EP1383201A1 - Improvement method for a binding a contact to stands of a cable - Google Patents
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- H01R4/20—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve
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- H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending
Definitions
- the subject of the present invention is a method for improving a electrical connection between a contact and strands of a cable. She also has for subject a connector assembly thus obtained. She finds more particularly its use in the aeronautical field where the material embedded with such connector assemblies is often subject to strong variations in physical constraints (temperature, pressure, ). However, the different elements of these connector assemblies are not all made of the same materials. Each material has a coefficient of specific expansion in response to these variations in temperature and pressure. It may result that contact between two materials with different coefficients of expansion can be in contact with one of the other under certain temperature and pressure conditions and no longer be in contact with each other under other conditions.
- connection between a cable termination and a contact used to form a connection plug for this end of the cable, it is generally expected to form a contact in which a barrel is dug at a first end to receive conductive strands of the cable.
- This contact has at a second end a male shape or female to be able to be connected with an additional device.
- the first end of the contact is preferably crimped around the strands of the cable. But despite this crimping, we risk getting connections defective when subjected to variations in temperature and pressure.
- Another prior art solution consists in manufacturing a ring by machining or stamping in a material with expansion coefficient intermediate. And then this ring must be force-fitted to inside the contact to narrow the opening and thereby decrease the opening of the barrel supposed to receive the strands of the cable.
- Such a solution can be effective and reliable but it also poses a problem because the realization of rings is an additional step.
- the precision of the necessary tools is expensive, and the risks of damaging the barrel during assembly are important.
- the contacts generally having an opening of about 1 millimeter in diameter, mounting a ring in this opening becomes very meticulous and therefore requires long steps. In the event that the ring is incorrectly mounted inside the contact barrel, this contact is permanently rendered unusable. There is therefore a reject rate important with this technique.
- the object of the invention is to solve the problems posed, namely to propose a reliable connection between a contact and a cable, while proposing a means of mounting and easy realization of such a connector assembly.
- the invention provides for stamping a metallic layer of material ductile against a contact wall.
- the metal layer is stamped against an interior wall of the barrel receiving the strands of the cable.
- the subject of the invention is a method of improving a connection between a contact and a cable comprising strands, the strands of the cable being intended to cooperate with a wall of the contact, characterized in that that an internal metallic layer is pressed against this wall to make the strands cooperate with this metallic layer.
- the subject of the present invention is a method for improving a connection between a contact and strands of a cable.
- the first end of the contact may be male and have a outer wall on which the strands of the cable can be supported.
- this first end of the contact can be female and in this case it has a barrel inside which are inserted the strands of the cable. cable strands.
- the strands of the cable come into contact with an interior wall of the barrel.
- the method according to the invention plans to stamp an intermediate metallic layer of ductile material on the contact wall, which must then be brought into contact with the strands of the cable.
- Figures 1 to 4 show a female contact 1 comprising a cavity 2, or was 2, to receive a cable 3 shown in Figure 4.
- the object of the invention is to allow the drawing of a layer metal on the contact wall being intended to receive the strands of the cable.
- Stamping consists of pressing a sheet against a wall of the contact, starting by pushing the center of the sheet inside cavity 2.
- a means for stamping 5 is specific to the type of contact.
- Contact 1 is elongated along an axis 6, and cavity 2 forms a barrel of cylindrical shape having an opening 7 perpendicular to this axis 6. Parallel to this axis 6, the barrel 2 has walls 8 forming a periphery of the cavity 2. The walls 8 are provided to cooperate with strands 9 of the cable 3.
- the metal layer 4 is obtained from a film made of a ductile material, namely, that it can be stretched without breaking.
- This layer can be made from silver or tin.
- a silver film with a thickness of of the order of 0.1 millimeter in the case where contact 1 which is to receive this metallic layer has dimensions of the order of 1 millimeter in diameter concerning the opening 7, of the order of 2 to 5 millimeters deep for the walls relative to the axis 6, and these walls 8 themselves having a thickness of the order of 0.1 millimeter.
- the stamping means 5 preferably comprises a matrix 10 and a punch 11.
- the punch 11 is used to push the metal layer 4 against the walls 8.
- the matrix 10 serves to retain the contact 1 in a position given relative to the punch 11 which is in motion.
- the matrix 10 in this case presses on external walls 12 of contact 1.
- the punch 11 is preferably made of hardened steel to give it high resistance to wear.
- the film presented opposite the opening 7 is square, and a center of this square is centered relative to the center of the opening 7.
- the punch 11 is itself centered along the axis 6.
