EP1711981A1 - Contact electrique serti a fut ferme, procede de sertissage d'un tel contact, et outil de sertissage correspondant - Google Patents

Contact electrique serti a fut ferme, procede de sertissage d'un tel contact, et outil de sertissage correspondant

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Publication number
EP1711981A1
EP1711981A1 EP05707032A EP05707032A EP1711981A1 EP 1711981 A1 EP1711981 A1 EP 1711981A1 EP 05707032 A EP05707032 A EP 05707032A EP 05707032 A EP05707032 A EP 05707032A EP 1711981 A1 EP1711981 A1 EP 1711981A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
barrel
section
crimped
indentations
die
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05707032A
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German (de)
English (en)
Inventor
Mark De Keyser
Isabelle Quesse
Flavio Fantini
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FCI SA
Original Assignee
FCI SA
Framatome Connectors International SAS
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to the field of electrical connectors, and more specifically relates to an electrical contact crimped on a cable with several conductive strands, comprising a crimping barrel with closed section, crimped by deformation of its section from an initial generally convex shape. , according to a final crimped compression crimp on the strands of the cable.
  • the invention relates in particular, but not only, to contacts of the “lug” type, or sleeves for coupling or for branching between several cables, and more particularly still electrical contacts for a motor vehicle. These contacts of a particular type are also known by the name "terminals”.
  • the constriction formed at the level of the crimping barrel has essentially two functions, consisting on the one hand of ensuring sufficient mechanical resistance of the contact on the cable, which allows the assembly to withstand significant tensile forces, and on the other hand to ensure good electrical continuity between the strands of the cable, as well as between the cable and the contact.
  • An important cause of deterioration of this electrical continuity is the penetration, inside the barrel and between the strands, of moisture or other corrosive agents or particles present in the ambient atmosphere. These phenomena must therefore be minimized by ensuring a long-lasting good seal on the one hand between the strands and on the other hand between the strands and the barrel.
  • the constriction formed at the level of the crimping barrel not only ensures satisfactory compression of the strands in the barrel, but also maintains these strands in an optimal arrangement throughout the lifetime of the contact.
  • COPY OF CONF8RI In the state of the art, the contacts of the aforementioned type generally have conduction performance significantly lower than the performance expected during the development of a necked shape, supposed to be optimal for a type of contact and a type of cable. given. It has been discovered that these performance differences are due in large part to a phenomenon of elastic return of the barrel, which occurs immediately at the end of the swaging operation making it possible to form the constriction on the cable.
  • the objective of the invention also consists in ensuring the stability of the electrical connection at the end of the necking operation, and throughout the life of the electrical connection.
  • the object of the invention is also to reduce the risk of corrosion, sealing being ensured by limiting the gaps between the strands of the cable on the one hand, and between the cable and the contact on the other hand.
  • the crimped barrel has in at least a first section, in its thickness, at least two adjacent indentations, extending over the outer periphery of said section and directed inward.
  • - said two indentations are adjacent, so as to define a double indentation in;
  • - Said crimped barrel section has symmetry with respect to at least a first median transverse axis;
  • - Said crimped barrel section has symmetry with respect to a second median transverse axis perpendicular to the first;
  • - said crimped barrel section has two other indentations, symmetrical to the previous ones with respect to said first median transverse axis;
  • - said crimped barrel section has only four indentations;
  • - the crimped barrel has, in a second section offset axially with respect to the first, indentations similar to those formed in said first section;
  • - the crimped barrel section is of generally polygonal exterior shape;
  • - each pair of neighboring indentations is formed on the same edge of the polygonal shape;
  • - the crimped barrel section is generally hexagonal in external shape; and the indentations are provided to give the
  • the invention also relates to a method of crimping an electrical contact having a barrel with a closed section of initial generally convex shape, on a cable with several conductive strands, to obtain a crimped contact as described above.
  • This process comprises the successive stages consisting in: - engaging the crimped end of the cable in the contact barrel; and - shrinking the barrel in compression on the cable by a forging operation, so as to give the barrel an intermediate shape generally generally convex constricted in section, and it is characterized in that it further comprises a punching operation by which forms the indentations in the barrel, said punching operation being performed after the stamping operation.
  • the intermediate, constricted shape is generally polygonal, in particular hexagonal; - the forging operation is carried out by means of a two-part matrix, which is tightened on the barrel so closing the die, and the punching operation is carried out by keeping the die closed, the two parts of the die being kept pressed against one another; and - the punching operation is carried out by means of a single punch for each pair of neighboring indentations.
  • the invention relates to a crimping tool for the implementation of a method as described above, comprising: a matrix in two parts internally defining an imprint corresponding to the constricted intermediate shape to be given to the barrel, - means relative displacement of the two die parts, - at least one punch for making the indentations in the barrel, and - means for moving said punch.
  • the tool according to the invention is characterized in that the means for moving the punch are connected to those of the die parts, so that, during a crimping operation, the punch is moved from a retracted position, in which it is released from the imprint of the matrix, towards an active position, in which it projects inside the imprint, after the closure of the matrix.
  • the matrix internally defines a generally polygonal, in particular hexagonal, imprint;
  • the tool comprises at least one punch with at least two teeth, provided for jointly making two indentations;
  • the tool comprises two punches symmetrical relative to a clamping plane of the matrix, and the associated displacement means are adapted to move them symmetrically relative to this plane;
  • the means of displacement of said punch (s) are dependent on the relative displacement means of the two die parts, in such a way that the movement of the punch (s) from its (their) retracted position is only possible after the die has been closed.
