EP2273618A1 - Dispositif de connexion à sertir pour câble électrique et procédé de fabrication d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de connexion à sertir pour câble électrique et procédé de fabrication d'un tel dispositif Download PDF

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EP2273618A1
EP2273618A1 EP10168965A EP10168965A EP2273618A1 EP 2273618 A1 EP2273618 A1 EP 2273618A1 EP 10168965 A EP10168965 A EP 10168965A EP 10168965 A EP10168965 A EP 10168965A EP 2273618 A1 EP2273618 A1 EP 2273618A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tubular portion
sleeve
insert
tubular
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10168965A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Eric Gery
Jérôme Jeambrun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mecatraction SAS
Original Assignee
Mecatraction SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mecatraction SAS filed Critical Mecatraction SAS
Publication of EP2273618A1 publication Critical patent/EP2273618A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve
    • H01R4/203—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve having an uneven wire-receiving surface to improve the contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors

Definitions

  • the invention relates to connection devices to be crimped on a terminal section of electric cable.
  • the lug described by these documents comprises, in addition to a conductive element having a tubular portion, a sleeve disposed inside the tubular portion and adapted to receive in its hollow the end section of the cable.
  • the sheath has a plurality of perforations and is made of a material harder than aluminum. The sheath is thus able to deform the terminal section during a crimping of the tubular portion and the sleeve on the end section so that the end section of aluminum is embedded in the perforations.
  • the incrustation in the perforations of the sheath makes it possible to break the layer of alumina which has formed in contact with the air.
  • the unoxidized aluminum thus comes into direct contact with the sheath. This provides a good electrical continuity between the terminal and the cable (we know that alumina is an electrical insulator).
  • the lug described by the aforementioned documents also comprises, around the end of the lug by which is introduced the stripped end section of cable, a flared ring acting as a funnel to facilitate the insertion of the cable end section, especially when it is a flexible cable formed of a multitude of strands.
  • the invention aims to improve this type of connection device both in the manufacture and in the use.
  • a crimp connection device on a bare end section of aluminum core electrical cable comprising a conductive element having a tubular portion and having an insertion opening through which it is intended to introduce into said portion.
  • tubular said terminal section comprising a flared ring delimiting said insertion opening and comprising a sleeve disposed inside said tubular portion and adapted to receive, in its hollow, said terminal section, said sleeve having a plurality of perforations and being made of a material harder than aluminum so that said sleeve is able to deform the terminal section during crimping the tubular portion and the sheath on said end section with said aluminum core which is embedded in said perforations; characterized in that the sheath and the flared ring are formed by a one-piece insert.
  • the sleeve and the flared ring are formed in one piece reduces the number of components of the device according to the invention and thus allows to rationalize its manufacture.
  • the fact that the flared ring is in one piece with the sheath is favorable to the conditions in which it is deformed during crimping on the end section of electric cable.
  • connection device 1 illustrated on the Figures 1 to 14 comprises a lug 2, here made of copper, and a plug 22.
  • the lug 2 comprises a conductive element 3 and a monoblock insert 9.
  • the conductive element 3 comprises a tubular portion 4 connected to a flat portion 6 by a transition portion 8.
  • the flat portion 6 is a contact area of generally parallelepiped shape. It has an orifice 7 adapted to receive a threaded rod belonging to an electrical connection terminal (not shown) for example provided with a support flange. To ensure electrical contact between the terminal and the terminal 2, the flat portion 6 is clamped between the support flange and a nut screwed onto the threaded rod.
  • the tubular portion 4 has a constant outer diameter throughout its length.
  • the monoblock insert 9 is here nickel-plated brass. Other materials are possible, such as copper-based alloys.
  • the insert 9 comprises a sleeve 11 of circular section located inside the tubular portion 4 and a flared collar 12.
  • the sleeve 11 has an outer diameter similar to the internal diameter of the tubular portion 4.
  • the flared ring 12 has the same profile as the end of the portion 4 opposite to the transition portion 8.
  • the ring 12 defines an insertion opening 5 in the insert 9 and therefore in the tubular portion 4.
  • the flared ring 12 facilitates the insertion of a stripped end section 15 ( figures 9 and 10 ) an electric cable 14 through the insertion opening 5.
  • the insert 9 is made of a material harder than the aluminum of the core 17 of the electric cable 14 intended to be crimped in the lug 2.
  • the sheath 11 of the insert 9 has a plurality of perforations 10.
  • the tubular portion 4, adapted to receive the stripped end portion 15 of the electric cable 14 through the opening 5, is partially filled with a contact grease 21 (illustrated on the sole figure 2 ) to improve the electrical connection between the core 17, the sheath 11 and the conductive element 3.
  • the opening 5 is closed by a plug 22 , here disposable.
  • the plug 22 encloses the outer wall of the tubular portion 4.
  • the conductive element 3 of the lug 2 is made from a metal tube whose cylindrical wall has a diameter and a thickness corresponding to those of the tubular portion 4, which tube is flattened to form the flat portion 6.
  • At least one shoulder 18 is formed on the inner surface of the tubular portion 4, here two shoulders diametrically opposed.
  • the deformation of the tubular portion 4 to form each shoulder 18 creates an imprint 19 outside the tubular portion 4.
