EP2080200A2

EP2080200A2 - Cable de controle electrique et procede de fabrication associe

Info

Publication number: EP2080200A2
Application number: EP07858526A
Authority: EP
Inventors: Olivier Schuepbach; Francis Debladis; Jérôme Fournier
Original assignee: Nexans SA
Current assignee: Nexans SA
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2007-10-08
Publication date: 2009-07-22
Also published as: FR2907256A1; KR20090074799A; WO2008043948A3; US20100089614A1; WO2008043948A2; JP2010506368A; CN101523515A

Abstract

La présente invention concerne un câble (1) de contrôle électrique du type comportant un cœur (10) en matériau non conducteur et une pluralité de brins (20) de cuivre s'étendant dans la direction longitudinale dudit cœur, les brins (20) de cuivre étant répartis uniformément et de manière concentrique sur le pourtour dudit cœur (10) de manière à pénétrer seulement partiellement dans ledit cœur et à offrir chacun une partie accessible depuis l'extérieur dudit pourtour. Selon l'invention, lesdits brins (20) de cuivre sont noyés partiellement dans le matériau formant le cœur (10) et s'étendent parallèlement à la direction longitudinale dudit cœur (10). Avantage : Fabrication simplifiée et économie en cuivre tout en permettant un accès facilité au cuivre pour sertissage ultérieur du câble en vue de sa connexion.

Description

CABLE DE CONTROLE ELECTRIQUE ET PROCEDE DE FABRICATION ASSOCIE

La présente invention est relative aux câbles de contrôle électriques.

De tels câbles sont utilisés dans différents domaines de l'industrie, tels que par exemple l'industrie automobile, où ils sont assemblés en faisceaux pour l'alimentation électrique de différents équipements. Ces câbles doivent ainsi notamment être les plus légers possibles et présenter un faible encombrement tout en conservant une bonne résistance mécanique.

De tels câbles sont classiquement formés par une pluralité de brins de cuivre, généralement torsadés de façon à augmenter la flexibilité du câble, et entourés par une gaine isolante, obtenue par exemple par extrusion. La figure 1 montre un exemple d'un tel câble, vu en coupe transversale, et réalisé à partir de sept brins de cuivre identiques 20 entourés par une gaine isolante 30 de section circulaire. Pour donner un ordre d'idée, le diamètre du câble est typiquement de l'ordre de 1 ,6 mm et les brins de cuivre 20 présentent chacun un diamètre de l'ordre de 0,3 mm.

Les avantages d'un câble selon la structure précédente résident essentiellement dans la simplicité du procédé de fabrication, mais également dans le fait qu'il permet d'avoir un sertissage fiable des connecteurs. En effet, il suffit de dénuder la gaine isolante 30 à l'endroit où l'on souhaite placer le connecteur, puis de venir compresser mécaniquement une douille du connecteur autour de la section de câble dénudée. La structure des brins de cuivre tressés garantit un contact entre la douille et lesdits brins de cuivre.

En revanche, on s'est aperçu que le câble précédent utilise une quantité de cuivre surdimensionnée par rapport aux besoins réels correspondant à la quantité de courant à transmettre par le câble. Plus précisément, près de la moitié du cuivre dans la structure de câble précédente est utilisée pour augmenter la résistance à la traction du câble, mais aussi pour garantir l'efficacité du sertissage.

Or, le cuivre coûte de plus en plus cher et il est important de trouver des nouvelles structures de câbles qui réduisent le plus possible la quantité de cuivre utilisé.

On connaît déjà différentes solutions de câbles composites dans lesquels on combine des brins de cuivre avec un cœur en matériau non conducteur.

Le document US2005/0199414 décrit notamment plusieurs réalisations de câbles composites visant à la réduction du cuivre utilisé. L'une de ces réalisations propose de noyer une pluralité de brins de cuivre à l'intérieur d'une matrice en matériau plastique, par exemple un polyamide. Avec une telle structure cependant, les opérations de connexion des connecteurs au câble ne sont pas faciles à mettre en œuvre, et un sertissage fiable n'est pas garanti. Par ailleurs, cette réalisation utilise quatre brins de cuivre situés sensiblement au centre de la matrice, sans contact avec les brins de cuivre situé à la périphérie de cette matrice, et de ce fait sans utilité.