  • the means for moving the two die parts and the means for moving the punches comprise a common drive motor, and respective cam transmission devices, through which the die parts on the one hand and the punches on the other hand are connected to said drive motor.
  • the means for moving the two die parts and the means for moving the punch comprise separate drive motors, the means for moving the die parts comprising means for controlling their relative position, and the means for moving the punch comprising means for controlling the associated motor, controlled by said control means.
  • Figure 1 is a perspective view of a terminal, before crimping, of a type more particularly referred to by the invention
  • - Figure 2 is a sectional view, on a larger scale, in a transverse plane of the crimping barrel, of the terminal of Figure 1, crimped according to the invention
  • - Figure 3 is a perspective view similar to Figure 1, of the crimped lug of Figure 2
  • - Figures 4 to 6 schematically show, in three successive steps of the crimping process according to the invention, the terminal, the cable, and the crimping tool
  • - Figure 7 is a schematic view of part of a crimping tool according to the invention.
  • FIG. 1 there is shown a contact of a type more particularly targeted by the invention, namely a terminal, or terminal.
  • This terminal 1 is presented as a metal end-piece to be crimped at the end of a stripped cable, this end-piece essentially consisting of a tubular body 3, forming a crimping barrel, and of a flat part 5.
  • the flat part 5 has a through bore 7 provided for the engagement of a fixing screw.
  • the crimping barrel 3 has, on the side opposite to the flat part 5, an open end 9 for introducing the cable.
  • the crimping barrel 3 has a closed section, which is oval in the example shown. The closed section could be of any other generally convex suitable shape, suitable for facilitating the insertion of the end of the cable to be connected into the barrel 3.
  • the section of the crimping barrel could be, very commonly, circular . Lugs of this type could for example be adapted to the connection of cables having a section of between 6 and 40 mm 2 , in applications for electrical connection of motor vehicles.
  • Figure 2 there is shown a cross section of the crimping barrel 3, after crimping on a cable 11 with several conductive strands 15, in accordance with one invention.
  • the section of the crimping barrel 3 which has been deformed by being constricted on the cable 11, to carry out the crimping, has in the example shown a generally polygonal shape, and more precisely a generally hexagonal shape. Two opposite edges 17 of the hexagon are parallel and of greater length than the other edges.
  • each of these edges 17 is deformed by two adjacent indentations 19 directed towards the inside of the barrel, in its thickness. More precisely still, the two indentations 19 formed on the same edge 17 are adjacent and define a profile, or double indentation, in.
  • the crimped section of the barrel 3 shown in Figure 2 has a double symmetry: firstly with respect to a median transverse axis Y parallel to the two main edges 17, and secondly with respect to a median transverse axis Z orthogonal to the Y axis.
  • the Z axis corresponds to the axis of symmetry of the W profile of the double indentation 19. As illustrated in FIG.
  • the crimping in accordance with the invention is preferably obtained by making of the hexagonal shrinkage on a first section of the crimping barrel 3 extending over most of the length (in the direction X) of the latter, and by the formation of indentations 19 over only part of this length.
  • the crimping barrel 3, once crimped on the cable 11, can present successively, from each of its ends: a section 21 of oval, circular or other external shape, identical or almost identical to the shape initial exterior, - a transition section 22, a section 23 with a hexagonal profile devoid of indentation, and a section 24 of hexagonal section with indentations, as shown in Figure 2.
  • the indentations are made in a generally oblong (or oval) exterior shape, axially elongated.
  • the crimped barrel may have two distinct sections 24, of the same type and axially offset (along the axis X), on which similar indentations 19 are formed or identical. These two sections are then separated, in the example chosen, by a section with a hexagonal cross section, without indentations. It will also be noted, with reference again to FIG.
  • FIG 4 there is shown the lug 1 of Figure 1, in section at its crimping barrel 3, in its initial state, before crimping.
  • the barrel 3 has a generally convex shape in section, and more particularly, in the example shown, an oval shape.
  • the stripped cable section 11 to be crimped is shown inserted inside the barrel 3.
  • the crimping tool 101 in which is placed the lug 1 previously fitted on the end of the cable 11 to be crimped, in order to carry out a crimping according to the invention.
  • This tool 101 essentially comprises a matrix 103, consisting of two parts of matrix 103A, 103B, substantially symmetrical to each other with respect to a plane P which will be called “clamping plane”, and which internally define between they, when assembled, the imprint 105 of the general hexagonal shape to be given to the barrel.
  • the symmetry of the matrix parts actually means the symmetry of the footprints they define.
  • the tool 101 also comprises a pair of punches 113A, 113B, also symmetrical with respect to the clamping plane P, and making it possible to make the indentations 19.
  • each of the punches 113A, 113B is mounted movably in the part corresponding matrix 103A, 103B, between a position in which it is released from the imprint 105, and a position in which it projects inside the imprint 105, as will be seen later.
  • the active end of each punch is formed with an imprint 115 with two teeth, corresponding to the shape of the indentations 19.
  • each of the double indentations 19 in W is formed by means of a single punch 113A, 113B.
  • the tool 101 is also provided with means for moving the parts of the die 103, shown diagrammatically in the Figures under the reference 123, and with means for displacing the punches 113A, 113B, shown diagrammatically under the reference 133.
  • By the term “displacement” we will hear a relative displacement of the die parts or punches relative to the fictitious clamping plane P.