  • the insert 9 is obtained from a perforated flat strip section 20 ( figure 3 ) which is curved to form a sleeve 24 having a slot 13 over its entire length ( figure 4 ).
  • the bushing 24 is of circular section. It is introduced into the tubular portion 4 through its opening located opposite the transition portion 8. The position of the sleeve 24 in the tubular portion 4 is fixed by the internal shoulders 18, on which the sleeve 24 abuts at its end, its end located on the side of the transition portion 8, so that a portion of the sleeve forms a sleeve of circular section 11 extending inside the tubular portion 4 and that another part forms a pre-ring 25 of the same section as the sleeve 11, partially disposed beyond the tubular portion 4.
  • the insertion of the sleeve 24 is here carried out by means of a punch 26 around which the sleeve 24 is disposed.
  • the punch 26 is then inserted into the tubular portion 4, until the sleeve 24 abuts on the shoulders 18.
  • the pre-ring 25 is also flared by means of the punch 26, inserted in the tubular portion 4.
  • the punch 26 has a first portion cylindrical 27 of a diameter equal to the inner diameter of the sleeve 24 and a second cylindrical portion 28 of a larger diameter.
  • the two cylindrical portions 27, 28 of the punch are connected by a curved zone 29 so that when the punch 26 is introduced into the tubular portion 4, the curved zone 29 abuts against the pre-ring 25 and deforms and flares it against the edge of the tubular portion 4, which is also curved, which facilitates the development of the pre-ring 25.
  • a lug 2 having an insert 9 is thus obtained.
  • the maintenance of the insert 9 is ensured by its own elasticity which tends to open it, thus pressing it against the inner surface of the tubular portion 4.
  • the pre-ring 25 of the sleeve 24 is flared beforehand and it is directly the insert 9 which is introduced into the tubular portion 4 until it abuts against the shoulders 18.
  • the plug 22 is removed before the insertion of the end section 15.
  • the lug 2 is adapted to cooperate with an electric cable 14 with an aluminum core 17 covered on its surface with an insulating layer 16.
  • the terminal section 15 of this cable 14 is stripped, that is, that is, the insulation 16 is removed at this level.
  • the stripped end portion 15 is placed inside the sleeve of circular section 11 by inserting it into the tubular portion 4, through the opening 5 surrounded by the ring 12. Its flared character makes it easier to insert the stub. terminal 15, by orienting the strands that make up the cable 14 towards the inside of the tubular portion 4.
  • tubular portion 4 is crimped in a known manner in a crimping device 30 having a pair of jaws 35 and 36.
  • the crimped portion 31 is shaped with a section B.
  • Such a crimping section has the advantage of allowing the conformity check by simply measuring the thickness of the crimped portion 31.
  • Aluminum being an easily corrodable material, it is important to seal the lug 2 once crimped.
  • the lug 102 is similar to the lug 2, but it further comprises a tubular extension 132.
  • the tubular extension 132 has a diameter greater than that of the tubular portion 104, and is connected to it by a transition portion 133 which surrounds the flare ring 112.
  • the plug 122 is disposed in the tubular extension 132.
  • the extension 132 houses a non-stripped portion 134 of the cable 114.
  • the sealing of the lug 102 is then ensured by also crimping a portion of the tubular extension 132 with this non stripped 134 of the cable 114 ( Figure 16 ).
  • the insulator 116 of the cable 114 then acts as a seal.
  • the device 101' comporte a plug 122' having a tearable membrane 123 ', which eliminates the need to remove the plug 122' during the insertion of an electric cable 114 'in the pod 102' .
  • the cable 114 ' is then inserted into the tubular portion 104' through the plug 122 'by piercing the tearable wall 123'.
  • the plug 122 ' is interposed between the portion 134' of the cable 144 'and the extension 132', which is conducive to sealing.
  • This variant is useful in the case where the insulation 116 'of the cable 114' does not have a surface condition or a constitution suitable for directly obtaining the liquid tightness.
  • the figure 19 illustrates a connection 201 connecting two electrical cables.
  • the same numerical references were used as for device 1, to which 200 were added.
  • connection device 201 In the following description of the connection device 201, reference is made for simplicity to the tubular portions 204 and 244, but it will be understood that on the figure 19 these portions have already been crimped and are therefore no longer tubular.
  • connection device 201 is here a connection between a cable 214 aluminum core 217 and a cable 245 core copper.
  • the coupling 201 has a tubular portion 204 for receiving a cable such as 214.
  • This tubular portion is connected by an intermediate portion 243 to an additional tubular portion 244 to receive a cable such as copper core cable 245.
  • the tubular portions 204, 244 and intermediate 243 are formed in one piece.
  • the tubular portions 204, 244 are crimped onto the electrical cables 214, 245 in the same manner as previously described.
  • a heat-shrinkable sheath 238 is used.
  • the intermediate portion 243 is arranged to be sealed, that is to say to prevent a liquid or a gas from passing from the additional tubular portion 244 to the tubular portion 204, so that even if a liquid such as water or a gas such as moist air enters the additional portion 244 housing the cable 214, this liquid and / or this gas will not damage the 214 aluminum core cable 217.
  • the two cables are of the same material, for example, if the part that we see on the left of the intermediate portion 243 is replaced by a part identical to the part that is seen on the right, two aluminum core cables.
