention 110, initialement monté sur le bras 211 du premier élément conducteur 210, se déforme lors de l’introduction du bras 211 du premier élément conducteur 210 dans le bras du second élément conducteur 310 puis s’expand dans la seconde gorge du bras 311 du second élément conducteur 310. Une fois le clip de rétention 110 expandu dans les deux gorges, les premier et second éléments conducteurs 210, 310 sont mécaniquement solidaires l’un de l’autre. Aucun mouvement translatif relatif n’est alors autorisé. Seul un mouvement rotatif, autour de l’axe XX, est autorisé. Une fois le clip de rétention 110 installé entre les deux têtes de câblage 200 et 300, il n’y a plus d’accès possible audit clip de rétention. Les deux têtes de câblage 200 et 300 sont alors indissociables l’une de l’autre. Cette indissociabilité des têtes de câblage, associée au sertissage des tronçons de câble 410, 420 dans lesdites têtes de câblage 200, 300, entraîne une continuité électrique entre le premier tronçon de câble 410 et le second tronçon de câble 420.

[0052] Dans une variante, l’assemblage en translation des première et seconde têtes de câblage peut être réalisé par tout autre dispositif, comme par exemple un assemblage mécanique de type vis/écrou ou un sertissage.

[0053] Le joint torique d’étanchéité 120 est un joint destiné à être logé entre le second élément isolant 320 et le premier élément isolant 220, dans le jeu entre le bras 211 du premier élément conducteur 210 et le bras 221 du premier élément isolant 220 de sorte à assurer une étanchéité du dispositif de jonction 100 à l’air et à l’humidité. Alternativement, le joint torique 120 peut être remplacé par un joint plat, par exemple dans le cas d’un contact plan par pression en forme de disque comme cité précédemment.

[0054] La bague de contact électrique 130, ou bague de puissance, est une bague en matériau conducteur, dotée d’une certaine élasticité et dimensionnée pour assurer la conduction du courant entre les deux têtes de câblage 200, 300. Cette bague de puissance 130 peut être, comme représenté sur la figure 2, un contact à lamelle, un contact à ressort, une rondelle à lamelle ou tout autre contact flexible connu dans le domaine de l’électricité pour assurer une conduction électrique de puissance entre deux composants électriques. [0055] Dans certains modes de réalisation, le dispositif de jonction 100 est équipé d’un blindage électromagnétique destiné à protéger les éléments de conduction électrique (câble, éléments conducteurs, etc.) des éventuelles perturbations électromagnétiques et/ou de la foudre, et/ou à protéger l’environnement du câble de puissance (autres câblages, équipements, antennes) des éventuelles perturbations électromagnétiques émises par celui-ci. Ce blindage comprend une tresse métallique (non représentée sur les figures) s’étendant sur toute la longueur du câble. Lorsque le câble 400 est divisé en deux tronçons de câble 410, 420, la tresse métallique est également divisée en deux portions de tresse s’étendant chacune sur la longueur d’un des tronçons de câble 410, 420, au-dessus de la gaine isolante desdites tronçons de câble. Le blindage comprend également une métallisation (non visible sur les figures) déposée sur les premier et second éléments isolants 220 et 320 pour assurer la continuité électrique entre les deux portions de tresse métallique. Plus précisément, les surfaces extérieures des éléments isolants 220, 320 sont partiellement métallisées de sorte que la zone métallisée (appelée aussi métallisation) soit continue sur toute la longueur du dispositif de jonction.

[0056] Selon ces modes de réalisation, les éléments isolants 220, 320 peuvent comprendre chacun une zone de moletage, respectivement 223 et 323, permettant le raccordement des tresses métalliques à l’aide, par exemple, d’une bande de serrage à ressort, d’un collier de type « Band-it » ou de tout autre dispositif connu de raccordement d’une tresse métallique. La zone de moletage 223, 323, formée dans l’avant-bras 222, 322 de chaque élément isolant, peut comprendre une ou plusieurs stries, réalisées par exemple lors de l’injection du matériau isolant pour surmouler les premier et second éléments conducteurs 210, 310.

