FR3084971A1 - Contact electrique a fut ferme - Google Patents

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Abstract

Contact électrique (10) à fût fermé comprenant un fût de sertissage (18) longitudinal à section fermée non sertie comportant une première portion (28) creuse longitudinale de première section (S1) interne cylindrique prévue pour former une portion de rétention mécanique des brins conducteurs (38) d'un câble électrique (40); et une seconde portion (30) creuse longitudinale de seconde section (S2) interne réduite cylindrique prévue pour former une portion de conduction électrique avec les brins conducteurs (38) du câble électrique (40).

Description

CONTACT ELECTRIQUE A FUT FERME
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un contact électrique à fût fermé, et plus particulièrement le fût de sertissage à section fermée non serti et également serti sur les brins conducteurs d’un câble électrique.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
Pour réduire le poids des faisceaux électriques dans les véhicules notamment, les câbles de cuivre sont parfois remplacés par des câbles en aluminium comportant plusieurs brins conducteurs. Le remplacement des câbles de cuivre par des câbles d’aluminium posent plusieurs problèmes. Principalement, l’aluminium se couvrant d’une couche d’oxyde, la conduction électrique au niveau des zones de contacts entre un câble d’aluminium et un contact en cuivre peut être réduite. Afin de pallier ce problème on cherche, d’une part, à briser la couche d’oxyde pour avoir une meilleure conductivité et, d’autre part, à éviter la reformation de cette couche d’oxyde après sertissage. A cette fin, on peut augmenter le taux de compression du câble dans la zone de sertissage. Mais cette augmentation du taux de compression induit une diminution de la résistance mécanique du câble dans la zone ainsi comprimée.
Il est donc important de proposer une solution nouvelle résolvant ces problèmes.
RESUME DE L’INVENTION
Selon l’invention, un contact électrique à fût fermé comprend un fût de sertissage longitudinal à section fermée comportant une première portion creuse longitudinale de première section interne cylindrique prévue pour former une portion de rétention mécanique de brins conducteurs d’un câble électrique ; et une seconde portion creuse longitudinale de seconde section interne réduite cylindrique prévue pour former une portion de conduction électrique avec les brins conducteurs du câble électrique.
Le fût de sertissage peut comporter de plus une portion de transition creuse longitudinale s’étendant depuis la seconde portion jusqu’à la première portion, la portion de transition comportant une section interne croissante depuis la seconde section jusqu’à la première section. Le fut de sertissage peut comporter une surface externe cylindrique de section constante.
La seconde section interne peut être une réduction de 10% à 50% de la première section, de préférence de 20% à 30%.
Le contact électrique peut être un contact électrique en aluminium ou cuivre.
Selon l’invention, un contact électrique serti sur les brins conducteurs d’un câble électrique comprend un fût de sertissage longitudinal à section fermée comportant une paroi tubulaire s’étendant longitudinalement. La surface interne de la paroi tubulaire comporte une première portion creuse longitudinale de première section interne comprimée comprimant les brins conducteurs d’un câble électrique selon un première force de compression; et une seconde portion creuse longitudinale de seconde section interne réduite comprimée comprimant les brins conducteurs du câble électrique selon une seconde force de compression supérieure à la première force de compression.
La surface interne de la paroi tubulaire peut comporter de plus une portion de transition creuse s’étendant longitudinalement depuis une première extrémité de première section interne jusqu’à une seconde extrémité de seconde section interne, la première extrémité étant reliée à la première portion et la seconde extrémité étant reliée à la seconde portion, la portion de transition comportant une section interne comprimée comprimant les brins conducteurs du câble électrique selon une force de compression progressive depuis la première force de compression à sa première extrémité jusqu’à la seconde force de compression à sa seconde extrémité.
Les brins conducteurs peuvent être sertis dans le fût de sertissage uniquement par une pluralité de retreints de profondeur similaire.
La première portion creuse comprimée peut comprimer la section des brins d’environ 20 % de leur section non comprimée, et la seconde portion creuse comprimée peut comprimer la section des brins de 30 % à 50% de leur section non comprimée.
Le contact électrique et/ou les brins conducteurs peuvent être en aluminium ou en cuivre.
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au vu de la description qui suit.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemple non limitatif et sur lesquels:
- La figure 1 est une vue schématique en perspective d’un contact électrique à fût fermé non serti selon l’invention
- La figure 2 est une vue schématique en coupe transversale du fût fermé non serti de la figure 1.