  • the cable such as 214 and / or the cable such as 245 is replaced by several cables.
  • the conductive elements 3, 103, 103 'and 203 are each obtained from a tube which is flattened locally to form respectively the flat portion 6, 106 or 106' and the intermediate portion 243. To make liquid tight the flat end 6, 106 or 106 ', in particular its free edge and the periphery of the orifice 7, 107 or 107', is then applied a suitable surface coating.
  • the conductive element is obtained from a block of material that is not tubular.
  • the tube used is an extruded tube. It is also possible to use a tube obtained from a flat strip by bending this strip so that its longitudinal slices are brought facing one another and then welding to one another the slices placed opposite.
  • the perforations 10, 110 and 110 'of the insert 9, 109, 109' or 209 are made by removal of material.
  • the material is retained to form an annular projection around each perforation on the inner side of the insert.
  • the perforations are circular in outline but alternatively another form, for example prismatic, is used.
  • connection device comprises a connection portion to another shaped electrical element.
  • the flat portion such as 6, 106 or 106 'and differently from the tubular portion such as 244, for example a flat portion without an orifice such as 7, 107 or 107'.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Le dispositif comporte un élément conducteur (3), une bague évasée (12) délimitant une ouverture d'introduction (5) ainsi qu'un fourreau (11) adapté à recevoir, dans son creux, un tronçon terminal de câble électrique à âme en aluminium, lequel fourreau comporte une pluralité de perforations (10) et étant d'une matière plus dure que l'aluminium de sorte que ledit fourreau est apte à déformer le tronçon terminal lors du sertissage avec l'âme en aluminium qui s'incruste dans les perforations (10). Selon l'invention, le fourreau (11) et la bague évasée (12) sont formés par un insert monobloc (9). Le procédé comporte l'étape d'insérer une douille dans l'élément conducteur (3), laquelle douille forme ledit fourreau (11) et une pré-bague de même section que le fourreau, et l'étape d'évaser la pré-bague de façon à former la bague évasée.

Description

  • L'invention a trait aux dispositifs de connexion à sertir sur un tronçon terminal de câble électrique.
  • On connaît déjà, notamment par les brevets américains 3,955,044 et 5,749,756, un tel dispositif qui comporte, en outre de la portion à sertir ou sertie sur le câble, une portion plate prévue pour coopérer avec une borne à vis.
  • Pour rendre possible le sertissage sur un câble ayant une âme conductrice en aluminium, la cosse décrite par ces documents comporte, en outre d'un élément conducteur présentant une portion tubulaire, un fourreau disposé à l'intérieur de la portion tubulaire et adapté à recevoir dans son creux le tronçon terminal du câble. Le fourreau comporte une pluralité de perforations et est en une matière plus dure que l'aluminium. Le fourreau est ainsi apte à déformer le tronçon terminal lors d'un sertissage de la portion tubulaire et du fourreau sur le tronçon terminal de sorte que le tronçon terminal en aluminium s'incruste dans les perforations.
  • L'incrustation dans les perforations du fourreau permet de briser la couche d'alumine qui s'est formée au contact de l'air. L'aluminium non oxydé vient ainsi directement au contact du fourreau. Cela permet d'obtenir une bonne continuité électrique entre la cosse et le câble (on sait que l'alumine est un isolant électrique).
  • La cosse décrite par les documents susmentionnés comporte également, autour de l'extrémité de la cosse par laquelle est introduit le tronçon terminal dénudé de câble, une bague évasée jouant le rôle d'un entonnoir pour faciliter l'insertion du tronçon terminal de câble, en particulier lorsqu'il s'agit d'un câble souple formé d'une multitude de brins.
  • L'invention vise à améliorer ce type de dispositif de connexion tant à la fabrication qu'à l'utilisation.
  • Elle propose à cet effet un dispositif de connexion à sertir sur un tronçon terminal dénudé de câble électrique à âme en aluminium, comportant un élément conducteur présentant une portion tubulaire et présentant une ouverture d'introduction par laquelle il est prévu d'introduire dans ladite portion tubulaire ledit tronçon terminal, comportant une bague évasée délimitant ladite ouverture d'introduction et comportant un fourreau disposé à l'intérieur de ladite portion tubulaire et adapté à recevoir, dans son creux, ledit tronçon terminal, ledit fourreau comportant une pluralité de perforations et étant en une matière plus dure que l'aluminium de sorte que ledit fourreau est apte à déformer le tronçon terminal lors d'un sertissage de la portion tubulaire et du fourreau sur ledit tronçon terminal avec ladite âme en aluminium qui s'incruste dans lesdites perforations ; caractérisé en ce que le fourreau et la bague évasée sont formés par un insert monobloc.
  • Le fait que le fourreau et la bague évasée soient formés d'une seule pièce réduit le nombre de composants du dispositif selon l'invention et permet donc de rationaliser sa fabrication.
  • A l'utilisation, le fait que le fourreau et la bague évasée soient réunis en une seule pièce élimine le risque de perdre la bague évasée.
  • En outre, et surtout, le fait que la bague évasée soit d'une seule pièce avec le fourreau est favorable aux conditions dans lesquelles celui-ci se déforme lors du sertissage sur le tronçon terminal de câble électrique.