Ce même document propose un autre mode de réalisation dans lesquels les brins de cuivre s'étendent dans la direction longitudinale d'un cœur en matériau non conducteur, et sont répartis uniformément sur tout le pourtour du coeur. L'assemblage des connecteurs par sertissage est ici plus simple à réaliser et surtout plus fiable. Néanmoins, le nombre de brins de cuivre à utiliser reste important puisque les brins recouvrent toute la périphérie du cœur. Cela ajoute une difficulté lors de la réalisation du câble.

On connaît enfin du document DE 25 16 830 un câble dans lequel une pluralité de brins conducteurs sont répartis uniformément et de manière concentrique sur le pourtour d'un cœur de manière à pénétrer seulement partiellement dans ledit cœur, et offrir chacun une partie accessible depuis l'extérieur du cœur. Les brins sont dans ce câble torsadés autour du cœur.

Le but de la présente invention est de proposer une nouvelle structure de câble de contrôle de faible encombrement, de faible poids, de très bonne résistance à la traction, et dont la fabrication soit simplifiée.

Ainsi, la présente invention a pour objet un câble de contrôle électrique du type comportant un cœur en matériau polymère et une pluralité de brins de cuivre s'étendant dans la direction longitudinale dudit cœur, lesdits brins de cuivre étant répartis uniformément et de manière concentrique sur le pourtour dudit cœur de manière à pénétrer seulement partiellement dans ledit cœur et à offrir chacun une partie accessible depuis l'extérieur dudit pourtour, caractérisé en ce que lesdits brins de cuivre sont noyés partiellement dans le matériau formant le cœur et s'étendent parallèlement à la direction longitudinale dudit cœur.

Le câble comporte avantageusement une couche isolante entourant concentriquement le cœur et les brins de cuivre.

Par ailleurs, le câble peut également comprendre, au centre dudit cœur, un brin en polymère (par exemple un polyamide, un polycarbonate ou un polyéthylène téréphtalate) ou métallique (par exemple en acier).

La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication du câble selon l'invention caractérisé en ce qu'il consiste à noyer lesdits brins de cuivre lors de l'étape de fabrication dudit cœur par extrusion d'un matériau polymère.

Le procédé de fabrication comporte de préférence une étape de gainage du câble par couche isolante entourant concentriquement le cœur et lesdits brins de cuivre, de préférence par extrusion, lui-même éventuellement renforcé par un jonc central à tenue mécanique élevée.

L'invention et ses avantages seront mieux compris au vu de la description suivante faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 , déjà décrite précédemment, représente une coupe transversale d'un câble de contrôle selon l'art antérieur ; la figure 2 illustre schématiquement un câble conforme à la présente invention, vu en coupe transversale ; la figure 3 est une variante du câble de la figure 2.

En remarque préliminaire, il convient de noter que les dessins annexés ne sont pas à l'échelle, mais permettent néanmoins de comparer différents câbles présentant tous un même diamètre extérieur, typiquement de l'ordre de 1 ,6 mm. Par ailleurs, tous les câbles représentés présentent, à titre d'exemple non limitatif, une section circulaire. Bien entendu, d'autres formes pourraient être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention.

En référence à la figure 2, un câble de contrôle selon l'invention comporte un cœur 10 en matériau polymère, et une pluralité de brins de cuivre 20 qui s'étendent dans la direction longitudinale du cœur 10. Les brins de cuivre 20 se retrouvent répartis uniformément répartis et de manière concentrique sur le pourtour dudit cœur, et offrent chacun une partie accessible depuis l'extérieur dudit pourtour.