- the film formed by the metal layer 4 driven by the punch 11 is disposed along the walls of the punch 11 and the punch 11 entering the cavity 2, this metal layer 4 is plated by the punch 11 on the walls 8. Under the pressure of the punch 11, the film is entrained in the cavity 2, but also it undergoes an elastic deformation which eventually leads to a thinning of the layer of plated film definitely against the wall 8.
- a surface formed by this film 4 is clearly greater than the opening 7. So when the punch 11 drives a central part of this film 4 inside the cavity 2, a portion 13 of this film remains outside of the opening 7. This excess metal layer 4 is then pressed against of the edges 14 of the opening 7 by a recess 15 of the punch 11. This surplus portion 13 is as shown in Figure 3 broken by the displacement of the die 10 relative to the punch 11 and to the contact 1 nested one inside the other.
- the matrix 10 is raised along the perimeter outside 12 parallel to the axis 6 in the direction of the opening 7. Thus the part of the additional portion 13 protruding from the rim 14 is severed during the scissor movement made by the matrix 10 relatively at the offset 15. Thus a clear drawing of the layer is obtained metal 4 inside the cavity 2.
- this punch 11 is removed parallel to the axis 6.
- an orifice may possibly be provided exhaust air 17 as shown in Figure 4. This orifice 17 therefore connects the cavity 2 at the outer wall 12.
- the contact 1 thus prepared is thus improved to ensure the connection with the strands 9 of the cable 3.
- the strands 9 are made of aluminum and the contact body 1 is made of copper, then the metal layer 4 deposited in silver or tin provides a better continuity in the electrical contact established between the strands 9 and the contact 1.
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- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Abstract
Description
La présente invention a pour objet un procédé d'amélioration d'une liaison électrique entre un contact et des brins d'un câble. Elle a également pour objet un ensemble connecteur ainsi obtenu. Elle trouve plus particulièrement son utilisation dans le domaine aéronautique où le matériel embarqué comportant de tels ensembles connecteurs est souvent soumis à de fortes variations des contraintes physiques (température, pression, ...). Or les différents éléments de ces ensembles connecteurs ne sont pas tous réalisés dans les mêmes matériaux. Chaque matériau présente un coefficient de dilatation spécifique en réponse à ces variations de température et de pression. Il peut en résulter que le contact entre deux matériaux à coefficients de dilatation différents puisse être en contact l'un de l'autre sous certaines conditions de température et de pression et ne plus être en contact l'un avec l'autre sous d'autres conditions.The subject of the present invention is a method for improving a electrical connection between a contact and strands of a cable. She also has for subject a connector assembly thus obtained. She finds more particularly its use in the aeronautical field where the material embedded with such connector assemblies is often subject to strong variations in physical constraints (temperature, pressure, ...). However, the different elements of these connector assemblies are not all made of the same materials. Each material has a coefficient of specific expansion in response to these variations in temperature and pressure. It may result that contact between two materials with different coefficients of expansion can be in contact with one of the other under certain temperature and pressure conditions and no longer be in contact with each other under other conditions.
Dans le cadre des connexions électriques, la fiabilité des appareillages électroniques et électriques embarqués à bord de ces équipements est affectée du fait de ces variations. Pour résoudre ce problème de sécurité, on prévoit des solutions pour améliorer la fiabilité des contacts même dans le cadre de ces variations des conditions extérieures physiques.In the context of electrical connections, the reliability of electronic and electrical equipment on board these equipment is affected due to these variations. To resolve this security problem, solutions are planned to improve the reliability of contacts even under these variations in external conditions physical.
Notamment dans le cas des contacts en cuivre devant être reliés à des brins en aluminium d'un câble, le cuivre et l'aluminium ayant des coefficients de dilatation très différents, on observe ces problèmes.Particularly in the case of copper contacts to be connected to aluminum strands of a cable, copper and aluminum having very different coefficients of expansion, we observe these problems.
Concernant la connexion entre une terminaison d'un câble et un contact servant à former une fiche de connexion pour cette extrémité du câble, on prévoit généralement de former un contact dans lequel un fût est creusé à une première extrémité pour y recevoir des brins conducteurs du câble. Ce contact présente à une deuxième extrémité une forme mâle ou femelle pour pouvoir être connecté avec un dispositif complémentaire. La première extrémité du contact est de préférence sertie autour des brins du câble. Mais malgré ce sertissage, on risque d'obtenir des connexions défectueuses lorsqu'il est soumis à des variations de température et de pression. A cet effet, il est connu de disposer entre le contact et les brins du câble un matériau intermédiaire dont le coefficient de dilatation est intermédiaire entre celui du contact et celui des brins du câble. Ainsi, la connexion est garantie en toutes circonstances.Regarding the connection between a cable termination and a contact used to form a connection plug for this end of the cable, it is generally expected to form a contact in which a barrel is dug at a first end to receive conductive strands of the cable. This contact has at a second end a male shape or female to be able to be connected with an additional device. The first end of the contact is preferably crimped around the strands of the cable. But despite this crimping, we risk getting connections defective when subjected to variations in temperature and pressure. For this purpose, it is known to have between the contact and the strands of the cable an intermediate material whose coefficient of expansion is intermediate between that of the contact and that of the cable strands. So the connection is guaranteed in all circumstances.