- La figure 3 est une vue schématique en perspective du contact électrique à fût fermé non serti de la figure 1 pour lequel les brins conducteurs d’un câble électrique sont insérés dans le fût.
- La figure 4 est une vue schématique en coupe transversale du fût fermé non serti comprenant les brins conducteurs du câble électrique selon la figure 3, avant l’opération de sertissage par les poinçons de sertissage.
- La figure 5 est une vue schématique en coupe transversale du fût fermé serti sur les brins conducteurs du câble électrique selon la figure 3, après l’opération de sertissage par les poinçons de sertissage.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Afin de faciliter la description, et de façon non limitative, un repère orthogonal comprenant un axe longitudinal L, et un axe vertical V est défini. Des orientations « bas », « haut », « dessus », « dessous », « inférieure » et « supérieure » sont définies selon la direction verticale. Des orientations « avant » et « arrière » sont également définies selon la direction longitudinale.
Selon la figure 1, un contact électrique 10 à fût fermé non serti, ou encore appelé terminal électrique à fût fermé non serti, comprend suivant l’axe longitudinal L une zone arrière de raccordement 12 à un conducteur électrique, ainsi qu’une section de contact électrique 14.
Bien que le contact électrique 10 représenté soit une cosse électrique à fût fermé, l’invention s’étend à tout type de contact électrique 10 comprenant un fût de sertissage 18 à section fermée, tel que par exemple un contact de prise de charge pour véhicule électrique.
La zone arrière de raccordement 12 comprend une zone de sertissage 16 prévu pour être serti sur les brins conducteurs d’un câble électrique. La zone de sertissage 16 se présente sous forme d’un fût de sertissage 18 longitudinal à section fermée prévu pour y insérer les brins conducteurs d’un câble électrique. En d’autre terme, le fût de sertissage 18 comporte une cavité borgne 20 dans laquelle les brins conducteurs d’un câble électrique peuvent être insérés puis sertis afin d’assurer une rétention mécanique des brins conducteurs et une conduction électrique entre les brins conducteurs et la section de contact électrique 14.
Selon la figure 1 et la figure 2, le fût de sertissage 18 non serti sur les brins conducteur d’un câble électrique comporte une paroi tubulaire 22 s’étendant longitudinalement, la paroi tubulaire 22 comprenant une surface externe 24 globalement cylindrique de section S0 constante. La surface interne 26 de la paroi tubulaire 22 forme une première portion 28 creuse longitudinale de première section SI interne globalement cylindrique prévue pour former une portion de rétention mécanique de brins conducteurs d’un câble électrique et une seconde portion creuse 30 longitudinale de seconde section S2 interne réduite globalement cylindrique prévue pour former une portion de conduction électrique avec les brins conducteurs du câble électrique. La seconde section S2 interne est dite section réduite en comparaison avec la première section SI interne.
Selon l’exemple particulier représenté à la figure 1 et la figure 2, la première portion 28 et la seconde portion 30 comprennent des sections SI, S2 circulaires selon lesquelles le diamètre de la seconde section est plus petit que le diamètre de la première section. En d’autres termes, le diamètre de la section formant une portion de conduction électrique est plus petit que le diamètre de la section formant une portion de rétention mécanique. Selon le mode de réalisation représenté, et de façon préférée non-limitative, la portion de rétention mécanique est agencée à l’extrémité arrière du contact électrique 10, alors que la portion de conduction électrique est agencée au plus proche de la section de contact électrique 14 du contact électrique 10.
La surface interne 26 de la paroi tubulaire 22 forme également une portion de transition 32 creuse s’étendant longitudinalement depuis une première extrémité 34 de section S3 correspondant à la première section SI interne jusqu’à une seconde extrémité 36 de section S3 correspondant à la seconde section S2 interne, la première extrémité 34 étant reliée à la première portion 28 et la seconde extrémité 36 étant reliée à la seconde portion 30.
En d’autres termes, la première extrémité 34 comporte une section interne S3 correspondant à la première section SI de la première portion 28. La seconde extrémité 36 comporte une section S3 interne correspondant à la seconde section S2 de la seconde portion 30. La section interne de la portion de transition est donc une section S3 interne croissante depuis la seconde section S2 jusqu’à la première section S1.
La portion de transition 32 permet d’éviter un cisaillement des brins conducteurs insérés dans le fût de sertissage lors d’une opération de sertissage des brins conducteurs dans le fût de sertissage. Selon l’exemple particulier représenté à la figure 1 et à la figure 2, la portion de transition 32 creuse longitudinale est de section S3 interne conique tronquée reliant la première portion 28 à la seconde portion 30.