  • one 103 of the two die parts can be fixed , only the other part 103A being moved for tightening the matrix.
  • FIG. 5 there is shown the tool 101 and the crimping barrel 3 of the terminal in an intermediate crimping configuration.
  • the barrel is constricted in compression on the cable, in the generally convex constricted intermediate shape, here hexagonal, which corresponds to the general shape of the crimped barrel described in Figure 2.
  • This constrained intermediate shape is obtained by an operation of stamping, which consists in closing the die 103 and tightening the two die parts 103A, 103B, the punches 113A, 113B being released from the imprint 105, as illustrated in FIG. 5.
  • Figure 6 there is shown the tool 101 and the barrel 3 in the final crimping state, after a punching operation. During this punching operation, the barrel is struck in its intermediate shape, at the two opposite main edges 17, by means of the two punches 113A, 113B, so as to form the indentations 19 described above.
  • stamping which consists in closing the die 103 and tightening the two die parts 103A, 103B, the punches 113A, 113B being released from the imprint 105, as illustrated in FIG. 5.
  • Figure 6 there is shown the tool 101 and the barrel 3 in the final crimping state, after a punching operation. During this punching operation, the barrel is struck in its intermediate shape, at the two opposite main edges
  • the means 133 for moving the punches, and those 123 for the die parts are of preferably connected so that the punches are retracted, that is to say released from the imprint 105, during the stamping operation, and that they are activated only at the end of the latter. They also interact so that the die parts cannot open until the punching operation is completed.
  • the displacement means 123, 133 may be provided with separate drive motors, and control means adapted to control on the one hand the relative position of the matrix parts, and on the other hand the position punches.
  • the displacement means 123 can be provided with control means (of any suitable type) for the relative position of the two matrix parts 103A, 103B, and the displacement means 133 can comprise means for controlling the associated motor, which are controlled by the means for controlling the position of the matrix parts.
  • the displacement means 123, 133 are provided with a common drive motor 151, and transmission devices 161, 162 with cams, connecting the motor 151 respectively to the two parts of the die 103, and to the punches 113.
  • the first cam device 161 has a cam 171 with three segments 171A, 171B, 171C, corresponding to three phases of the displacement matrix parts.
  • the motor 151 moves downward (in the direction indicated in Figure 7) the cam 171, which acts on one of the parts of the matrix 103 via the cam follower 181 engaged in the latter.
  • the motor 151 moves the cam 172, which consists of two segments 172A, 172B, and acts on one of the punches 113 by through the cam follower 182 engaged in the latter.
  • the actuation of the motor produces the following successive phases: (i) On a first stroke of the cams 171, 172, the follower 181 moves in the vertical segment 171A, while the follower 182 moves in the vertical straight segment 172A, so that neither the die part 103 nor the punch 113 are moved (since the cams produce no action on the respective follower 181, 182). This phase corresponds to a dead stroke of the output member of the drive motor. (ii) The follower 181 then arrives in the inclined segment 171B, so that it is driven in a displacement, oriented downwards in the Figure, with the cam 171, which causes a displacement of the die part 103.
  • the follower 182 continues to move, without solicitation, in the vertical rectilinear segment 172A of the corresponding cam 172, so that the punch 113 is not stressed in movement and remains stationary.
  • the die parts 103 At the end of the travel of the follower 181 in the inclined segment 171B, the die parts 103 thus arrive in their tight position, in which they will be maintained until the end of the crimping operation.
  • the third operating phase corresponding to the third segment 171C of the cam 171, the movement of the cam 171 no longer produces stress on the follower 181, since this segment 191C is oriented in the direction of movement of the motor output member 151.

Landscapes

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Abstract

Ce contact comprend un fût de sertissage (3) à section fermée, serti par déformation de sa section à partir d'une forme initiale généralement convexe, selon une forme finale de sertissage rétreinte en compression sur les brins (15) du câble. Le fût (3) serti présente en au moins une section, dans son épaisseur, au moins deux indentations voisines (19), s'étendant sur la périphérie extérieure de ladite section et dirigées vers l'intérieur. L'invention concerne également un procédé de sertissage d'un tel contact, et un outil de sertissage correspondant.

Description

Contact électrique serti à fût fermé, procédé de sertissage d'un tel contact, et outil de sertissage correspondant. L'invention concerne le domaine des connecteurs électriques, et vise plus précisément un contact électrique serti sur un câble à plusieurs brins conducteurs, comprenant un fût de sertissage à section fermée, serti par déformation de sa section à partir d'une forme initiale généralement convexe, selon une forme finale de sertissage rétreinte en compression sur les brins du câble. L'invention vise en particulier, mais pas uniquement, des contacts de type « cosse », ou des manchons pour accouplement ou pour dérivation entre plusieurs câbles, et de façon plus particulière encore des contacts électriques pour véhicule automobile. Ces contacts de type particulier sont également connus sous l'appellation « terminaux » . Le rétreint formé au niveau du fût de sertissage a essentiellement deux fonctions, consistant d'une part à assurer une tenue mécanique suffisante du contact sur le câble, qui permette à l'ensemble de résister à d'importants efforts de traction, et d'autre part à assurer une bonne continuité électrique entre les brins du câble, ainsi qu'entre le câble et le contact. Une cause importante de détérioration de cette continuité électrique est constituée par la pénétration, à l'intérieur du fût et entre les brins, de l'humidité ou d'autres agents corrosifs ou particules présents dans l'atmosphère ambiante. Il faut donc minimiser ces phénomènes en assurant de manière durable une bonne étanchéité d'une part entre les brins et d'autre part entre les brins et le fût.