Comme représenté sur la figure 2, le câble comporte en outre une gaine isolante 30 entourant concentriquement le cœur 1 et les brins de cuivre 20.

Selon l'invention, les brins 20 ont été noyés au moins partiellement lors de la fabrication du cœur 10, réalisée de préférence par extrusion, et s'étendent parallèlement à la direction longitudinale dudit cœur 10.

Ainsi, à la différence des câbles connus dans lesquels les brins sont torsadés, la fabrication du câble est ici beaucoup plus simple à réaliser. EN particulier, cela permet d'effectuer sur une même machine la fabrication du cœur avec les brins partiellement noyés, suivie d'une opération de gainage, alors que, pour les brins torsadés selon l'art antérieur, il était nécessaire de prévoir un équipement particulier pour torsader les brins autour du cœur.

Si le câble vient à être plié, et pour éviter que les brins se trouvant sur la partie extérieure de la pliure ne se rompent, on choisira de préférence un matériau très souple et très tendre pour réaliser le cœur, de façon à permettre aux brins sollicités de se déplacer en direction du centre du câble. On peut par exemple utiliser une mousse en polyuréthane ou en polyéthylène.

Outre la simplicité de fabrication, le câble de la figure 2 présente l'avantage de garantir la liaison électrique avec une douille de connecteur par sertissage. En effet, une fois le câble dénudé, c'est-à-dire dépourvu d'une portion de gaine isolante, on a accès à une partie de chaque brin de cuivre 20.

Par ailleurs, comme on peut le voir en comparant les figures 1 et 2, pour un même diamètre extérieur de câble, et pour un cœur 10 présentant sensiblement le même diamètre que la tresse formée par les sept brins de la figure 1 , on a non seulement réduit le nombre de brins utilisé (6 brins dans le cas de la figure 2), mais aussi le diamètre de ces brins ( environ 0,2 mm de diamètre par brin au lieu des 0,3 mm de diamètre pour chaque brin de la figure 1 ). Il s'ensuit une diminution notable du coût et du poids du câble.

La figure 3 est une variante de réalisation du câble de la figure 2 dans laquelle un brin 40 a été placé au centre du cœur 10 de manière à augmenter la résistance à la traction du câble. Ce brin 40 peut être métallique (par exemple en acier). En variante, un brin en polymère (tel que le polyamide, le polycarbonate ou le polyéthylène téréphtalate) peut également être utilisé.

Claims

REVENDICATIONS

1. Câble (1 ) de contrôle électrique du type comportant un cœur (10) en matériau polymère et une pluralité de brins (20) de cuivre s'étendant dans la direction longitudinale dudit cœur, lesdits brins (20) de cuivre étant répartis uniformément et de manière concentrique sur le pourtour dudit cœur (10) de manière à pénétrer seulement partiellement dans ledit cœur et à offrir chacun une partie accessible depuis l'extérieur dudit pourtour, caractérisé en ce que lesdits brins (20) de cuivre sont noyés partiellement dans le matériau formant le cœur (10) et s'étendent parallèlement à la direction longitudinale dudit cœur (10) .

2. Câble de contrôle électrique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le matériau formant le cœur (10) est choisi de manière à permettre, lorsque le câble est plié, aux brins de cuivre se trouvant sur la partie extérieure de la pliure de se déplacer en direction du centre du câble.

3. Câble de contrôle électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau formant le cœur est une mousse en polyuréthane ou en polyéthylène.

4. Câble de contrôle électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une couche isolante (30) entourant concentriquement le cœur (10) et lesdits brins (20) de cuivre.

5. Câble de contrôle électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, au centre dudit cœur, un brin en polymère ou métallique (40).

6. Procédé de fabrication d'un câble (1 ) selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à noyer lesdits brins (20) de cuivre lors de l'étape de fabrication dudit cœur (10) par extrusion d'un matériau polymère.

7. Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de gainage du câble (1 ) par couche isolante entourant concentriquement le cœur (10) et lesdits brins (20) de cuivre, de préférence par extrusion.