FR3075488A1 - Procede de fabrication d'un element de raccordement electrique a section evolutive - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément de raccordement électrique (12 ;120) dans lequel on forme :
- une première partie (18) de l'élément de raccordement électrique (12 ;120) ayant une forme générale tubulaire et,
- une seconde partie (19) de l'élément de raccordement électrique (12 ;120) ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre (P2) inférieur à celui de la première partie (18).
La seconde partie (19) est formée par déformation d'un prolongement tubulaire de la première partie (18).
Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un élément de raccordement électrique, en particulier un élément de raccordement électrique utilisé dans un circuit électrique de véhicule automobile.
Un circuit électrique de véhicule automobile comprend, de façon générale, des ensembles de raccordement électrique comportant des câbles électriques raccordés à des cosses conductrices électriquement.
Ces câbles électriques comprennent le plus souvent des âmes multifilaires formées par un faisceau de fils conducteurs élémentaires, par exemple des fils métalliques torsadés, qui sont recouvertes de gaines isolantes.
Une cosse comprend habituellement une première extrémité de fixation sur un élément formant borne de connexion électrique, en forme générale d’anneau, et une seconde extrémité déformable, comprenant généralement deux ailes de sertissage, destinée à être sertie sur l’extrémité d’un câble électrique ou d’un élément de raccordement.
La cosse peut être destinée à conduire des courants d’intensités et de tensions très variées.
Dans la plupart des cas, un ou plusieurs câbles électriques sont raccordés à une même cosse standard, réalisée dans un alliage comprenant majoritairement du cuivre, par sertissage de la cosse sur l’âme du ou des câbles.
A cet effet, on procède au préalable à une étape de découpe de la gaine recouvrant l’âme du câble à une extrémité du câble pour dénuder cette âme.
II est connu du document FR 3 028 677 de relier un élément de raccordement à l’extrémité dénudée du câble. Dans ce document, l’élément de raccordement a en particulier une fonction de protection de l’extrémité dénudée de l’âme du câble, évitant notamment un effilochage des fils de l’âme.
Cet élément de raccordement est en matériau conducteur et présente deux parties de sections circulaires de diamètres différents. Plus particulièrement, cet élément de raccordement électrique comprend une première partie destinée à être sertie par impulsion magnétique sur l’extrémité dénudée d’un câble, et une seconde partie sur laquelle une cosse est sertie. La première partie présente une forme générale tubulaire et la seconde partie présente une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de diamètre inférieur à celui de la première partie. Cette seconde partie, de diamètre inférieur, forme un doigt de liaison, formé dans une masse pleine de forme générale de révolution sur lequel est fixée la cosse. Les deux ailes de sertissage de la cosse sont repliées autour de la seconde partie de l’élément de raccordement. Les deux ailes de la cosse ont chacune une longueur adaptée au diamètre de la seconde partie. Ainsi, il est difficile de sertir de façon efficace une cosse standard sur un élément de raccordement dont la seconde partie aurait un diamètre inhabituel plus grand.
L’élément de raccordement décrit dans le document FR 3 028 677 est fabriqué en formant une première partie ayant une forme générale tubulaire et une seconde partie ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de diamètre inférieur à celui de la première partie. La seconde partie est généralement fabriquée par usinage, plus particulièrement par enlèvement de matière, par exemple par décolletage, ce qui implique une fabrication complexe et représentant des coûts importants.
L’invention a pour but de proposer un élément de raccordement électrique dont la fabrication est plus simple et moins coûteuse que celle présentée dans l’art antérieur, ceci évitant d’augmenter le diamètre de la seconde partie pour pouvoir continuer d’utiliser des cosses standards.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de fabrication d’un élément de raccordement électrique dans lequel on forme :
une première partie de l’élément de raccordement électrique ayant une forme générale tubulaire et, une seconde partie de l’élément de raccordement électrique ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre inférieur à celui de la première partie, caractérisé en ce que l’on forme la seconde partie par déformation d’un prolongement tubulaire de la première partie.
Cela permet de fabriquer un élément de raccordement avec une partie de diamètre adapté à la fixation d’une cosse standard tout en évitant une étape coûteuse d’usinage. De plus, la seconde partie étant tubulaire, la fabrication de l’élément de raccordement selon l’invention permet de réaliser une économie de matière par rapport à une partie pleine. Enfin, ce procédé permet de réaliser un élément de raccordement en une seule pièce ce qui garantit une absence d’interruption de matière à la jonction des deux parties.