[0057] Avantageusement, le blindage comprend également une bague de continuité de blindage 140, par exemple sous la forme d’un contact à lamelle, assurant la continuité électrique du blindage entre la première et la seconde têtes de câblage 200, 300. Ainsi, les deux portions de tresses métalliques sont connectées, à l’endroit des zones de moletage 223, 323, par la zone métallisée et, à la jonction des deux têtes de câblage, par la bague de continuité de blindage 140 de sorte qu’une continuité électrique du blindage est assurée.

[0058] Selon d’autres modes de réalisation, une tête de câblage intermédiaire (non visible sur les figures) est montée entre la première tête de câblage 200 et la seconde tête de câblage 300. Cette tête de câblage intermédiaire comporte un bras intermédiaire de forme cylindrique, électriquement conducteur, de même section que le premier bras 211 et/ou le second bras 311 . Elle comporte aussi un élément isolant intermédiaire, sensiblement identique aux éléments isolants 220, 320, éventuellement métallisé pour assurer la continuité électrique du blindage électromagnétique, et dont la fonction est identique à celle des éléments isolants 220 et 320. La tête de câblage intermédiaire comporte également un clip de rétention intermédiaire conçu pour être monté dans une gorge du bras intermédiaire et dans la gorge du premier bras 211 et/ou du second bras 311 . Elle comporte de plus une bague de contact électrique intermédiaire, logée entre le bras intermédiaire et le premier bras 211 et/ou le second bras 311 . Cette tête de câblage intermédiaire est montée entre la première tête de câblage 200 suivant un premier axe de rotation, par exemple l’axe XX, et la seconde tête de câblage 300 suivant un second axe de rotation, par exemple l’axe YY. Autrement dit, le dispositif de jonction électrique de ces modes de réalisation comporte une première tête de câblage 200 et une seconde tête de câblage 300, telles que décrites précédemment, ainsi qu’une tête de câblage intermédiaire et tous les autres éléments (par exemple clip de rétention, joint torique d’étanchéité, bague de contact électrique, bague de continuité de blindage et/ou vis de fixation) en double. La présence de la tête de câblage intermédiaire offre une double rotation au dispositif. En effet, avec cette tête de câblage intermédiaire, la première tête de câblage est orientable suivant une première orientation (par exemple XX) par rapport à la tête de câblage intermédiaire et la seconde tête de câblage est orientable suivant une deuxième orientation (par exemple YY) par rapport à ladite tête de câblage intermédiaire, la première tête de câblage 200 étant ainsi orientable selon une double orientation (XX et YY) par rapport à la seconde tête de câblage 300.

[0059] Comme défini précédemment, le terme « câble » utilisé dans la description désigne tout type de fils conducteur, simple brin ou multibrins, plat ou rond, entouré d’un matériau diélectrique. Ce terme « câble » inclut donc à la fois les câbles de section ronde et ceux de section rectangulaire comme les bus, les barre-bus, les borniers et autres équipements de connexion. Dans les modes de réalisation où le câble est de section ronde, la zone de raccordement de l’élément conducteur 210, 310 est également de section ronde pour assurer une bonne connexion électrique entre l’élément conducteur et le tronçon de câble. Dans les modes de réalisation où le câble est de section rectangulaire, la zone de raccordement de l’élément conducteur 210, 310 est également de section rectangulaire pour assurer une bonne connexion électrique entre l’élément conducteur et le tronçon de câble. Bien entendu, les tronçons de câble 410, 420 à raccorder peuvent être de natures différentes et présenter des sections différentes, en section ou forme et/ou en dimensions ; dans de tels cas, le dispositif de jonction 100 selon l’invention comporte des zones de raccordement différentes. Sur la figure 8, on a représenté plusieurs exemples de dispositif de jonction 100 dont l’une des zones de raccordement est adaptée à un câble de section ronde et l’autre zone de raccordement est adaptée à un câble de section rectangulaire, comme une barre-bus ou un bornier. Selon ces exemples, le dispositif de jonction 100 comporte une première tête de câblage 200 dont l’élément conducteur 210 est équipé d’une zone de raccordement 201 creuse, de section ronde, adaptée pour être connectée par sertissage autour d’un tronçon de câble de section ronde, et une seconde tête de câblage 300 dont l’élément conducteur 310 est équipé d’une zone de raccordement 301 plate, de section rectangulaire, adaptée pour être connectée par vissage à un bornier ou une barre-bus.

