EP2706616A1 - Procédé d'assemblage d'un dispositif de connexion sur un tronçon terminal dénudé d'un câble électrique et ensemble comportant un tel dispositif assemblé solidairement sur un tel tronçon de câble - Google Patents

Procédé d'assemblage d'un dispositif de connexion sur un tronçon terminal dénudé d'un câble électrique et ensemble comportant un tel dispositif assemblé solidairement sur un tel tronçon de câble Download PDF

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EP2706616A1
EP2706616A1 EP13183148.9A EP13183148A EP2706616A1 EP 2706616 A1 EP2706616 A1 EP 2706616A1 EP 13183148 A EP13183148 A EP 13183148A EP 2706616 A1 EP2706616 A1 EP 2706616A1
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EP
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zone
tubular portion
stripped end
compression ratio
section
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Eric Gery
Jonathan Brette
Jérôme Jeambrun
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Mecatraction SAS
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to methods of assembling a connection device on a terminal section stripped of an electric cable.
  • the invention also relates to assemblies comprising such a connection device integrally assembled on such a terminal section stripped of an electric cable.
  • the cable is introduced, at a stripped end section, into the tubular portion of the connection device and is integrally joined by crimping this tubular portion on this denuded terminal section.
  • the assembly method of this device on this bare end section comprises a single crimping step performed using a crimping device provided with two jaws, including a substantially flat lower jaw and an upper jaw comprising several bearings.
  • the stripped end portion and the tubular portion are crimped together in stages, with the stripped end section having a variable and gradual compression ratio between a portion farthest from an opening opening in the tubular portion and a portion closest to this opening, but not in the immediate vicinity of the latter.
  • the invention aims to improve the methods of assembling a connection device on a terminal section stripped of an electric cable while being particularly simple, convenient and economical to implement.
  • the crimping of the first zone of the tubular portion on the first portion of the stripped end portion which is implemented with first predetermined crimping parameters, makes it possible to hold this first portion firmly in the connection device, without worrying about any flexibility of this first portion relative to the connection device.
  • the first portion of the stripped end portion is locked in the first zone of the tubular portion and has a first compression ratio said mean means.
  • the crimping of the second zone of the tubular portion on the second portion of the stripped end section makes it possible to maintain this second portion in the connecting device, while ensuring a certain flexibility of this second portion relative to the connection device.
  • the second portion of the bare terminal section is fixed in the second zone of the tubular portion while allowing the electrical cable to be folded at and in the immediate vicinity of this second portion, the latter portion having a second compression ratio, which is said to be low here.
  • the punching of the third zone of the tubular portion on the third portion of the stripped end section which is implemented with predetermined punching parameters, makes it possible to compact (more than with a crimping) the material of the tubular portion forming this third zone together with the material of the electric cable forming the third portion.
  • the third portion of the stripped end section is compacted with the third zone of the tubular portion and has a third compression ratio said strong here; so as to ensure permanent electrical contact between the connection device and the electrical cable.
  • the method according to the invention therefore provides a particularly effective mechanical and electrical fastening between the connecting device and the electric cable by means of a double crimping, performed under predetermined crimping parameters which are distinct, respectively to distance and near the introduction opening, combined with a punching, made between the two zones and crimped portions under predetermined punching parameters which are distinct from the predetermined crimping parameters.
  • the compactness of a zone / punched portion has an external perimeter ratio of this zone / portion on the smallest height passing through the center of gravity (here the geometric center) of this zone / portion, which is greater than or equal to about 6; while the compactness of a crimped area / portion has an outer perimeter ratio of this area / portion on the smallest height passing through the center of gravity of that area / portion, which is less than about 6.
  • the crimping and / or punching parameters are defined in particular by a closing edge of crimping and / or punching devices and by the imprint shape of such devices. It is these parameters that characterize the compression ratios obtained, also called section reduction rate. These parameters of course also depend on the diameter of the conductive core of the electric cable.
  • the first and the second crimping already performed when the punching is done, maintain longitudinally the end section of the electric cable. Therefore, during punching, the terminal section of the electric cable can not flow outside the punching area, or in any case can only flow in a particularly limited manner.
  • the end section of the electrical cable in the punching zone is subjected to intense deformation, which favors the quality of the electrical connection, particularly when the electrical cable is made of aluminum, since the fracture is then particularly effective.
  • the alumina layer present on the surface.