Le procédé selon l’invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes :
Lorsque l’on déforme le prolongement tubulaire de la première partie, on forme une troisième partie ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre supérieur à celui de la seconde partie, la seconde partie étant intercalée entre les première et troisième parties. Ainsi, cela permet que la seconde partie soit intercalée entre deux parties de formes générales chacune contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre supérieur à celui de la seconde partie.
La déformation du prolongement tubulaire formant la seconde partie est réalisée par étirement de ce prolongement tubulaire. Ainsi, cela permet par une étape simple, sans usinage, d’obtenir un diamètre adapté à la fixation d’une cosse standard.
L’étirement du prolongement tubulaire formant la seconde partie est réalisé par impulsion magnétique. En effet, l’impulsion magnétique permet de réaliser efficacement un étirement.
La déformation du prolongement tubulaire formant la seconde partie est réalisée par formation de plis radiaux sur ce prolongement tubulaire. Ainsi, cette variante permet par une étape simple, d’obtenir un diamètre adapté à la fixation d’une cosse standard.
Les plis radiaux sont formés par emboutissage. Cela permet, par une étape simple et peu coûteuse par rapport à l’usinage, de déformer la seconde partie de façon à obtenir un diamètre adapté à la fixation d’une cosse standard.
L’invention concerne également un élément de raccordement électrique comprenant :
- une première partie destinée à être sertie par impulsion magnétique sur une extrémité dénudée d’un câble, et
- une seconde partie sur laquelle un élément à raccorder est destiné à être serti, la première partie ayant une forme générale tubulaire et la seconde partie ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre inférieur à celui de la première partie, caractérisé en ce que la seconde partie est formée par déformation d’un prolongement tubulaire de la première partie.
Cela permet d’utiliser un élément de raccordement comprenant une partie de diamètre adapté à la fixation d’une cosse standard du commerce. De plus, cet élément de raccordement est en une seule pièce ce qui garantit une absence d’interruption de matière à la jonction des deux parties.
L’élément de raccordement électrique selon l’invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes :
Il comprend en outre une troisième partie ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section de périmètre supérieur à celui de la seconde partie, la seconde partie étant intercalé entre les première et troisième parties. Cela permet, de positionner efficacement l’élément à raccorder entre deux épaulements formés par la première et la troisième partie.
Il est formé par un matériau comprenant essentiellement du cuivre. Cela permet que l’élément de raccordement soit bon conducteur.
Le prolongement tubulaire a une section sensiblement circulaire. Cela permet que les ailes de sertissage de la cosse puissent bien se replier autour du prolongement tubulaire.
Le prolongement tubulaire a une section profilée par des plis radiaux du prolongement tubulaire. Cette variante permet, aussi, que les ailes de sertissage de la cosse puissent bien se replier autour du prolongement tubulaire.
L’invention concerne enfin un ensemble de raccordement électrique comprenant une cosse conductrice et un câble électrique, le câble électrique comprenant une âme métallique conductrice formée par un faisceau de fils conducteurs élémentaires recouverte par une gaine isolante, caractérisé en ce que l’ensemble comprend en outre :
un élément de raccordement électrique selon l’invention serti par impulsion magnétique sur une extrémité dénudée de l’âme, et une cosse conductrice électriquement sertie sur l’élément de raccordement électrique.
Ainsi, le serti est uniforme sur la circonférence de l’âme conductrice tout en limitant les espaces pouvant se former entre l’âme conductrice et l’élément de raccordement électrique. De plus, l’élément de raccordement électrique permet une fixation efficace d’une cosse standard en extrémité de câble.
L’ensemble de raccordement électrique selon l’invention peut également comporter la caractéristique optionnelle suivante :
l’élément de raccordement électrique recouvre de façon étanche une extrémité de la gaine isolante. Ainsi, l’étanchéité est assurée en comprimant la gaine isolante.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple et faite en se référant aux figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective d’un ensemble de raccordement électrique selon l’invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective d’un élément de raccordement électrique selon l’invention avant formation de la seconde partie par déformation du prolongement tubulaire de la première partie ;
- la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne lll-lll de la figure 4, illustrant l’ensemble de raccordement selon l’invention, avant fixation d’une cosse ;
- la figure 4 est une vue en perspective de l’ensemble de raccordement selon l’invention, avant fixation de la cosse ;
- la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 2, illustrant un élément de raccordement électrique selon une variante de réalisation ;
- la figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI de la figure 5, illustrant l’élément de raccordement électrique de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 4 montrant un ensemble de raccordement selon l’invention muni de l’élément de raccordement selon la variante des figures 5 et 6.