[0060] Comme on le comprend de ce qui précède, le dispositif de jonction selon l’invention permet, dans tous ses modes de réalisation, la réduction de l’encombrement nécessaire au changement de direction des câbles et la suppression des efforts mécaniques dans les zones de courbure, ce qui facilite l’installation des câbles dans un espace restreint, réduit le risque d’apparition de décharges partielles dans la zone de courbure desdits câbles (en supprimant les contraintes mécaniques qui peuvent endommager les isolants), augmente le nombre de câbles susceptibles de cheminer dans un espace défini et diminue les efforts sur les supports de fixation des câbles sur la structure.

[0061] Le premier tronçon de câble électrique 410 est raccordé avec le second tronçon de câble électrique 420 selon un procédé de raccordement 500 représenté de façon fonctionnelle sur la figure 7. Ces tronçons de câble peuvent, par exemple, être des tronçons d’un câble en cuivre ou en aluminium avec une section de 107 mm ² (AWG4/0) ou une section de 85 mm ² (AWG3/0).

[0062] Ce procédé 500 comporte une première opération 520 de choix du dispositif de jonction le mieux adapté à la courbure désirée pour le câble. En effet, dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de jonction 100 est fabriqué préalablement à son montage entre les deux tronçons de câble 410, 420. Le dispositif de jonction est donc fabriqué avec des avant-bras 212, 312 ou des zones de raccordement de forme et/ou dimensions prédéfinies. Il peut également être fabriqué avec une orientation relative entre les têtes de câblage prédéfinie, la position de chacune des têtes de câblage étant alors verrouillée. Il peut, selon un mode de réalisation préféré, être fabriqué avec une orientation non définitive, la position des têtes de câblage n’étant alors pas verrouillée et pouvant, en conséquence, être ajustée après connexion avec les tronçons de câble et/ou lors de l’installation du câble 400 sur l’aéronef.

[0063] Le procédé 500 comporte ensuite des opérations 530, 540 de connexion des deux tronçons de câble 410, 420 avec les deux éléments conducteurs, respectivement 210, 310, des première et seconde têtes de câblage 200, 300. Plus précisément, le premier tronçon de câble 410 (ou tronçon 1 ) est connecté (opération 530) avec le premier élément conducteur 210 de la première tête de câblage 200, comme représenté sur le dessin A de la figure 3, et le second tronçon de câble 420 (ou tronçon 2) est connecté (opération 540) avec le second élément conducteur 310 de la seconde tête de câblage 300, comme représenté sur le dessin A de la figure 4. Ces opérations de connexion 530, 540 peuvent être réalisées, par exemple, par sertissage. Elles peuvent également être réalisées par soudage, vissage ou tout autre technique de connexion électrique connue dans le domaine.

[0064] Une fois le dispositif de jonction 100 connecté, d’une part, au premier tronçon 410 et, d’autre part, au second tronçon 420, le câble 400 est raccordé et orienté.