  • En particulier, les risques que la tranche du fourreau située du côté proximal (côté par lequel le câble électrique est introduit dans l'élément conducteur du dispositif) blesse le câble, risques non négligeables lorsque le câble est constitué d'une multitude de brins, sont éliminés ou en tout cas fortement réduits puisque la tranche de l'ensemble d'une seule pièce formée par le fourreau et par la bague évasée est d'un diamètre plus important.
  • Selon des caractéristiques préférées, pour des raisons de simplicité, de commodité et d'économie tant à la fabrication qu'à l'utilisation :
    • ledit insert présente une fente sur toute sa longueur ;
    • la portion tubulaire comporte au moins un épaulement interne formant butée d'enfoncement pour ledit insert à l'opposé de l'ouverture d'introduction ;
    • ladite portion tubulaire comporte une graisse de contact ;
    • le dispositif comporte un bouchon de maintien de ladite graisse, ledit bouchon enserrant la paroi externe de ladite portion tubulaire ;
    • le dispositif comporte un prolongement tubulaire présentant un diamètre supérieur à celui de ladite portion tubulaire et étant relié à la portion tubulaire par une portion de transition entourant ladite ouverture d'introduction ;
    • le dispositif comporte un bouchon de maintien d'une graisse, ledit bouchon étant disposé au moins partiellement à l'intérieur dudit prolongement ;
    • ledit bouchon comporte une membrane adaptée à être déchirée par le câble électrique lors de son insertion dans la portion tubulaire ;
    • la matière dudit élément conducteur et la matière dudit insert comportent du cuivre ;
    • ledit dispositif comporte une cosse à laquelle appartient ladite portion tubulaire, ladite cosse comportant en outre une portion plate adaptée à coopérer avec une borne électrique prédéterminée, ladite portion tubulaire étant reliée, à son extrémité opposée à ladite ouverture d'introduction, par une portion de transition, à ladite portion plate ;
    • ledit dispositif comporte un raccord dudit câble électrique à âme en aluminium à un autre câble électrique, ladite portion tubulaire étant reliée, à son extrémité opposée à ladite ouverture d'introduction, par une portion intermédiaire, à une portion tubulaire supplémentaire adaptée à être sertie sur ledit autre câble électrique ; et/ou
    • ladite portion intermédiaire est agencée pour interdire à un liquide ou à un gaz de passer de ladite portion tubulaire supplémentaire à ladite portion tubulaire.
  • L'invention vise également, sous un second aspect, un procédé de fabrication d'un dispositif de connexion tel qu'exposé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte :
    • l'étape de se procurer un élément conducteur comportant une portion tubulaire ayant une ouverture d'introduction ;
    • l'étape de se procurer une douille comportant une pluralité de perforations ;
    • l'étape d'insérer partiellement ladite douille dans ladite portion tubulaire, de sorte qu'une partie de ladite douille formant un fourreau s'étend à l'intérieur de ladite portion tubulaire et qu'une autre partie de ladite douille formant une pré-bague de même section que ledit fourreau est partiellement disposée au-delà de ladite portion tubulaire ; et
    • l'étape d'évaser ladite pré-bague de façon à former une bague évasée disposée autour de ladite ouverture d'introduction.
  • De préférence, pour des questions de simplicité et de commodité :
    • l'étape d'évaser ladite pré-bague est réalisée en insérant dans ladite partie tubulaire un poinçon présentant une première portion cylindrique d'un diamètre égal au diamètre interne dudit insert et une deuxième portion cylindrique d'un diamètre supérieur au diamètre interne dudit insert, les première et deuxième portions cylindriques étant reliées par une zone incurvée, de sorte que ladite zone incurvée appuie contre ladite pré-bague et l'évase ; et/ou
    • le procédé comporte l'étape de former ledit élément conducteur en aplatissant localement un tube au voisinage de ladite portion tubulaire et l'étape de former ladite douille en courbant un tronçon de feuillard perforé plat.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de connexion selon l'invention, comportant une cosse de connexion et un bouchon de protection ;
    • la figure 2 en est une vue en coupe ;
    • la figure 3 est une vue en perspective d'un tronçon de feuillard pour réaliser l'insert que comporte la cosse ;
    • la figure 4 est une vue en perspective montrant l'élément conducteur de la cosse, une douille servant à obtenir l'insert de la cosse et un poinçon pour conformer la douille ;
    • la figure 5 est une vue en coupe montrant la douille disposée autour du poinçon et partiellement insérée dans une portion tubulaire de l'élément conducteur ;
    • les figures 6 et 7 sont des vues semblables respectivement avec la douille totalement insérée dans la portion tubulaire et avec le poinçon dans une
    position de fin de course où la partie de la douille que l'on voit à droite a été évasée par le poinçon ;
    • la figure 8 est une vue éclatée illustrant une variante de l'obtention de la cosse où la partie évasée de l'insert est conformée avant d'être introduite dans l'élément conducteur ;
    • la figure 9 est une vue en perspective de la cosse et d'un câble électrique dont l'extrémité est dénudée et prête à être insérée par l'ouverture d'introduction de la cosse ;
    • la figure 10 est une vue en coupe montrant le câble inséré dans la cosse ;
    • la figure 11 est une vue en perspective de la cosse avec le câble inséré dans celle-ci en place entre les mâchoires d'un dispositif de sertissage ;
    • la figure 12 est une vue semblable à la figure 10, mais après sertissage ;
    • la figure 13 est la vue en section repérée par XIII-XIII sur la figure 12;
    • la figure 14 est une vue semblable à la figure 12, mais avec une gaine thermorétractable en place sur la portion sertie de la cosse et sur l'isolant du câble au voisinage de cette portion sertie ;
    • la figure 15 est une vue semblable à la figure 2, mais pour une variante du premier mode de réalisation du dispositif de connexion illustré sur les figures 1 à 14 ;
    • la figure 16 est une vue semblable à la figure 12, pour cette variante ;
    • la figure 17 est une vue semblable à la figure 15 pour une autre variante, avec un bouchon différent ;
    • la figure 18 est une vue similaire à la figure 16, mais pour la variante de la figure 17 ; et
    • la figure 19 est une vue semblable à la figure 14, mais pour un deuxième mode de réalisation du dispositif de connexion selon l'invention formant un raccord de connexion entre deux câbles électriques.