Il est donc fondamental que le rétreint formé au niveau du fût de sertissage non seulement assure une compression satisfaisante des brins dans le fût, mais encore maintienne ces brins dans une disposition optimale tout au long de la durée de vie du contact . COPIE DE CONF8RI Dans l'état de la technique, les contacts du type précité ont généralement des performances en conduction nettement inférieures aux performances prévues lors de la mise au point d'une forme de rétreint, censée être optimale pour un type de contact et un type de câble donné . On a découvert que ces écarts de performance étaient dus en grande partie à un phénomène de retour élastique du fût, qui se produit immédiatement à la fin de l'opération de matriçage permettant de former le rétreint sur le câble. Ce phénomène de retour élastique, appelé aussi « spring bac », engendre un desserrement des brins du câble, et ainsi la reformation d'interstices entre ces derniers, nuisibles aux performances en conduction. Dans l'état de la technique, on observe d'autre part que les brins sont souvent comprimés et déformés de manière hétérogène, c'est à dire que la compression n'est correcte que dans certaines parties de la section du câble. Pour améliorer la continuité électrique et la résistance à la traction, dans les contacts à sertissage ouvert, il a déjà été proposé de former des indentations dans le fût de sertissage. On pourra par exemple se reporter au brevet US 5,901,439 à ce sujet. Mais cette solution, appliquée aux sertissages ouverts, s'est révélée insatisfaisante, du fait que les indentations pouvaient « blesser » l'âme du câble, en coupant certains des brins conducteurs . Pour les contacts à fût fermé, une possibilité d'amélioration consiste à augmenter le rétreint. Mais cette possibilité est limitée, car au-dessus d'une certaine valeur et avec les procédés couramment utilisés, il y a formation de bavures trop importantes au niveau des raccords entre les parties de l'outillage utilisé. L'invention a pour objet de remédier à ces inconvénients, et de proposer un sertissage assurant, pour les contacts du type précité, à fût fermé, un contact optimal entre les brins du câble d'une part, et entre le câble et le contact d'autre part. L'objectif de l'invention consiste également à assurer la stabilité de la liaison électrique en fin d'opération de rétreint, et tout au long de la vie de la connexion électrique. L'invention a également pour objet de réduire les risques de corrosion, l'étanchéité étant assurée par la limitation des interstices entre les brins du câble d'une part, et entre le câble et le contact d'autre part. A cet effet, selon l'invention, le fût serti présente en au moins une première section, dans son épaisseur, au moins deux indentations voisines, s 'étendant sur la périphérie extérieure de ladite section et dirigées vers l'intérieur. Suivant d'autres caractéristiques, optionnelles, de l'invention : - lesdites deux indentations sont adjacentes, de façon à définir une double indentation en ; - ladite section de fût serti présente une symétrie par rapport à au moins un premier axe transversal médian ; - ladite section de fût serti présente une symétrie par rapport à un deuxième axe transversal médian perpendiculaire au premier ; - ladite section de fût serti présente deux autres indentations, symétriques des précédentes par rapport audit premier axe transversal médian ; - ladite section de fût serti présente uniquement quatre indentations ; - le fût serti présente, en une deuxième section décalée axialement par rapport à la première, des indentations analogues à celles formées dans ladite première section ; - la section de fût serti est de forme extérieure généralement polygonale ; - chaque paire d' indentations voisines est formée sur une même arête de la forme polygonale ; - la section de fût serti est de forme extérieure généralement hexagonale ; et les indentations sont prévues pour donner aux brins conducteurs, à l'intérieur du fût, une déformation homogène, indépendamment de leur position individuelle à l'intérieur du fût. L'invention vise également un procédé de sertissage d'un contact électrique ayant un fût à section fermée de forme initiale généralement convexe, sur un câble à plusieurs brins conducteurs, pour l'obtention d'un contact serti tel que décrit précédemment. Ce procédé comprend les étapes successives consistant à : - engager l'extrémité à sertir du câble dans le fût du contact ; et - rétreindre le fût en compression sur le câble par une opération de matriçage, de sorte à donner au fût une forme intermédiaire rétreinte généralement convexe en section, et il est caractérisé en ce qu'il comprend en outre une opération de poinçonnage par laquelle on forme les indentations dans le fût, ladite opération de poinçonnage étant exécutée après l'opération de matriçage. Suivant d'autres caractéristiques, optionnelles, du procédé selon l'invention : - la forme intermédiaire rétreinte est généralement polygonale, notamment hexagonale ; - on réalise l'opération de matriçage au moyen d'une matrice en deux parties, que l'on serre sur le fût de façon à fermer la matrice, et on réalise l'opération de poinçonnage en maintenant la matrice fermée, les deux parties de la matrice étant maintenues pressées l'une contre 1 ' autre ; et - on réalise l'opération de poinçonnage au moyen d'un poinçon unique pour chaque paire d' indentations voisines . L'invention vise enfin un outil de sertissage pour la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus, comprenant : une matrice en deux parties définissant intérieurement une empreinte correspondant à la forme intermédiaire rétreinte à donner au fût, - des moyens de déplacement relatif des deux parties de matrice, - au moins un poinçon pour réaliser les indentations dans le fût , et - des moyens de déplacement dudit poinçon. L'outil selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens de déplacement du poinçon sont reliés à ceux des parties de matrice, de