[0065] Le câble raccordé 400 peut ensuite être mis en place dans l’aéronef (étape 550). Une fois en place, une opération 516 de positionnement relatif des deux têtes de câblage 200, 300 l’une par rapport à l’autre est mise en œuvre. Durant cette opération, l’orientation des deux têtes de câblage 200, 300 est modifiée manuellement, sans outil, par simple rotation d’une seule ou des deux têtes de câblage 200, 300. Cette rotation, représentée par une flèche sur la partie B de la figure 5, est réalisée jusqu’à obtenir l’angle recherché entre les têtes de câblage 200, 300. Dans l’exemple de la partie B de la figure 5, la seconde tête de câblage 300 est orientée suivant un angle d’environ 120° par rapport à la première tête de câblage 200. Une opération 517 de verrouillage du positionnement angulaire relatif entre les deux têtes de câblage 200, 300 est ensuite réalisée, au moyen d’un dispositif de verrouillage. Ce dispositif de verrouillage assure le verrouillage du positionnement angulaire relatif entre les première et seconde têtes de câblage, empêchant toute rotation entre lesdites première et seconde têtes de câblage, une fois que les premier et second tronçons de câble 410, 420 sont en position. Le dispositif de verrouillage peut, par exemple, être une vis de verrouillage 150 logée au moins partiellement dans le premier et le second éléments isolants. Une fois cette vis de verrouillage 150 montée, toute rotation relative des têtes de câblage 200 et 300 n’est plus autorisée. Le dispositif de jonction 100 est alors fixe et installé entre les deux tronçons de câble 410, 420.

[0066] Pour que le procédé de raccordement 500 puisse être mis en œuvre, des opérations 510 de fabrication du dispositif de jonction 100 ont préalablement été réalisées. Ces opérations de fabrication 510 comportent tout d’abord une opération 511 de surmoulage du premier élément conducteur 210 et du second élément conducteur 310. Cette opération de surmoulage 511 consiste à surmouler les premier et second éléments conducteurs 210, 310 avec, respectivement, un premier et un second éléments isolants 220, 320 de sorte à obtenir, respectivement, une première tête de câblage 200 et une seconde tête de câblage 300. Dans le cas du surmoulage du premier élément conducteur 210, une matrice peut être montée autour du premier élément conducteur pendant l’opération de surmoulage afin de générer un jeu 205 entre le premier élément conducteur et le premier élément isolant, après retrait de la matrice. Un exemple du premier élément conducteur 210 surmoulé avec le premier élément isolant 220 est représenté sur le dessin B de la figure 3 et un exemple du second élément conducteur 310 surmoulé avec le second élément isolant 320 est représenté sur le dessin B de la figure 4. Bien entendu, comme décrit précédemment, les éléments isolants 220, 320 peuvent être formés par d’autres techniques que le surmoulage.

[0067] Les opérations 510 de fabrication comportent ensuite une opération 512 d’installation du clip de rétention 110 autour du premier élément conducteur 210, comme représenté sur le dessin C de la figure 3 puis une opération 513 d’installation du joint torique d’étanchéité 120 entre le premier élément isolant 220 et le second élément isolant 320. Dans les modes de réalisation où le dispositif de jonction comporte une bague de continuité de blindage 140, cette dernière est installée entre le premier élément isolant 220 et le second élément isolant 320, à la suite de l’installation du clip de rétention 110 et du joint torique d’étanchéité 120. [0068] Les opérations de fabrication 510 comportent ensuite une opération 514 d’installation de la bague de contact électrique 130 entre le bras du premier élément conducteur 210 et le bras du second élément conducteur 310. Cette bague de contact électrique 130 peut aussi être installée immédiatement avant ou immédiatement après l’opération 512 d’installation du clip de rétention 110.

[0069] L’homme du métier comprendra que le clip de rétention 110, 1e joint torique d’étanchéité 120, la bague de continuité de blindage 140 et la bague de contact électrique 130 peuvent être montés indifféremment sur l’un ou l’autre des premier/second éléments conducteurs 210/310 et premier/second éléments isolants 220/320.