  • Le dispositif de connexion 1 illustré sur les figures 1 à 14 comporte une cosse 2, ici en cuivre, et un bouchon 22.
  • La cosse 2 comporte un élément conducteur 3 et un insert monobloc 9.
  • L'élément conducteur 3 comporte une portion tubulaire 4 reliée à une portion plate 6 par une portion de transition 8.
  • La portion plate 6 est une plage de contact de forme globalement parallélépipédique. Elle présente un orifice 7 adapté à recevoir une tige filetée appartenant à une borne électrique de connexion (non représentée) par exemple munie d'une collerette de support. Pour assurer le contact électrique entre la borne et la cosse 2, on serre la portion plate 6 entre la collerette de support et un écrou vissé sur la tige filetée.
  • La portion tubulaire 4 présente un diamètre extérieur constant sur toute sa longueur.
  • L'insert monobloc 9 est ici en laiton nickelé. D'autres matériaux sont possibles, tels que les alliages à base de cuivre.
  • L'insert 9 comporte un fourreau 11 de section circulaire situé à l'intérieur de la portion tubulaire 4 et une bague évasée 12. Le fourreau 11 a un diamètre externe semblable au diamètre interne de la portion tubulaire 4. La bague évasée 12 a le même profil que l'extrémité de la portion 4 opposée à la portion de transition 8. La bague 12 délimite une ouverture d'introduction 5 dans l'insert 9 et donc dans la portion tubulaire 4.
  • La bague évasée 12 permet de faciliter l'insertion d'un tronçon terminal dénudé 15 (figures 9 et 10) d'un câble électrique 14 par l'ouverture d'introduction 5.
  • L'insert 9 est en une matière plus dure que l'aluminium de l'âme 17 du câble électrique 14 destinée à être sertie dans la cosse 2. Le fourreau 11 de l'insert 9 présente une pluralité de perforations 10.
  • La portion tubulaire 4, adaptée à recevoir le tronçon terminal dénudé 15 du câble électrique 14 par l'ouverture 5, est partiellement remplie d'une graisse de contact 21 (illustrée sur la seule figure 2) pour améliorer la liaison électrique entre l'âme 17, le fourreau 11 et l'élément conducteur 3.
  • Afin d'empêcher la graisse 21 de couler hors de la portion tubulaire 4 et l'intrusion de corps étrangers dans la cosse 2, par exemple lors d'un transport de l'élément 1, l'ouverture 5 est obturée par un bouchon 22, ici jetable. Le bouchon 22 enserre la paroi extérieure de la portion tubulaire 4.
  • En référence aux figures 3 à 8, on décrit maintenant l'obtention de la cosse 2.
  • L'élément conducteur 3 de la cosse 2 est réalisé à partir d'un tube métallique dont la paroi cylindrique a un diamètre et une épaisseur correspondant à ceux de la portion tubulaire 4, lequel tube est aplati pour former la portion plate 6.
  • Par déformation de la portion tubulaire 4 de l'élément conducteur 3, on forme au moins un épaulement 18 sur la surface intérieure de la portion tubulaire 4, ici deux épaulements diamétralement opposés. La déformation de la partie tubulaire 4 pour former chaque épaulement 18 crée une empreinte 19 à l'extérieur de la portion tubulaire 4.
  • L'insert 9 est obtenu à partir d'un tronçon de feuillard plat perforé 20 (figure 3) qui est courbé pour former une douille 24 présentant une fente 13 sur toute sa longueur (figure 4).
  • La douille 24 est de section circulaire. Elle est introduite dans la portion tubulaire 4 par son ouverture située à l'opposé de la portion de transition 8. La position de la douille 24 dans la portion tubulaire 4 est fixée grâce aux épaulements internes 18, sur lesquels la douille 24 vient en butée, lors de son enfoncement, par son extrémité située du côté de la portion de transition 8, de sorte qu'une partie de la douille forme un fourreau de section circulaire 11 s'étendant à l'intérieur de la portion tubulaire 4 et qu'une autre partie forme une pré-bague 25 de même section que le fourreau 11, partiellement disposée au-delà de la portion tubulaire 4.