façon que, lors d'une opération de sertissage, le poinçon soit déplacé d'une position escamotée, dans laquelle il est dégagé de l'empreinte de la matrice, vers une position active, dans laquelle il fait saillie à l'intérieur de l'empreinte, après la fermeture de la matrice. Suivant d'autres caractéristiques, optionnelles, de l'outil selon l'invention : - la matrice définit intérieurement une empreinte généralement polygonale, notamment hexagonale ; - l'outil comprend au moins un poinçon à au moins deux dents, prévu pour réaliser conjointement deux indentations ; l'outil comprend deux poinçons symétriques par rapport à un plan de serrage de la matrice, et les moyens de déplacement associés sont adaptés pour les déplacer de façon symétrique par rapport à ce plan ; et - les moyens de déplacement du ou des dit (s) poinçon (s) sont dépendants des moyens de déplacement relatif des deux parties de matrice, de telle manière que le mouvement du ou des poinçon (s) à partir de sa (leur) position escamotée n'est possible qu'après que la matrice ait été fermée. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens de déplacement des deux parties de matrice et les moyens de déplacement des poinçons comprennent un moteur d'entraînement commun, et des dispositifs de transmission à cames respectifs, par l'intermédiaire desquels les parties de matrice d'une part et les poinçons d'autre part sont reliés audit moteur d'entraînement. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les moyens de déplacement des deux parties de matrice et les moyens de déplacement du poinçon comprennent des moteurs d'entraînement distincts, les moyens de déplacement des parties de matrice comprenant des moyens de contrôle de leur position relative, et les moyens de déplacement du poinçon comprenant des moyens de commande du moteur associé, asservis auxdits moyens de contrôle. Un mode particulier de réalisation de l'invention va maintenant être décrit plus en détail, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la Figure 1 est une vue en perspective d'une cosse, avant sertissage, d'un type plus particulièrement visé par l'invention ; - la Figure 2 est une vue de section, à plus grande échelle, dans un plan transversal du fût de sertissage, de la cosse de la Figure 1, sertie conformément à l'invention ; - la Figure 3 est une vue en perspective analogue à la Figure 1, de la cosse sertie de la Figure 2 ; - les Figures 4 à 6 représentent schématiquement , dans trois étapes successives du procédé de sertissage conforme à l'invention, la cosse, le câble, et l'outil de sertissage ; et - la Figure 7 est une vue schématique d'une partie d'un outil de sertissage conforme à l'invention. Sur la Figure 1, on a représenté un contact d'un type plus particulièrement visé par l'invention, à savoir une cosse, ou terminal. Cette cosse 1 se présente comme un embout métallique à sertir à l'extrémité d'un câble dénudé, cet embout étant essentiellement constitué d'un corps tubulaire 3, formant fût de sertissage, et d'une partie méplate 5. La partie méplate 5 est dotée d'un alésage traversant 7 prévu pour l'engagement d'une vis de fixation. Le fût de sertissage 3 présente, du côté opposé à la partie méplate 5, une extrémité ouverte 9 d'introduction du câble . Le fût de sertissage 3 a une section fermée, qui est ovale dans l'exemple représenté. La section fermée pourrait être de toute autre forme généralement convexe adaptée, propre à faciliter l'insertion de l'extrémité de câble à raccorder dans le fût 3. Par exemple, la section du fût de sertissage pourra être, de façon très courante, circulaire. Des cosses de ce type pourront par exemple être adaptées au raccordement de câbles ayant une section comprise entre 6 et 40 mm2, dans des applications de liaison électrique de véhicules automobiles. Sur la Figure 2, on a représenté une section transversale du fût de sertissage 3, après sertissage sur un câble 11 à plusieurs brins conducteurs 15, conformément à 1' invention. Le tronçon du fût de sertissage 3 qui a été déformé en étant rétreint sur le câble 11, pour réaliser le sertissage, a dans l'exemple représenté une forme généralement polygonale, et plus précisément une forme généralement hexagonale. Deux arêtes opposées 17 de l'hexagone sont parallèles et de plus grande longueur que les autres arêtes. Chacune de ces arêtes 17 est déformée par deux indentations voisines 19 dirigées vers l'intérieur du fût, dans son épaisseur. Plus précisément encore, les deux indentations 19 formées sur une même arête 17 sont adjacentes et définissent un profil, ou double indentation, en . Dans l'exemple représenté, la section sertie du fût 3 représentée sur la Figure 2 présente une double symétrie : premièrement par rapport à un axe transversal médian Y parallèle aux deux arêtes principales 17, et deuxièmement par rapport à un axe transversal médian Z orthogonal à l'axe Y. L'axe Z correspond à l'axe de symétrie du profil en W de la double indentation 19. Comme cela a été illustré sur la Figure 3, le sertissage conforme à l'invention est de préférence obtenu par la réalisation du rétreint hexagonal sur un premier tronçon du fût de sertissage 3 s 'étendant sur l'essentiel de la longueur (selon la direction X) de ce dernier, et par la formation des indentations 19 sur une partie seulement de cette longueur. Ainsi, le fût de sertissage 3, une fois serti sur le câble 11, peut présenter successivement, à partir de chacune de ses extrémités : une section 21 de forme extérieure ovale, ou circulaire, ou autre, identique ou quasi-identique à la forme extérieure initiale, - un tronçon de transition 22, un tronçon 23 à profil hexagonal dénué d' indentation, et un tronçon 24 à section hexagonale avec des indentations, tel que représenté sur la Figure 2. Dans l'exemple représenté, les indentations sont réalisées dans une zone de forme extérieure générale oblongue (ou ovale) , allongée axialement . Selon un mode de réalisation de l'invention qui n'a pas été