Afin d’obtenir la compression de sertissage voulue pour la portion de conduction électrique et pour la portion de rétention mécanique, la seconde section S2 interne représente une réduction de 10% à 40% de la première section SI, de préférence de 20% à 30%. En d’autres termes, l’épaisseur selon l’axe verticale V de la paroi tubulaire 22 au niveau de la portion de conduction électrique est de 60% à 90% plus épaisse, de préférence 70% à 80% que l’épaisseur de la paroi tubulaire 22 au niveau de la portion de rétention mécanique.
Ce type de fût de sertissage 18 est particulièrement avantageux pour les contacts électriques 10 en aluminium de sorte à pouvoir obtenir, après sertissage, un premier taux de compression des brins conducteurs en aluminium ou en cuivre pour garantir la rétention mécanique optimale des brins conducteurs sans risquer un endommagement des brins due à un taux de compression trop élevé au niveau de la première portion 28 du fût de sertissage 18, et également un second taux de compression des brins conducteurs suffisamment élevé, c’est-à-dire plus élevé que le premier taux de compression, pour garantir une conductivité électrique optimale au niveau de la seconde portion 30 du fût de sertissage 18.
Selon la figure 3, le contact électrique 10 est représenté avant l’opération de sertissage des brins conducteurs 38 d’un câble électrique 40. La figure 3 représente une étape de mise en place des brins conducteurs 38 du câble électrique 40 dans le fût de sertissage 18. Les brins conducteurs 38 du câble électrique 40 sont longitudinalement insérés dans le fût de sertissage 18 du contact électrique 10 décrit aux figures 1 et 2. Les brins conducteurs 38 sont suffisamment introduits dans le fût de sertissage 18 de sorte que les brins conducteurs 38 occupent globalement toute la longueur de la seconde portion 30 du fût de sertissage 18, et donc également toute la longueur de la première portion 28 du fût de sertissage 18. En d’autres termes, les brins conducteurs 38 sont insérés quasiment jusqu’au fond de la cavité borgne 20 formée par le fût de sertissage 18 du contact électrique 10 de sorte que les brins conducteurs 38 sont agencés aussi bien dans la portion de rétention mécanique que dans la portion de conduction électrique du fût de sertissage. Les brins conducteurs 38 sont également agencés dans la portion de transition 32 du fût de sertissage 18.
Selon la figure 4, le fût de sertissage 18 comprenant les brins conducteurs 38 du câble électrique 40 est prêt à être serti à l’aide d’un outil standard de sertissage 42. Selon la figure 4, afin de focaliser la description essentiellement sur le contact électrique 10 à fût fermé, l’outil de sertissage 42 est partiellement représenté. Le support du contact électrique 10 de l’outil de sertissage 42 est non représenté. De façon non limitative, deux poinçons 44, 46 d’un outil de sertissage 42 sont représentés. Avant l’opération de sertissage appelée encore opération de retreint, les poinçons 44, 46 sont positionnés en regard du fût de sertissage 18. Plus particulièrement, les poinçons 44, 46 comprennent chacun une zone de poinçonnage 48, 50 prévue pour marteler suivant une direction verticale DI, D2 le fût de sertissage 18 afin de former des rétreints sur la surface externe 24 de la paroi tubulaire 22 du fût de sertissage 18 du contact électrique 10. Les zones de poinçonnage 48, 50 des poinçons 44, 46 sont conçues de sorte à pouvoir marteler en une seule opération de rétreint la première portion 28, la seconde portion 30 et la portion de transition 32 du fût de sertissage 18.
Selon la figure 5, le fût de sertissage 18 est représenté serti sur les brins conducteurs 38 du câble électrique 40. Le fût de sertissage 18 à section fermée est serti par déformation de sa section externe S0 selon une forme rétreinte en compression sur les brins conducteurs 38 du câble électrique 40.
Plus particulièrement, la première section SI interne de la première portion 28 creuse longitudinale est comprimée par l’opération de rétreint de sorte que les brins conducteurs 38 du câble électrique 40 sont comprimés par la première portion 28 selon une première force de compression PI.
Egalement, la seconde section S2 interne de la seconde portion 30 creuse longitudinale est comprimée par l’opération de rétreint de sorte que les brins conducteurs 38 du câble électrique 40 sont comprimés par la seconde portion 30 selon une seconde force de compression P2 supérieure à la première force de compression PI.