  • L'insertion de la douille 24 est ici réalisée au moyen d'un poinçon 26 autour duquel la douille 24 est disposée. Le poinçon 26 est alors inséré dans la portion tubulaire 4, jusqu'à ce que la douille 24 bute sur les épaulements 18.
  • La pré-bague 25 est évasée également au moyen du poinçon 26, inséré dans la portion tubulaire 4. Le poinçon 26 présente une première portion cylindrique 27 d'un diamètre égal au diamètre interne de la douille 24 et une deuxième portion cylindrique 28 d'un diamètre supérieur. Les deux portions cylindriques 27, 28 du poinçon sont reliées par une zone incurvée 29 de sorte que lorsque le poinçon 26 est introduit dans la portion tubulaire 4, la zone incurvée 29 vient buter contre la pré-bague 25 puis la déforme et l'évase contre la tranche de la portion tubulaire 4, qui est également incurvée, ce qui facilite l'épanouissement de la pré-bague 25. On obtient ainsi une cosse 2 comportant un insert 9.
  • Le maintien de l'insert 9 est assuré par son élasticité propre qui tend à l'ouvrir, le plaquant ainsi contre la surface interne de la portion tubulaire 4.
  • Dans une variante illustrée sur la figure 8, la pré-bague 25 de la douille 24 est évasée au préalable et c'est directement l'insert 9 qui est introduit dans la portion tubulaire 4 jusqu'à venir en butée contre les épaulements 18.
  • En référence aux figures 9 à 13, on décrit maintenant l'insertion d'un câble électrique 14 dans la cosse 2 et le sertissage de celle-ci.
  • Le bouchon 22 est enlevé avant l'insertion du tronçon terminal 15.
  • Comme indiqué ci-dessus la cosse 2 est adaptée à coopérer avec un câble électrique 14 à âme en aluminium 17 recouvert sur sa surface d'une couche d'isolant 16. Le tronçon terminal 15 de ce câble 14 est dénudé, c'est-à-dire que l'isolant 16 est enlevé à ce niveau.
  • On place le tronçon terminal dénudé 15 à l'intérieur du fourreau de section circulaire 11 en l'insérant dans la portion tubulaire 4, à travers l'ouverture 5 entourée par la bague 12. Son caractère évasé permet de faciliter l'insertion du tronçon terminal 15, en orientant les brins qui composent le câble 14 vers l'intérieur de la portion tubulaire 4.
  • Le tronçon terminal 15 ainsi inséré est alors en contact avec la graisse 21.
  • Comme illustré à la figure 11, on sertit la portion tubulaire 4 de manière connue, dans un dispositif de sertissage 30 comportant une paire de mâchoires 35 et 36.
  • Sous l'effet du rapprochement des mâchoires 35 et 36, le fourreau de section circulaire 11 perforé vient alors au contact du tronçon dénudé 15 du câble 14, l'âme en aluminium 17 du câble 14 est déformée de sorte que la matière du câble 12 s'incruste au travers des perforations 10 de l'insert 9. La couche d'alumine formée à la surface du tronçon terminal 15 est ainsi brisée, permettant un contact direct entre l'âme 17 aluminium du câble 14 et l'insert 9 et donc un bon contact électrique.
  • On observera (voir plus particulièrement la figure 13) que la portion sertie 31 est conformée avec une section en B. Une telle section de sertissage présente l'avantage de permettre le contrôle de conformité par simple mesure de l'épaisseur de la portion sertie 31.
  • L'aluminium étant un matériau facilement corrodable, il est important d'assurer l'étanchéité de la cosse 2 une fois sertie.
  • A cet effet, on prévoit par exemple de disposer une gaine thermorétractable 38 (Figure 14) autour de la portion sertie 31 et de la partie non dénudée du câble électrique 14 adjacente à la portion sertie 31. Ceci permet de prévenir la corrosion du tronçon 15 en empêchant l'eau de pénétrer dans la zone recouverte par la gaine 38.
  • On décrit maintenant à l'appui des figures 15 et 16 le dispositif 101, qui est une variante du dispositif 1. Cette variante présentant une structure proche de celle du dispositif 1, on a employé pour les éléments semblables les mêmes références numériques, auxquelles on a ajouté 100.
  • Comme illustré à la figure 15, la cosse 102 est semblable à la cosse 2, mais elle comporte en outre un prolongement tubulaire 132. Le prolongement tubulaire 132 présente un diamètre supérieur à celui de la portion tubulaire 104, et lui est relié par une portion de transition 133 qui entoure la bague évasée 112. Le bouchon 122 est disposé dans le prolongement tubulaire 132.
  • Une fois le tronçon terminal dénudé 115 inséré dans la portion tubulaire 104, le prolongement 132 loge une partie non dénudée 134 du câble 114. L'étanchéité de la cosse 102 est alors assurée en sertissant également une portion du prolongement tubulaire 132 avec cette partie non dénudée 134 du câble 114 (Figure 16).
  • L'isolant 116 du câble 114 fait alors office de joint d'étanchéité.