représenté, le fût serti peut présenter deux tronçons 24 distincts, de même type et décalés axialement (selon l'axe X), sur lesquels sont formées des indentations 19 analogues ou identiques. Ces deux tronçons sont alors séparés, dans l'exemple choisi, par un tronçon à section transversale hexagonale, sans indentations. On notera encore, en se référant à nouveau à la Figure 2, que les brins 15 du câble présentent en section, du fait de la forme de sertissage donnée au fût, une cohésion d'ensemble et un serrage procurant une surface de contact mutuel optimale, avec très peu d'interstices entre- eux ainsi qu'avec les parois du fût. On notera aussi que, sous l'effet d'une pression approximativement isotrope, les brins ont pris individuellement des sections approximativement hexagonales, ce qui correspondant à la structure dite « en nid d'abeilles ». Les brins 15 présentent également, en section, une répartition selon une forme générale rectangulaire. En référence aux Figures 4 à 6, on va à présent décrire les principales étapes d'un procédé conforme à un autre aspect de l'invention, permettant de sertir un contact électrique du type précité selon la configuration décrite précédemment . On va également décrire les principaux éléments d'un outil conforme à encore un autre aspect de l'invention, qui permet de mettre en œuvre ce procédé. Sur la Figure 4, on a représenté la cosse 1 de la Figure 1, en section au niveau de son fût de sertissage 3, dans son état initial, avant sertissage. Comme mentionné précédemment, le fût 3 a une forme générale convexe en section, et plus particulièrement, dans l'exemple représenté, une forme ovale. La section de câble dénudé 11 à sertir est représentée insérée à l'intérieur du fût 3. Sur la Figure 4, on a également représenté l'outil de sertissage 101, dans lequel est placée la cosse 1 préalablement emmanchée sur l'extrémité du câble 11 à sertir, afin de réaliser un sertissage conforme à l' invention. Cet outil 101 comprend essentiellement une matrice 103, constituée de deux parties de matrice 103A, 103B, sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan P que l'on appellera « plan de serrage », et qui définissent intérieurement entre elles, lorsqu'elles sont assemblées, l'empreinte 105 de la forme générale hexagonale à donner au fût. La symétrie des parties de matrice s'entend en réalité de la symétrie des empreintes qu'elles définissent . L'outil 101 comprend d'autre part une paire de poinçons 113A, 113B, également symétriques par rapport au plan de serrage P, et permettant de réaliser les indentations 19. Pour cela, chacun des poinçons 113A, 113B est monté mobile dans la partie de matrice correspondante 103A, 103B, entre une position dans laquelle il est dégagé de l'empreinte 105, et une position dans laquelle il fait saillie à l'intérieur de l'empreinte 105, comme cela sera vu ultérieurement. Naturellement, l'extrémité active de chaque poinçon est formée avec une empreinte 115 à deux dents, correspondant à la forme des indentations 19. Dans l'exemple représenté, chacune des doubles indentations 19 en W est formée au moyen d'un unique poinçon 113A, 113B. L'outil 101 est également doté de moyens de déplacement des parties de la matrice 103, schématisés sur les Figures sous la référence 123, et de moyens de déplacement des poinçons 113A, 113B, schématisés sous la référence 133. Par le terme « déplacement », on entendra un déplacement relatif des parties de matrice ou des poinçons par rapport au plan de serrage fictif P. Naturellement, par rapport au bâti d'une machine contenant l'outil 101, l'une 103 des deux parties de matrice peut être fixe, seule l'autre partie 103A étant déplacée pour le serrage de la matrice. Puisque l'on prend ici comme référence le plan de symétrie P des deux parties de matrice, que l'on a nommé « plan de serrage », les deux parties de matrice 103A, 103B sont animées, au cours de l'opération de sertissage, d'un mouvement symétrique. De la même façon, par rapport au plan de serrage P, les poinçons 113A, 113B sont également animés d'un mouvement symétrique. Sur la Figure 5, on a représenté l'outil 101 et le fût de sertissage 3 de la cosse dans une configuration intermédiaire de sertissage. Dans cette configuration, le fût est rétreint en compression sur le câble, dans la forme intermédiaire rétreinte généralement convexe, ici hexagonale, qui correspond à la forme générale du fût serti décrite à la Figure 2. Cette forme intermédiaire rétreinte est obtenue par une opération de matriçage, qui consiste dans la fermeture de la matrice 103 et le serrage des deux parties de matrice 103A, 103B, les poinçons 113A, 113B étant dégagés de l'empreinte 105, comme illustré sur la Figure 5. Sur la Figure 6, on a représenté l'outil 101 et le fût 3 à l'état final de sertissage, au terme d'une opération de poinçonnage . Au cours de cette opération de poinçonnage, on frappe le fût rétreint selon sa forme intermédiaire, au niveau des deux arêtes principales opposées 17, au moyen des deux poinçons 113A, 113B, de façon à former les indentations 19 décrites précédemment. Dans la configuration de la Figure 6, c'est-à-dire en fin d'opération de poinçonnage, les parties actives des poinçons 113A, 113B font saillie à l'intérieur de l'empreinte 105 de la matrice, et sont enfoncés dans l'épaisseur de la matière constituant le fût 3. Il est important de noter, comme cela a été illustré par les Figures 5 et 6, que l'opération de poinçonnage est réalisée après l'opération de matriçage, et non de façon simultanée. C'est ainsi que les brins conducteurs 15 sont serrés dans une première disposition au terme de l'opération de matriçage, qui donne au fût sa forme rétreinte intermédiaire, et qu'ils sont ensuite localement déplacés par l'opération de poinçonnage. Les brins se placent alors dans leur disposition finale, telle que représentée sur la Figure 2. Il est également important de noter que l'opération de poinçonnage est réalisée alors que la matrice 103 est maintenue fermée, avec serrage des deux parties de matrice 103A, 103B. On notera que, entre autre, cela évite la formation de bavures entre les deux parties de matrice. Le déplacement successif des parties de matrice