Les procédés connus pour mettre en oeuvre cette solution sont, par exemple, de placer le contact qui doit recevoir l'extrémité du câble dans un bain électrolytique de manière à ce que la couche intermédiaire puisse se déposer sur des parois intérieures du fût de ce contact. Mais le problème est qu'il est difficile de contrôler l'épaisseur du dépôt électrolytique effectué sur le contact étant donné que le contact présente des formes avec de nombreux recoins, notamment le fût, et que l'épaisseur déposée sur tout le pourtour de cette paroi n'est pas homogène. Par ailleurs, un autre inconvénient de cette technique par dépôt électrolytique est qu'elle constitue une étape lente, donc onéreuse.The known methods for implementing this solution are, by example, to place the contact which must receive the end of the cable in a electrolytic bath so that the intermediate layer can deposit on interior walls of the barrel of this contact. But the problem is that it is difficult to control the thickness of the electrolytic deposit made on contact since contact has shapes with many corners, especially the barrel, and that the thickness deposited on all the periphery of this wall is not homogeneous. By the way, another drawback of this electroplating technique is that it constitutes a slow step, therefore expensive.
Une autre solution de l'état de la technique consiste à fabriquer une bague par usinage ou matriçage dans un matériau à coefficient de dilatation intermédiaire. Et ensuite cette bague doit être emmanchée en force à l'intérieur du contact pour en rétrécir l'ouverture et ainsi diminuer l'ouverture du fût censé recevoir les brins du câble. Une telle solution peut être efficace et fiable mais elle pose également un problème du fait que la réalisation de bagues constitue une étape supplémentaire. De plus pour l'insertion d'une telle bague dans un contact, la précision des outillages nécessaires est coûteuse, et les risques d'endommagement du fût au cours du montage sont importants. En effet, les contacts ayant généralement une ouverture de l'ordre de 1 millimètre de diamètre, le montage d'une bague dans cette ouverture en devient très minutieux et nécessite donc des étapes longues. Dans le cas où la bague est mal montée à l'intérieur du fût du contact, ce contact est définitivement rendu inutilisable. Il y a donc un taux de rebus important avec cette technique.Another prior art solution consists in manufacturing a ring by machining or stamping in a material with expansion coefficient intermediate. And then this ring must be force-fitted to inside the contact to narrow the opening and thereby decrease the opening of the barrel supposed to receive the strands of the cable. Such a solution can be effective and reliable but it also poses a problem because the realization of rings is an additional step. In addition for the insertion of a such ring in a contact, the precision of the necessary tools is expensive, and the risks of damaging the barrel during assembly are important. Indeed, the contacts generally having an opening of about 1 millimeter in diameter, mounting a ring in this opening becomes very meticulous and therefore requires long steps. In the event that the ring is incorrectly mounted inside the contact barrel, this contact is permanently rendered unusable. There is therefore a reject rate important with this technique.
L'invention a pour objet de résoudre les problèmes posés, à savoir de proposer une liaison fiable entre un contact et un câble, tout en proposant un moyen de montage et de réalisation facile d'un tel ensemble connecteur. A cet effet, l'invention prévoit d'emboutir une couche métallique en matériau ductile contre une paroi du contact. Dans le cas où les brins du câble sont insérés à l'intérieur du fût du contact, la couche métallique est emboutie contre une paroi intérieure du fût recevant les brins du câble. A cet effet, dans le procédé selon l'invention il est nécessaire d'utiliser un moyen d'emboutissage d'une surface par exemple plane à l'intérieur d'un fût par exemple cylindrique dont une ouverture est présentée en vis à vis du moyen d'emboutissage.The object of the invention is to solve the problems posed, namely to propose a reliable connection between a contact and a cable, while proposing a means of mounting and easy realization of such a connector assembly. AT for this purpose, the invention provides for stamping a metallic layer of material ductile against a contact wall. In case the strands of the cable are inserted inside the contact barrel, the metal layer is stamped against an interior wall of the barrel receiving the strands of the cable. To this end, in the process according to the invention it is necessary to use a means stamping of a flat surface for example inside a barrel by cylindrical example of which an opening is presented opposite the means stamping.