On a représenté sur la figure 1 un ensemble de raccordement électrique 10 selon l’invention. Cet ensemble de raccordement 10 comprend un câble électrique 11, un élément de raccordement électrique 12 monté sur le câble électrique 11 et une cosse 13 conductrice électriquement, reliée à l’élément de raccordement électrique 12.
Le câble électrique 11 comporte une âme 14 conductrice, formée par un faisceau de fils conducteurs élémentaires, par exemple des fils métalliques torsadés (non représentés), qui est recouverte par une gaine isolante 15. Les fils de l’âme 14 conductrice sont de préférence réalisés en matériau comprenant essentiellement de l’aluminium, c’est-à-dire plus de 50% en mole d’aluminium.
La cosse conductrice électriquement 13 est une cosse standard, comprenant de façon classique une extrémité de fixation 16, en forme générale d’anneau, et une extrémité déformable 17 raccordée électriquement au câble électrique 11 par l’intermédiaire de l’élément de raccordement électrique 12. L’extrémité déformable 17 comprend deux ailes de sertissage 170.
L’élément de raccordement électrique 12 est de forme générale tubulaire. Il comprend une première partie 18 de forme générale tubulaire et une seconde partie 19 formant un prolongement tubulaire de la première partie 18. La seconde partie 19 présente une forme générale qui est contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre P2 inférieur au périmètre P1 de la première partie 18 (voir figures 1 et 3). Dans l’exemple décrit, la première partie 18 présente une section circulaire de périmètre extérieur P1 et de diamètre D1. Le périmètre extérieur circulaire P1 de la première partie 18 correspond à πϋ1. Le périmètre extérieur circulaire P2, du cylindre de section circulaire de diamètre D2 contenant la seconde partie 19, correspond à kD2. Dans l’exemple décrit, l’élément de raccordement électrique 12 comprend une troisième partie 20 dans le prolongement de la seconde partie 19. La seconde partie 19 est ainsi intercalée entre les première 18 et troisième 20 parties. La troisième partie 20 présente une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre supérieur à celui de la seconde partie 19. De préférence, l’élément de raccordement électrique 12 est intégralement réalisé en un matériau comprenant essentiellement du cuivre, c’est-à-dire plus de 50% en moles de cuivre.
La première partie tubulaire 18 est sertie sur une extrémité dénudée du câble électrique 11. Ainsi, l’âme conductrice 14 du câble électrique 11 est en contact avec la première partie 18 de l’élément de raccordement électrique 12.
Les ailes 170 de l’extrémité déformable 17 de la cosse 13 sont repliées autour de la seconde partie 19 de l’élément de raccordement 12. La forme de la seconde partie 19 de l’élément de raccordement 12 est particulièrement adaptée au repliage des ailes de sertissage 170 de la cosse standard 13.
On décrira ci-dessous un procédé de fabrication de l’élément de raccordement 12 en se référant plus particulièrement à la figure 2.
On réalise tout d’abord un élément tubulaire intermédiaire tel que représenté sur la figure 2. Cet élément intermédiaire est destiné à former l’élément de raccordement électrique 12, de forme générale tubulaire.
La forme tubulaire de l’élément de raccordement électrique 12, est obtenue par emboutissage, plus particulièrement par emboutissage profond. Ainsi, l’élément de raccordement électrique 12 est réalisé sans interruption de matière entre sa première partie 18 et sa seconde partie 19. La troisième partie 20 de l’élément de raccordement 12 est non débouchante, et présente une forme générale d’ogive.
En variante, l’élément de raccordement électrique 12 peut par exemple être réalisé par enroulement d’une feuille métallique, sur laquelle on réalise un apport de matière colmatant l’interstice entre les bords jointifs de la feuille pour assurer une continuité de matière.
On réalise ensuite une déformation d’un prolongement tubulaire de la première partie 18 formant ainsi la seconde partie 19 de sorte que la forme générale de la seconde partie 19 soit contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre inférieur à celui de la première partie 18. Dans l’exemple décrit, lorsque l’on déforme le prolongement tubulaire de la première partie 18, formant la seconde partie 19, on forme la troisième partie 20 ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre supérieur à celui de la seconde partie 19. La seconde partie 19 est ainsi intercalée entre les première et troisième parties. On obtient alors l’élément de raccordement électrique 12 tel que représenté sur les figures 3 et 4. On notera que la seconde partie 19 consiste alors en un prolongement tubulaire de la première partie 18.