103A, 103B d'une part, et des poinçons 113A, 113B d'autre part, peut être obtenu par différents moyens. En tout état de cause, les moyens de déplacement 133 des poinçons, et ceux 123 des parties de matrice, sont de préférence reliés de façon que les poinçons soient escamotés, c'est-à-dire dégagés de l'empreinte 105, lors de l'opération de matriçage, et qu'ils soient activés uniquement au terme de cette dernière. Ils interagissent également de façon que les parties de matrice ne puissent s'ouvrir qu'au terme de l'opération de poinçonnage. A titre d'exemple, les moyens de déplacement 123, 133 peuvent être dotés de moteurs d'entraînement distincts, et de moyens de contrôle adaptés pour contrôler d'une part la position relative des parties de matrice, et d'autre part la position des poinçons. En particulier, les moyens de déplacement 123 peuvent être dotés de moyens de contrôle (de tout type adapté) de la position relative des deux parties de matrice 103A, 103B, et les moyens de déplacement 133 peuvent comprendre des moyens de commande du moteur associé, qui sont asservis aux moyens de contrôle de la position des parties de matrice. Dans une autre forme de réalisation, qui a été illustrée schématiquement sur la Figure 7, les moyens de déplacement 123, 133 sont dotés d'un moteur d'entraînement 151 commun, et de dispositifs de transmission 161, 162 à cames, reliant le moteur 151 respectivement aux deux parties de la matrice 103, et aux poinçons 113. Comme cela a été schématisé sur la Figure 7, le premier dispositif à came 161 présente une came 171 à trois segments 171A, 171B, 171C, correspondant à trois phases du déplacement des parties de matrice. Lors de l'opération de sertissage, le moteur 151 déplace vers le bas (selon la direction indiquée sur la Figure 7) la came 171, qui agit sur l'une des parties de la matrice 103 par l'intermédiaire du suiveur de came 181 engagé dans cette dernière. Simultanément, et selon le même mouvement, le moteur 151 déplace la came 172, qui est constituée de deux segments 172A, 172B, et agit sur l'un des poinçons 113 par l'intermédiaire du suiveur de came 182 engagé dans cette dernière. On comprend que 1 ' actionnement du moteur produit les phases successives suivantes : (i) Sur une première course des cames 171, 172, le suiveur 181 se déplace dans le segment vertical 171A, tandis que le suiveur 182 se déplace dans le segment rectiligne vertical 172A, de sorte que ni la partie de matrice 103 ni le poinçon 113 ne sont déplacés (puisque les cames ne produisent aucune action sur le suiveur respectif 181, 182) . Cette phase correspond à une course morte de l'organe de sortie du moteur d'entraînement. (ii) Le suiveur 181 parvient ensuite dans le segment incliné 171B, de sorte qu'il est entraîné dans un déplacement, orienté vers le bas de la Figure, avec la came 171, ce qui entraîne un déplacement de la partie de matrice 103. Simultanément, le suiveur 182 continue de se déplacer, sans sollicitation, dans le segment rectiligne vertical 172A de la came correspondante 172, de sorte que le poinçon 113 n'est pas sollicité en déplacement et demeure immobile. Au terme de la course du suiveur 181 dans le segment incliné 171B, les parties de matrice 103 parviennent ainsi dans leur position serrée, dans laquelle elles seront maintenues jusqu'à la fin de l'opération de sertissage. (iii) Dans la troisième phase de fonctionnement, correspondant au troisième segment 171C de la came 171, le déplacement de la came 171 ne produit plus de sollicitation sur le suiveur 181, puisque ce segment 191C est orienté selon la direction de déplacement de l'organe de sortie du moteur 151. Après engagement du suiveur 181 dans ce troisième segment 171C, le suiveur 181 parvient en engagement dans le deuxième segment 172B de la came 172. Ce segment 172B étant incliné, il produit, lors de son déplacement vertical par le moteur 151, une sollicitation vers le bas du suiveur 182, ce qui entraîne le déplacement du poinçon correspondant 113 vers sa position active. Par la description succincte qui précède, faite en référence à la Figure 7, on a explicité un mode de réalisation particulier d'un outil, qui permet d'obtenir, au moyen d'un moteur d'entraînement unique et de mécanismes de transmission relativement simples, des opérations successives et distinctes de matriçage et de poinçonnage, telles que mises en œuvre dans le procédé de sertissage conforme à l'invention.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de sertissage d'un contact électrique ayant un fût à section fermée de forme initiale généralement convexe, sur un câble à plusieurs brins conducteurs, pour l'obtention d'un contact serti dont le fût est serti par déformation de sa section à partir d'une forme initiale généralement convexe, selon une forme finale de sertissage rétreinte en compression sur les brins (15) du câble, de sorte que le fût (3) serti présente en au moins une première section, dans son épaisseur, au moins deux indentations voisines (19), s'étendant sur la périphérie extérieure de ladite section et dirigées vers l'intérieur, ledit procédé comprenant les étapes successives consistant à : - engager l'extrémité à sertir du câble (11) dans le fût (3) du contact ; et - rétreindre le fût (3) en compression sur le câble (11) par une opération de matriçage, de sorte à donner au fût (3) une forme intermédiaire rétreinte généralement convexe en section, et étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre une opération de poinçonnage par laquelle on forme les indentations (19) dans le fût (3), ladite opération de poinçonnage étant exécutée après l'opération de matriçage.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la forme intermédiaire rétreinte est généralement polygonale, notamment hexagonale.