  • Dans une autre variante illustrée aux figures 17 et 18, pour laquelle on a employé les mêmes références numériques que celles des figures 15 et 16 auxquelles on a ajouté un ', le dispositif 101'comporte un bouchon 122' ayant une membrane déchirable 123', ce qui dispense d'ôter le bouchon 122' lors de l'insertion d'un câble électrique 114' dans la cosse 102'. Le câble 114' est alors inséré dans la portion tubulaire 104' à travers le bouchon 122' en transperçant la paroi déchirable 123'. Comme on le voit sur la figure 18, après sertissage la portion restante du bouchon 122' est interposée entre la partie 134' du câble 144' et le prolongement 132', ce qui est favorable à l'étanchéité.
  • Cette variante est utile dans le cas où l'isolant 116' du câble 114' n'a pas un état de surface ou une constitution propre à l'obtention directe de l'étanchéité aux liquides.
  • La figure 19 illustre un raccord 201 de connexion entre deux câbles électriques. On a employé les mêmes références numériques que pour le dispositif 1, auxquelles on a ajouté 200.
  • Dans la description qui suit du dispositif de connexion 201, on se réfère pour simplifier aux parties tubulaires 204 et 244 mais il est bien entendu que sur la figure 19 ces portions ont déjà été serties et ne sont donc plus tubulaires.
  • Le dispositif de connexion 201 est ici un raccord entre un câble 214 à âme en aluminium 217 et un câble 245 à âme en cuivre. Le raccord 201 comporte une portion tubulaire 204 pour recevoir un câble tel que 214.
  • Cette portion tubulaire est reliée par une portion intermédiaire 243 à une portion tubulaire supplémentaire 244 pour recevoir un câble tel que le câble 245 à âme en cuivre.
  • Ainsi, il est possible de raccorder deux câbles électriques tels que 214 et 245, ici en des matériaux différents.
  • Les portions tubulaires 204, 244 et intermédiaire 243 sont formées en une seule pièce. Les portions tubulaires 204, 244 sont serties sur les câbles électriques 214, 245 de la même façon que décrit précédemment. Afin d'assurer l'étanchéité du côté du câble 214 à âme en aluminium 217, on utilise une gaine thermorétractable 238.
  • La portion intermédiaire 243 est agencée pour être étanche, c'est-à-dire pour interdire à un liquide ou à un gaz de passer de la partie tubulaire supplémentaire 244 à la partie tubulaire 204, de sorte que même si un liquide tel que de l'eau ou un gaz tel que de l'air humide pénètre dans la portion supplémentaire 244 logeant le câble 214, ce liquide et/ou ce gaz ne pourra détériorer le câble 214 à âme en aluminium 217.
  • Dans une variante non illustrée, les deux câbles sont en même matériau, par exemple, si la partie que l'on voit à gauche de la portion intermédiaire 243 est remplacée par une partie identique à la partie que l'on voit à droite, deux câbles à âme en aluminium.
  • Dans une autre variante non illustrée, le câble tel que 214 et/ou le câble tel que 245 est remplacé par plusieurs câbles.
  • On notera que les éléments conducteurs 3, 103, 103' et 203 sont chacun obtenus à partir d'un tube qui est aplati localement pour former respectivement la portion plate 6, 106 ou 106' et la portion intermédiaire 243. Pour rendre étanche aux liquides l'extrémité plate 6, 106 ou 106', en particulier sa tranche libre et le pourtour de l'orifice 7, 107 ou 107', il est ensuite appliqué un revêtement de surface approprié. Dans des variantes non illustrées, l'élément conducteur est obtenu à partir d'un bloc de matière qui n'est pas tubulaire.
  • Ici, le tube utilisé est un tube extrudé. Il est également possible d'utiliser un tube obtenu à partir d'une bande plate en courbant cette bande pour que ses tranches longitudinales soient amenées en regard l'une de l'autre puis en soudant l'une à l'autre les tranches mises en regard.
  • Dans les exemples illustrés, les perforations 10, 110 et 110' de l'insert 9, 109, 109' ou 209 sont réalisées par enlèvement de matière. Dans une variante non illustrée, la matière est conservée pour former une saillie annulaire autour de chaque perforation du côté interne de l'insert. Par ailleurs, ici, les perforations sont à contour circulaire mais en variante on utilise une autre forme, par exemple prismatique.
  • Dans des variantes non illustrées, le dispositif de connexion comporte une portion de raccordement à un autre élément électrique conformé différemment de la portion plate telle que 6, 106 ou 106' et différemment de la portion tubulaire telle que 244, par exemple une portion plate sans orifice tel que 7, 107 ou 107'.
  • Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation décrit précédemment sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (15)

  1. Dispositif de connexion à sertir sur un tronçon terminal dénudé (15 ; 115 ; 115' ; 215) de câble électrique (14 ; 114 ; 114' ; 214) à âme en aluminium (17 ; 117 ; 117' ; 217), comportant un élément conducteur (3 ; 103 ; 103' ; 203) présentant une portion tubulaire (4 ; 104, 104' ; 204) et présentant une ouverture d'introduction (5 ; 105 ; 105' ; 205) par laquelle il est prévu d'introduire dans ladite portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) ledit tronçon terminal (15 ; 115 ; 115' ; 215), comportant une bague évasée (12 ; 112 ; 112' ; 212) délimitant ladite ouverture d'introduction (5 ; 105 ; 105' ; 205) et comportant un fourreau (11 ; 111 ; 111' ; 211) disposé à l'intérieur de ladite portion tubulaire et adapté à recevoir, dans son creux, ledit tronçon terminal (15 ; 115 ; 115' ; 215), ledit fourreau (11 ; 111 ; 111' ; 211) comportant une pluralité de perforations (10 ; 110 ; 110') et étant en une matière plus dure que l'aluminium de sorte que ledit fourreau (11 ; 111 ; 111' ; 211) est apte à déformer le tronçon terminal (15 ; 115 ; 115' ; 215) lors d'un sertissage de la portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) et du fourreau (11 ; 111 ; 111' ; 211) sur ledit tronçon terminal (15 ; 115 ; 115' ; 215) avec ladite âme en aluminium (17 ; 117 ; 117' ; 217) qui s'incruste dans lesdites perforations (10 ; 110 ; 110') ; caractérisé en ce que le fourreau (11 ; 111 ; 111' ; 211) et la bague évasée (12 ; 112 ; 112' ; 212) sont formés par un insert monobloc (9 ; 109 ; 109' ; 209).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce ledit insert (9 ; 109 ; 109' ; 209) présente une fente (13) sur toute sa longueur.
  3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) comporte au moins un épaulement interne (18) formant butée d'enfoncement pour ledit insert (9 ; 109 ; 109' ; 209) à l'opposé de l'ouverture d'introduction (5 ; 105 ; 105' ; 205).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) comporte une graisse de contact (21).
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un bouchon (22) de maintien de ladite graisse (21), ledit bouchon (22) enserrant la paroi externe de ladite portion tubulaire (4).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un prolongement tubulaire (132 ; 132') présentant un diamètre supérieur à celui de ladite portion tubulaire (104 ; 104') et étant relié à la portion tubulaire (104 ; 104') par une portion de transition (133 ;133') entourant ladite ouverture d'introduction (105 ; 105').
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un bouchon (122 ; 122') de maintien d'une graisse, ledit bouchon (122 ; 122') étant disposé au moins partiellement à l'intérieur dudit prolongement (132 ; 132').
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit bouchon (122') comporte une membrane (123') adaptée à être déchirée par le câble électrique (114') lors de son insertion dans la portion tubulaire (104').
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la matière dudit élément conducteur (3 ; 103 ; 103' ; 203) et la matière dudit insert (9 ; 109 ; 109' ; 209) comportent du cuivre.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une cosse (2 ; 102 ; 102') à laquelle appartient ladite portion tubulaire (4 ; 104 ; 104'), ladite cosse (2 ; 102 ; 102') comportant en outre une portion plate (6, 106 ; 106') adaptée à coopérer avec une borne électrique prédéterminée, ladite portion tubulaire (4 ; 104 ; 104') étant reliée, à son extrémité opposée à ladite ouverture d'introduction (5 ; 105 ; 105'), par une portion de transition (8 ; 108 ; 108'), à ladite portion plate (6 ; 106; 106').
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un raccord (201) dudit câble électrique (214) à âme en aluminium (217) à un autre câble électrique (245), ladite portion tubulaire (204) étant reliée, à son extrémité opposée à ladite ouverture d'introduction (205), par une portion intermédiaire (243), à une portion tubulaire supplémentaire (244) adaptée à être sertie sur ledit autre câble électrique (245).
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite portion intermédiaire (243) est agencée pour interdire à un liquide ou un gaz de passer de ladite portion tubulaire supplémentaire (244) à ladite portion tubulaire (204).
  13. Procédé de fabrication d'un dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte :
    - l'étape de se procurer un élément conducteur (3 ; 103 ; 103' ; 203) comportant une portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) ayant une ouverture d'introduction (5 ; 105 ; 105' ; 205) ;
    - l'étape de se procurer une douille (24) comportant une pluralité de perforations (10 ; 110 ; 110') ;
    - l'étape d'insérer partiellement ladite douille (24) dans ladite portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204), de sorte qu'une partie de ladite douille (24) formant un fourreau (11 ; 111, 111' ; 211) s'étend à l'intérieur de ladite portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) et qu'une autre partie de ladite douille (24) formant une pré-bague (25) de même section que ledit fourreau (11 ; 111, 111' ; 211) est partiellement disposée au-delà de ladite portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) ; et
    - l'étape d'évaser ladite pré-bague (25) de façon à former une bague évasée (12 ; 112 ; 112' ; 212) disposée autour de ladite ouverture d'introduction (5 ; 105; 105' ; 205).
  14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape d'évaser ladite pré-bague (25) est réalisée en insérant dans ladite partie tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) un poinçon (26) présentant une première portion cylindrique (27) d'un diamètre égal au diamètre interne dudit insert (9 ; 109 ; 109' ; 209) et une deuxième portion cylindrique (28) d'un diamètre supérieur au diamètre interne dudit insert (9 ; 109 ; 109' ; 209), les première et deuxième portions cylindriques (27, 28) étant reliées par une zone incurvée (29), de sorte que ladite zone incurvée (29) appuie contre ladite pré-bague (25) et l'évase.
  15. Procédé selon l'une des revendications 13 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de former ledit élément conducteur (3 ; 103 ; 103' ; 203) en aplatissant localement un tube au voisinage de ladite portion tubulaire (4 ; 104 ; 104' ; 204) et l'étape de former ladite douille (24) en courbant un tronçon de feuillard perforé plat (20).
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