La déformation est réalisée en étirant le prolongement tubulaire de la première partie 18, formant la seconde partie 19, par impulsion magnétique selon des champs magnétiques d2 représentés par des flèches sur la figure 2 ou par tout autre moyen. L’application d’un champ magnétique sur la seconde partie 19 permet de la déformer de sorte qu’elle forme un prolongement tubulaire de la première partie 18 de section sensiblement circulaire et contenu dans un cylindre de section circulaire de périmètre inférieur à celui de la première partie 18 (voir figure 3).
On décrira ci-dessous un procédé de réalisation de l’ensemble de raccordement électrique 10 selon l’invention.
Tout d’abord, comme cela est représenté sur les figures 3 et 4, l’élément de raccordement 12, obtenu par le procédé de fabrication de l’élément de raccordement 12, est relié à une extrémité dénudée du câble électrique 11 via sa première partie 18, par sertissage réalisé par impulsion magnétique selon des champs magnétiques d1 (voir figure 3). Ainsi, le serti est uniforme sur la circonférence de l’âme conductrice 14 et les espaces pouvant se former entre l’âme conductrice 14 et l’élément de raccordement électrique 12 sont limités.
Ensuite, la cosse conductrice électriquement 13 est sertie mécaniquement autour de la seconde partie 19 grâce à cette forme générale de la partie 19 qui permet le repliage des ailes 170 de l’extrémité déformable 17 de la cosse standard 13. Par ailleurs, les ailes de sertissage 170 sont efficacement positionnées axialement sur la seconde partie 19 de l’élément de raccordement électrique 12 grâce aux deux épaulements formés par la première partie 18 et la troisième partie 20. On obtient ainsi l’ensemble de raccordement 10 tel que représenté sur la figure 1.
On notera que dans une variante non représentée, la cosse conductrice électriquement 13 peut être sertie sur la seconde partie 19 par impulsion magnétique.
Les figures 5 et 6 illustrent une variante de réalisation de l’élément de raccordement 120. Dans cette variante, la déformation du prolongement tubulaire, permettant d’obtenir la seconde partie 19, est réalisée en formant, par exemple par emboutissage, des plis radiaux 21 sur cette seconde partie 19. Le prolongement tubulaire ainsi obtenu a une section profilée formée par les plis radiaux 21 du prolongement tubulaire se répartissant autour de la seconde partie 19 comme des pétales.
La forme en pétales est particulièrement adaptée au repliage des ailes de sertissage 170 de la cosse standard 13 autour du prolongement tubulaire tel que représenté en figure 1.
On décrira ci-dessous un procédé de réalisation de l’ensemble de raccordement électrique 10 selon l’invention comprenant l’élément de raccordement 120 représenté sur les figures 5 et 6.
Tout d’abord, de la même manière que précédemment, l’élément de raccordement 120 est relié à une extrémité dénudée du câble électrique 11 via sa première partie 18, grâce à une étape de sertissage réalisée par impulsion magnétique. Ainsi, le serti est uniforme sur la circonférence de l’âme conductrice 14 du câble 11 et les espaces pouvant se former entre l’âme conductrice 14 et l’élément de raccordement électrique 120 sont limités.
Un manchon d’étanchéité 22 est ensuite assemblé afin de recouvrir la jonction entre la gaine isolante 15 du câble 11 et le bord de la première partie 18. Le manchon d’étanchéité 22 s’étend ainsi en partie sur la gaine isolante 15 du câble 11 et la première partie 18 de l’élément de raccordement 120.
Le manchon d’étanchéité 22 est placé autour de la jonction entre la gaine isolante 15 du câble 11 et le bord de la première partie 18 puis est fixé autour de cette jonction par rétractation par chauffage.
En variante, la première partie 18 est prolongée à son extrémité débouchante de sorte à recouvrir l’extrémité de la gaine isolante 15 à travers laquelle s’étend l’âme conductrice 14 du câble 11. L’élément de raccordement 120 est ensuite serti par impulsion magnétique au niveau du prolongement de l’extrémité débouchante de la première partie 18 recouvrant la gaine isolante 15 du câble 11. L’étanchéité est réalisée par la compression de la gaine isolante 15 entre l’âme conductrice 14 et le prolongement de l’extrémité débouchante de la première partie 18. Ainsi, il n’est pas utile d’ajouter le manchon d’étanchéité 22 pour assurer l’étanchéité de l’élément de raccordement 120.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation et à la variante présentés et d'autres modes de réalisation ou variantes apparaîtront clairement à l'homme du métier. En particulier, l’ensemble de raccordement électrique 10 illustré sur la figure 1 peut comprendre un manchon 22 tel que décrit au regard de la figure 7.