Dans une variante de l'invention, on prévoit d'emboutir cette couche intermédiaire contre une paroi extérieure de la première extrémité du contact, et contre laquelle peuvent coopérer des brins du câble ou un contact complémentaire.In a variant of the invention, provision is made for stamping this layer intermediate against an outer wall of the first end of the contact, and against which strands of the cable or a additional contact.
L'invention a pour objet un procédé d'amélioration d'une liaison électrique entre un contact et un câble comportant des brins, les brins du câble étant destinés à coopérer avec une paroi du contact, caractérisé en ce qu'on emboutit une couche métallique intermédiaire contre cette paroi pour faire coopérer les brins avec cette couche métallique.The subject of the invention is a method of improving a connection between a contact and a cable comprising strands, the strands of the cable being intended to cooperate with a wall of the contact, characterized in that that an internal metallic layer is pressed against this wall to make the strands cooperate with this metallic layer.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit
et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées
qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent :
La présente invention a pour objet un procédé d'amélioration d'une liaison entre un contact et des brins d'un câble. Dans un premier mode de réalisation, la première extrémité du contact peut être mâle et présenter une paroi extérieure sur laquelle peuvent être appuyés les brins du câble. Selon un deuxième mode de réalisation, cette première extrémité du contact peut être femelle et dans ce cas elle présente un fût à l'intérieur duquel sont insérés les brins du câble. brins du câble. Dans ce cas, les brins du câble viennent au contact d'une paroi intérieure du fût. Le procédé selon l'invention prévoit d'emboutir une couche métallique intermédiaire en matériau ductile sur la paroi du contact devant ensuite être mise en relation avec les brins du câble.The subject of the present invention is a method for improving a connection between a contact and strands of a cable. In a first mode of embodiment, the first end of the contact may be male and have a outer wall on which the strands of the cable can be supported. according to a second embodiment, this first end of the contact can be female and in this case it has a barrel inside which are inserted the strands of the cable. cable strands. In this case, the strands of the cable come into contact with an interior wall of the barrel. The method according to the invention plans to stamp an intermediate metallic layer of ductile material on the contact wall, which must then be brought into contact with the strands of the cable.
Les figures 1 à 4 montrent un contact femelle 1 comportant une cavité
2, ou fût 2, pour y recevoir un câble 3 présenté figure 4.Figures 1 to 4 show a
Le but de l'invention est de permettre l'emboutissage d'une couche
métallique sur la paroi du contact étant destinée à venir recevoir les brins du
câble. L'emboutissage consiste à venir plaquer une feuille contre une paroi
du contact, en commençant par enfoncer le centre de la feuille à l'intérieur
de la cavité 2. A cet effet, dans le procédé selon l'invention, on utilise un
moyen pour emboutir 5. Le moyen pour emboutir 5 est spécifique au type de
contact. Sur les figures 1 à 4, on présente un contact femelle prévu pour
coopérer avec un premier moyen d'emboutissage 5 dédié au type précis de
cavité 2 de ce contact 1.The object of the invention is to allow the drawing of a layer
metal on the contact wall being intended to receive the strands of the
cable. Stamping consists of pressing a sheet against a wall
of the contact, starting by pushing the center of the sheet inside
Le contact 1 est de forme allongée selon un axe 6, et la cavité 2 forme
un fût de forme cylindrique présentant une ouverture 7 perpendiculaire à cet
axe 6. Parallèlement à cet axe 6, le fût 2 présente des parois 8 formant un
pourtour de la cavité 2. Les parois 8 sont prévues pour venir coopérer avec
des brins 9 du câble 3.
Pour emboutir une couche métallique contre cette paroi 8, on dispose
une couche métallique 4 de forme relativement plane en vis à vis de
l'ouverture 7 et perpendiculairement à l'axe 6. La couche métallique 4 est
obtenue à partir d'un film réalisé dans un matériau ductile, à savoir, qu'il peut
être étiré sans se rompre. Cette couche peut être réalisée à partir d'argent
ou d'étain. De préférence, on choisit un film d'argent d'une épaisseur de
l'ordre de 0,1 millimètre, dans le cas où le contact 1 qui doit recevoir cette
couche métallique a des dimensions de l'ordre de 1 millimètre de diamètre
concernant l'ouverture 7, de l'ordre de 2 à 5 millimètres de profondeur pour
les parois relativement à l'axe 6, et ces parois 8 ayant elles-mêmes une
épaisseur de l'ordre de 0,1 millimètre.To stamp a metal layer against this
Le moyen d'emboutissage 5 comporte préférentiellement une matrice
10 et un poinçon 11. Le poinçon 11 sert à pousser la couche métallique 4
contre les parois 8. La matrice 10 sert à retenir le contact 1 dans une
position donnée par rapport au poinçon 11 qui est en mouvement. La
matrice 10 appuie dans ce cas sur des parois extérieures 12 du contact 1.