Selon le mode de réalisation représenté, la section S3 interne de la portion de transition 32 est également comprimée par l’opération de rétreint de sorte que les brins conducteurs 38 du câble électrique 40 sont comprimés selon une force de compression P3 progressive depuis la première force de compression PI à sa première extrémité 34 jusqu’à la seconde force de compression P2 à sa seconde extrémité 36.
Il est à noter que selon l’invention, bien que les retreints 52 formés sur la surface externe 24 de la paroi tubulaire 22 du fût de sertissage 18 soient de profondeurs similaires selon l’axe vertical V, grâce à la géométrie de la surface interne 26 de la paroi tubulaire 22, les brins conducteurs 38 sont sertis selon la première force de compression PI et la seconde force de compression P2 distincte de la première force de compression.
A titre d’exemple non limitatif, la première portion 28 creuse comprimée comprime la section des brins conducteurs 38 d’environ 20 % de leur section non comprimée, et la seconde portion 30 creuse comprimée comprime la section des brins de 30 % à 50% de leur section non comprimée.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Contact électrique (10) à fût fermé comprenant un fût de sertissage (18) longitudinal à section fermée non sertie, caractérisé en ce que le fût de sertissage (18) comporte une première portion (28) creuse longitudinale de première section (SI) interne cylindrique prévue pour former une portion de rétention mécanique des brins conducteurs (38) d’un câble électrique (40); et une seconde portion (30) creuse longitudinale de seconde section (S2) interne réduite cylindrique en comparaison avec la première section (SI), la dite seconde portion (30) étant prévue pour former une portion de conduction électrique avec les brins conducteurs (38) du câble électrique (40).
  2. 2. Contact électrique (10) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le fût de sertissage (18) comporte de plus une portion de transition (32) creuse longitudinale s’étendant depuis la seconde portion (30) jusqu’à la première portion (28), la portion de transition (32) comportant une section (S3) interne croissante depuis la seconde section (S2) interne jusqu’à la première section (SI) interne.
  3. 3. Contact électrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le fut de sertissage (18) comporte une surface externe cylindrique de section (S0) constante.
  4. 4. Contact électrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la seconde section (S2) interne est une réduction de 10% à 50% de la première section interne (SI), de préférence de 20% à 30%.
  5. 5. Contact électrique (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le contact électrique (10) est un contact électrique (10) en aluminium.
  6. 6. Contact électrique (10) de la revendication 1 serti sur les brins conducteurs (38) d’un câble électrique (40), pour lequel le fût de sertissage (18) longitudinal à section fermée comporte une paroi tubulaire (22) s’étendant longitudinalement caractérisé en ce que la surface interne (26) de la paroi tubulaire (22) comporte la première portion (28) creuse longitudinale de première section interne (SI) comprimée comprimant les brins conducteurs (38) d’un câble électrique (40) selon un première force de compression (PI); et la seconde portion (30) creuse longitudinale de seconde section (S2) interne réduite comprimée comprimant les brins conducteurs (38) du câble électrique (40) selon une seconde force de compression (P2) supérieure à la première force de compression (PI).
  7. 7. Contact électrique (10) serti selon la revendication précédente caractérisé en ce que la surface interne (26) de la paroi tubulaire (22) comporte de plus une portion de transition (32) creuse s’étendant longitudinalement depuis une première extrémité (34) de première section interne (SI) jusqu’à une seconde extrémité (36) de seconde section (S2) interne, la première extrémité (34) étant reliée à la première portion (28) et la seconde extrémité (36) étant reliée à la seconde portion (30), la portion de transition (32) comportant une section (S3) interne comprimée comprimant les brins conducteurs (38) du câble électrique (40) selon une force de compression (P3) progressive depuis la première force de compression (PI) à sa première extrémité (34) jusqu’à la seconde force de compression (P2) à sa seconde extrémité (36).
  8. 8. Contact électrique (10) selon Tune quelconque des revendications 6 et 7 caractérisé en ce que les brins conducteurs (38) sont sertis dans le fut de sertissage (18) uniquement par une pluralité de retreints (52) de profondeur similaire, les dits retreints étant formés sur la surface externe (24) du fût de sertissage (18).
  9. 9. Contact électrique (10) selon Tune quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que la première portion (28) creuse comprimée comprime la section des brins conducteurs (38) d’environ 20 % de leur section non comprimée, et en ce que la seconde portion (30) creuse comprimée comprime la section des brins conducteurs (38) de 30 % à 50% de leur section non comprimée.
  10. 10. Contact électrique (10) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que le contact électrique (10) et/ou les brins conducteurs (38) sont en aluminium.
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