Claims (13)
- REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d’un élément de raccordement électrique (12;120) dans lequel on forme :une première partie (18) de l’élément de raccordement électrique (12;120) ayant une forme générale tubulaire et, une seconde partie (19) de l’élément de raccordement électrique (12;120), ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre (P2) inférieur à celui de la première partie (18), caractérisé en ce que l’on forme la seconde partie (19) par déformation d’un prolongement tubulaire de la première partie (18).
- 2. Procédé de fabrication d’un élément de raccordement électrique (12 ;120) selon la revendication 1, dans lequel lorsque l’on déforme le prolongement tubulaire de la première partie (18), on forme une troisième partie (20) ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre supérieur à celui de la seconde partie (19), la seconde partie (19) étant intercalée entre les première (18) et troisième (20) parties.
- 3. Procédé de fabrication d’un élément de raccordement électrique (12;120) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la déformation du prolongement tubulaire formant la seconde partie (19) est réalisée par étirement de ce prolongement tubulaire.
- 4. Procédé de fabrication d’un élément de raccordement électrique (12; 120) selon la revendication 3, dans lequel l’étirement du prolongement tubulaire formant la seconde partie (19) est réalisé par impulsion magnétique.
- 5. Procédé de fabrication d’un élément de raccordement électrique (12; 120) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la déformation du prolongement tubulaire formant la seconde partie (19) est réalisée par formation de plis radiaux (21) sur ce prolongement tubulaire.
- 6. Procédé de fabrication d’un élément de raccordement électrique (12; 120) selon la revendication 5, dans lequel les plis radiaux (21) sont formés par emboutissage.
- 7. Elément de raccordement électrique (12; 120) comprenant :- une première partie (18) destinée à être sertie par impulsion magnétique sur une extrémité dénudée d’un câble (11), et- une seconde partie (19) sur laquelle un élément à raccorder (13) est destiné à être serti, la première partie (18) ayant une forme générale tubulaire et la seconde partie (19) ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre (P2) inférieur à celui de la première partie (18), caractérisé en ce que la seconde partie (19) forme un prolongement tubulaire de la première partie (18).
- 8. Elément de raccordement électrique (12 ;120) selon la revendication 7, comprenant en outre une troisième partie (20) ayant une forme générale contenue dans un cylindre de section circulaire de périmètre supérieur à celui de la seconde partie (19), la seconde partie (19) étant intercalée entre les première (18) et troisième (20) parties.
- 9. Elément de raccordement électrique (12; 120) selon la revendication 7 ou 8, formé essentiellement en cuivre.
- 10. Elément de raccordement électrique (12; 120) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le prolongement tubulaire a une section sensiblement circulaire.
- 11. Elément de raccordement électrique (12; 120) selon l’une quelconque des revendication 7 à 9, dans lequel le prolongement tubulaire a une section profilée formée par des plis radiaux (21) du prolongement tubulaire.
- 12. Ensemble de raccordement électrique (10) comprenant une cosse conductrice (13) et un câble électrique (11), le câble électrique (11) comprenant une âme métallique conductrice (14) formée par un faisceau de fils conducteurs élémentaires recouverte par une gaine isolante (15), caractérisé en ce qu’il comprend en outre :un élément de raccordement électrique (12;120) selon l’une quelconque des revendications 7 à 11 serti par impulsion magnétique sur une extrémité dénudée de l’âme, et une cosse conductrice électriquement (13) sertie sur l’élément de raccordement électrique (12;120).
- 13. Ensemble de raccordement électrique (10) selon la revendication 12, dans lequel l’élément de raccordement électrique (12 ;120) recouvre de façon étanche une extrémité de la gaine isolante (15).
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| US3006983A (en) * | 1959-02-11 | 1961-10-31 | Anderson Electric Corp | Universal compression connector and method of crimping same |
| DE102013013151A1 (de) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Vefahren zum elektrischen Verbinden der Litze eines elektrischen Leiters mit einem Leiteranschlusselement sowie konfektionierte elektrische Leitung |
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| FR3075488B1 (fr) | 2020-11-27 |
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