Le poinçon 11 est de préférence réalisé en acier trempé pour lui conférer
une grande résistance à l'usure. De préférence, le film présenté en face de
l'ouverture 7 est carré, et un centre de ce carré est centré relativement au
centre de l'ouverture 7. Le poinçon 11 est lui même centré le long de l'axe 6. The stamping means 5 preferably comprises a
Comme il est présenté figure 2, le film formé par la couche métallique
4 entraínée par le poinçon 11 se dispose le long des parois du poinçon 11 et
le poinçon 11 entrant dans la cavité 2, cette couche métallique 4 est plaquée
par le poinçon 11 sur les parois 8. Sous la pression du poinçon 11, le film est
entraíné dans la cavité 2, mais également il subit une déformation élastique
qui conduit éventuellement à un amincissement de la couche du film plaquée
définitivement contre la paroi 8.As shown in Figure 2, the film formed by the
Une surface formée par ce film 4 est nettement supérieure à
l'ouverture 7. Donc lorsque le poinçon 11 entraíne une partie centrale de ce
film 4 à l'intérieur de la cavité 2, une portion 13 de ce film reste à l'extérieur
de l'ouverture 7. Ce surplus de couche métallique 4 est alors plaqué contre
des rebords 14 de l'ouverture 7 par un décrochement 15 du poinçon 11.
Cette portion en surplus 13 est comme indiqué figure 3 rompue par le
déplacement de la matrice 10 relativement au poinçon 11 et au contact 1
imbriqués l'un dans l'autre. La matrice 10 est remontée le long du pourtour
extérieur 12 parallèlement à l'axe 6 en direction de l'ouverture 7. Ainsi la
partie de la portion supplémentaire 13 dépassant du rebord 14 est
sectionnée lors du mouvement de ciseau fait par la matrice 10 relativement
au décrochement 15. Ainsi on obtient un emboutissage net de la couche
métallique 4 à l'intérieur de la cavité 2.A surface formed by this
Dans le mode de réalisation du procédé présenté, il apparaít que
même si le matériau 4 est ductile, celui-ci peut éventuellement subir un
éclatement partiel à l'intérieur de la cavité 2 qui aboutit à une rupture de la
couche métallique sous la pression du poinçon 11. Cette rupture se fait
généralement dans la partie centrale de la couche 4 , celle qui est enfoncée
le plus profondément dans la cavité 2. Alors on obtient une répartition de
cette couche métallique 4 sur les parois intérieures 8 uniquement sur les
parois parallèles à l'axe 6.In the embodiment of the method presented, it appears that
even if the
Pour retirer le poinçon 11 de l'intérieur de la cavité 2 lorsque la
couche métallique 4 a été correctement emboutie, ce poinçon 11 est retiré
parallèlement à l'axe 6. Pour ne pas créer de dépression dans la cavité 2 du
fait du retrait de ce poinçon 11 et pour éviter un décollement de la couche
métallique 4,nouvellement plaquée on peut éventuellement prévoir un orifice
d'évacuation d'air 17 comme présenté figure 4. Cet orifice 17 relie donc la
cavité 2 à la paroi extérieure 12. To remove the
Le contact 1 ainsi préparé est ainsi amélioré pour assurer la
connexion avec les brins 9 du câble 3. En effet, dans l'hypothèse où les brins
9 sont réalisés en aluminium et le corps du contact 1 est réalisé en cuivre,
alors la couche métallique 4 déposée en argent ou en étain assure une
meilleure continuité dans le contact électrique établi entre les brins 9 et le
contact 1.The
A partir de ce contact 1, on prévoit de dénuder partiellement une
terminaison 18 du câble 3, de manière à présenter les brins 9 à l'intérieur de
la cavité 2. Une fois inséré dans la cavité 2. Par exemple on sertit les parois
8 contre les brins 9. En fait c'est la couche métallique 4 préalablement
emboutie qui vient au contact des brins 9, tout en restant plaquée contre la
paroi 8. On obtient ainsi un ensemble connecteur entre un contact et un
câble.From this
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