3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on réalise l'opération de matriçage au moyen d'une matrice (103) en deux parties (103A, 103B) , que l'on serre sur le fût (3) de façon à fermer la matrice (103), et en ce qu'on réalise l'opération de poinçonnage en maintenant la matrice (103) fermée, les deux parties de la matrice étant maintenues pressées l'une contre l'autre.
4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on réalise l'opération de poinçonnage au moyen d'un poinçon (113A, 113B) unique pour chaque paire d' indentations voisines (19) .
5. Utilisation d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour réaliser un contact dans lequel lesdites deux indentations (19) sont adjacentes, de façon à définir une double indentation en W.
6. Utilisation selon la revendication 5 pour réaliser un contact dans lequel en outre ladite section de fût serti (3) présente une symétrie par rapport à au moins un premier axe (Y) transversal médian.
7. Utilisation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite section de fût serti (3) présente une symétrie par rapport à un deuxième axe (Z) transversal médian perpendiculaire au premier.
8. Utilisation suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que ladite section de fût serti (3) présente deux autres indentations (19), symétriques des précédentes par rapport audit premier axe transversal médian (Y).
9. Utilisation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que ladite section de fût serti (3) présente uniquement quatre indentations (19) .
10. Utilisation suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que le fût (3) serti présente, en une deuxième section décalée axialement par rapport à la première, des indentations analogues à celles formées dans ladite première section.
11. Utilisation suivant l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisée en ce que la section de fût serti (3) est de forme extérieure généralement polygonale.
12. Utilisation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que chaque paire d' indentations voisines (19) est formée sur une même arête (17) de la forme polygonale.
13. Utilisation suivant la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que la section de fût serti (3) est de forme extérieure généralement hexagonale.
14. Utilisation suivant l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisée en ce que les indentations (19) sont prévues pour donner aux brins conducteurs (15), à l'intérieur du fût (3), une déformation homogène, indépendamment de leur position individuelle à l'intérieur du fût.
15. Outil de sertissage pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant : - une matrice (103) en deux parties (103A, 103B) définissant intérieurement une empreinte (105) correspondant à la forme intermédiaire rétreinte à donner au fût (3) , - des moyens (123) de déplacement relatif des deux parties de matrice (103) , - au moins un poinçon (113A, 113B) pour réaliser les indentations (19) dans le fût (3), et - des moyens (133) de déplacement dudit poinçon, caractérisé en ce que les moyens (133) de déplacement du poinçon sont reliés à ceux (123) des parties de matrice, de façon que, lors d'une opération de sertissage, le poinçon (113A, 113B) soit déplacé d'une position escamotée, dans laquelle il est dégagé de l'empreinte (105) de la matrice (103) vers une position active, dans laquelle il fait saillie à l'intérieur de l'empreinte (105), après la fermeture de la matrice (103).
16. Outil suivant la revendication 15, caractérisé en ce que la matrice (103) définit intérieurement une empreinte (105) généralement polygonale, notamment hexagonale.
17. Outil suivant la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un poinçon (113A, 113B) à au moins deux dents, prévu pour réaliser conjointement deux indentations (19) .
18. Outil suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend deux poinçons (113A, 113B) symétriques par rapport à un plan (P) de serrage de la matrice (103) , et les moyens de déplacement associés (133) sont adaptés pour les déplacer de façon symétrique par rapport à ce plan (P) .
19. Outil suivant l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que les moyens de déplacement du ou des dit (s) poinçon (s) sont dépendants des moyens de déplacement relatif des deux parties de matrice, de telle manière que le mouvement du ou des poinçon (s) à partir de sa (leur) position escamotée n'est possible qu'après que la matrice ait été fermée.
20. Outil suivant l'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que les moyens (123) de déplacement des deux parties de matrice (103) et les moyens (133) de déplacement des poinçons (113A, 113B) comprennent un moteur d'entraînement commun (151), et des dispositifs de transmission (161, 162) à cames (171, 172) respectifs, par l'intermédiaire desquels les parties de matrice (103) d'une part et les poinçons (113A, 113B) d'autre part sont reliés audit moteur d'entraînement (151).
21. Outil suivant l'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que les moyens (123) de déplacement des deux parties de matrice (103) et les moyens (133) de déplacement du poinçon (113A, 113B) comprennent des moteurs d'entraînement distincts, les moyens de déplacement (123) des parties de matrice comprenant des moyens de contrôle de leur position relative, et les moyens de déplacement (133) du poinçon comprenant des moyens de commande du moteur associé, asservis auxdits moyens de contrôle.
EP05707032A 2004-01-27 2005-01-25 Contact electrique serti a fut ferme, procede de sertissage d'un tel contact, et outil de sertissage correspondant Withdrawn EP1711981A1 (fr)

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