[0070] Un exemple de la première tête de câblage 200 telle qu’obtenue après l’installation du clip de rétention 110, du joint torique d’étanchéité 120 et de la bague de continuité de blindage 140 est représenté sur le dessin D de la figure 3. Un exemple de la seconde tête de câblage 300 telle qu’obtenue après l’installation de la bague de contact électrique 130 est représenté sur le dessin D de la figure 4.

[0071] Les opérations de fabrication 510 comportent ensuite une opération 515 d’emboitement des première et seconde têtes de câblage 200, 300 l’une dans l’autre. Comme représenté sur la figure 5, partie A, les première et seconde têtes de câblage 200, 300 sont emboîtées l’une dans l’autre suivant l’axe XX, le premier élément conducteur 210 s’insérant dans le second élément conducteur 310, le second élément conducteur 310 avec le second élément isolant 320 s’insérant dans le jeu 205 entre le premier élément conducteur 210 et le premier élément isolant 220. Pour l’opération d’emboitement 515, l’axe de rotation XX de la seconde tête de câblage 300 est aligné avec l’axe de rotation des pièces dans la première tête de câblage 200.

[0072] Selon une variante, l’opération 516 de positionnement relatif des deux têtes de câblage 200, 300 l’une par rapport à l’autre et l’opération 517 de verrouillage du positionnement angulaire relatif entre les deux têtes de câblage 200 sont mises en œuvre à la fin des opérations 510 de fabrication, plutôt qu’après l’opération 550 d’installation dans l’aéronef. Les opérations 516 et 517 sont identiques dans cette variante (qui est représentée en pointillés sur la figure 7) que dans celle décrite précédemment. [0073] Selon un autre mode de réalisation du procédé 500, non représenté sur les figures, les deux têtes de câblage 200, 300 sont fabriquées, comme expliqué précédemment (opérations 511 à 514), de façon séparée, sans être emboitées l’une dans l’autre. Chacune des têtes de câblage 200, 300 est ensuite connectée, par exemple par sertissage ou soudage, à un des tronçons de câble 410, 420. Une fois connectées aux tronçons de câble, les deux têtes de câblage sont assemblées l’une avec l’autre (opération 515). Les opérations 516 et 517 sont réalisées de la même façon que dans les modes de réalisation décrits précédemment.

[0074] Selon encore un autre mode de réalisation du procédé 500, non représenté sur les figures, chacun des tronçons de câble 410, 420 est connecté, par exemple serti ou soudé, avec respectivement le premier élément conducteur 210 et le second élément conducteur 310. Ces premier et second éléments conducteurs 210, 310 sont ensuite surmoulés conformément à l’opération 511 décrite précédemment pour obtenir les têtes de câblage 200 et 300. Les opérations 512 à 514 d’installation du clip de rétention, du joint d’étanchéité, de la bague de contact électrique ainsi que les opérations 515 à 517 d’emboitement, de positionnement et de verrouillage des deux têtes de câblage 200, 300 sont ensuite réalisées, comme décrit précédemment.

[0075] L’homme du métier comprendra que les deux tronçons de câble 410, 420 raccordés par le dispositif de jonction 100 selon l’invention peuvent être identiques ou, au contraire, différents. Les deux tronçons de câble peuvent, par exemple, être de sections différentes et/ou de matériaux différents, comme par exemple, un tronçon de câble en cuivre d’une section de 68mm ² (AWG2/0) et un tronçon de câble en aluminium d’une section de 85mm ² (AWG3/0).

[0076] Bien que décrit pour une application à l’aéronautique, le dispositif de jonction électrique tel que décrit ci-dessus peut trouver des applications dans tous les domaines du transport de puissance électrique, comme les domaines ferroviaire, maritime, terrestre, spatial et industriel.

[0077] Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le dispositif de jonction électrique selon l’invention et le procédé de raccordement de deux tronçons de câble au moyen de ce dispositif de jonction comprennent 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.