  • the subject of the invention is also, in a second aspect, an assembly comprising a connection device integrally assembled on a terminal section stripped of an electric cable, said connection device comprising a conductive element having a tubular portion and an opening of introduction by which said stripped end portion is introduced into said tubular portion, said assembly being characterized in that said tubular portion comprises a first crimped area with a first portion of said stripped end portion being in said first area, said first area being the most remote from said introductory opening, and with said first portion having a first predetermined compression ratio; said tubular portion further comprises a second zone crimped with a second portion of said stripped end section located in said second zone, said second zone being closest to said introducing opening, and with said second portion having a second predetermined compression ratio less than said first predetermined compression ratio; and said tubular portion further comprises a third punched area with a third portion of said stripped end portion in said third area, said third area being between said first and second areas, and with said third portion having a third predetermined compression ratio greater than said first predetermined compression
  • the first compression ratio, referred to herein as the mean, of the first portion of the stripped end portion is indicative of the crimping of the first zone of the tubular portion on this first portion, which is implemented with predetermined first crimping parameters, and the maintenance integral with this first portion in the connection device, without being concerned about any flexibility of this first portion relative to the connection device.
  • the first portion of the stripped end portion is locked in the first zone of the tubular portion.
  • the second so-called low compression ratio of the second portion of the stripped end section is indicative of the crimping of the second zone of the tubular portion on this second portion, which is implemented with predetermined second crimping parameters, and the maintenance of this second portion in the connection device, while ensuring a certain flexibility of this second portion relative to the connection device.
  • the second portion of the bare end section is fixed in the second zone of the tubular portion while allowing the folding of the electric cable at and in the immediate vicinity of this second portion.
  • the third compression ratio, referred to here as the loudness, of the third portion of the stripped end section is indicative of the punching of the third zone of the tubular portion on this third portion which is implemented with predetermined punching parameters, and compaction ( stronger than with crimping) the material of the tubular portion forming this third zone together with the material of the electric cable forming the third portion.
  • the third portion of the bare end portion is compacted with the third zone of the tubular portion so as to ensure permanent electrical contact between the connection device and the electrical cable.
  • the assembly according to the invention thus has a particularly powerful mechanical and electrical fastening between the connecting device and the electric cable thanks to a double crimping, providing two predetermined and distinct compression ratios, respectively at a distance and near the opening introduction, combined with punching, performed between the two zones and crimped portions and providing a predetermined compression ratio and greater than the two compression ratios resulting from crimping.
  • the crimping and / or punching parameters are defined in particular by a closing edge of crimping and / or punching devices and by the imprint shape of such devices. It is these parameters that characterize the compression ratios obtained, also called section reduction rate. These parameters of course also depend on the diameter of the conductive core of the electric cable.
  • the figure 1 schematically represents a motor vehicle 100 of the heavy truck type, comprising a starter 5 configured to launch a ring of a heat engine (not shown) of the vehicle 100, which starter 5 is formed by a rotating electrical machine connected to a battery 2 via an electrical connection assembly 1.
  • the electrical connection assembly 1 is here provided with two connection lugs 3 and an electric cable 4 with a conductive core 35 of aluminum ( figure 7 ) on which are integrally assembled the two connection terminals 3.
  • the conductive core 35 here comprises a plurality of strands ( figure 8 ) in aluminium.
  • the cable 4 has two opposite ends each forming a stripped end portion 6 ( figure 7 ) where the pods are crimped and punched 3.
  • the lug 3 comprises a conductive element 7 and a metallic tubular insert monobloc 9.
  • the conductive element 7 comprises a tubular portion 13 extending in a longitudinal general direction, a flat portion 15 connected to the tubular portion 13 by a transition portion 14 and an insertion opening 16 opposite the portion of transition 14.
  • the tubular portion 13 is hollow and provided with an outer face 18 and an inner face 19, which delimits an internal space 20 of the tubular portion 13.
  • the tubular portion 13 further comprises a first tubular section 22 having a large internal diameter, also called second internal diameter, a second tubular section 23 having a small internal diameter, also called first internal diameter, which is smaller than the second internal diameter, and an annular shoulder 17 connecting the first tubular section 22 to the second tubular section 23.
  • the first tubular section 22 is situated between the annular shoulder 17 and the insertion opening 16.
  • the second tubular section 23 is located between the annular shoulder 17 and the transition portion 14.
  • the second tubular section 23 here has a length less than the first internal diameter and the first tubular section 22 here has a length greater than the second internal diameter.
  • the tubular portion 13 comprises an insertion chamfer 24 formed on the first tubular section 22, at the level of the insertion opening 16.
  • the transition portion 14 connects the second tubular section 23 of the tubular portion 13 to the flat portion 15.
  • This transition portion 14 forms a bottom wall of the tubular portion 13, which bottom wall has an inner face 21 facing the internal space 20.
  • the bottom wall is here straight, substantially perpendicular to the longitudinal general direction of the tubular portion 13 and substantially perpendicular to the flat portion 15.
  • the flat portion 15 forms a mechanical and electrical contact pad configured to cooperate with a predetermined electrical terminal (not shown).
  • This predetermined electrical terminal belongs here to either the battery 2 or the starter 5.
  • the flat portion 15 has a generally parallelepipedal shape, has a predetermined width, and is provided with a hole 12 formed centrally and configured to receive a fastener (not shown), for example a bolt having a screw and a nut.
  • a fastener for example a bolt having a screw and a nut.
  • this bolt belongs, in one case to the battery 2 and in the other case to the starter 5.
  • the one-piece tubular insert 9 comprises a sheath 32 and a flared ring 39 located at one end of the sheath 32.
  • the sheath 32 is located in the internal space 20 of the tubular portion 13, at the level of the first tubular section 22.
  • the sheath 32 comprises a split body 60 having a generally cylindrical shape ( figure 6 ).
  • the body 60 has an external diameter (when this body 60 is not subjected to any stress) substantially similar to or even slightly greater than the second internal diameter of the first tubular section 22 of the tubular portion 13 ( figure 6 ).
  • the body 60 has an inner face 33 and an outer face 34, which comes into contact with the inner face 19 of the tubular portion 13.
  • the body 60 is mounted slightly compressed in the inner space 20 of the tubular portion 13 (through the slot).
  • the sheath 32 also has a plurality of perforations 59 formed in the body 60.
  • this sheath 32 is configured to deform the bare terminal section 6, with the conductive core 35 ( figure 7 ) of aluminum cable 4 which is embedded in these perforations 59 (see below).
  • the flared ring 39 is located at the end of the sheath 32 in the immediate vicinity of the insertion opening 16 and thus of the insertion chamfer 24.
  • the flared ring 39 has a profile similar to that of the introduction chamfer 24, against which this flared ring 39 bears.
  • the flared ring 39 delimits the insertion opening 16 of the conductive element 7.
  • flared ring 39 is configured to facilitate the introduction of the stripped terminal section 6 of the cable 4 into the internal space 20 of the tubular portion 13.
  • a predetermined amount of contact grease 10 is introduced into the inner space 20 of the tubular portion 13 at and against the bottom wall thereof.
  • This contact grease 10 is configured to improve the electrical conductivity between the conductive core 35 ( figure 7 ) of the cable 4, the insert 9 and the conductive element 7.
  • the plug 8 is mounted on the outer face 18 of the tubular portion 13, at the first tubular section 22 and facing the opening 16, so as to plug the internal space 20 of the tubular portion 13.
  • the conductive element 7 is made from an initial cylindrical metal tube having a predetermined internal diameter corresponding to the first internal diameter of the second tubular section 23 of the tubular portion 13.
  • Two opposite walls of the cylindrical tube are flattened (brought together until contacting) at an end opposite to the insertion opening 16 so as to form the flat portion 15.
  • This flattening creates a first configuration of the transition portion 14 (inclined orientation of the bottom wall) and thus closes the internal space 20 of the opposite side to the insertion opening 16.
  • the tubular portion 13 is formed by expansion over a predetermined length to form, on the one hand the first tubular section 22 having the second internal diameter, and on the other hand the annular shoulder 17 (on the inner face 19), which shoulder delimits the first and second sections 22 and 23 of the tubular portion 13.
  • transition portion 14 is deformed so that the bottom wall of the tubular portion 13 is straightened from the inclined orientation that it had at the end of the flattening step to the straight orientation visible on the drawings.
  • deformations are carried out with a deformation spindle 25 ( Figures 4 and 5 ), here an expansion pin, configured to be inserted into the internal space 20 of the tubular portion 13 by its insertion opening 16.
  • a deformation spindle 25 ( Figures 4 and 5 ), here an expansion pin, configured to be inserted into the internal space 20 of the tubular portion 13 by its insertion opening 16.
  • This expansion pin 25 comprises a body provided with a first cylindrical portion 26 having a first outer diameter greater than the second internal diameter of the first tubular section 22, a second cylindrical portion 27 having a second similar external diameter (at the introductory game near) to the second internal diameter of the first tubular section 22 and a third cylindrical portion 28 having a third similar outer diameter (to the introductory clearance near) to the first internal diameter of the second tubular section 23.
  • the first cylindrical portion 26 is connected to the second cylindrical portion 27 by a first annular shoulder 29 and the third cylindrical portion 28 is connected to the second cylindrical portion 27 by a second annular shoulder 30.
  • the third cylindrical portion 28 has at its end which is on the opposite side to the side connected to the second shoulder 30, a face 31 which is flat.
  • the second shoulder 30 is configured to form, together with the matrix, the shoulder 17 of the tubular portion 13.
  • plane face 31 is configured to form the internal face 21 of the bottom wall of the tubular portion 13.
  • the deformation step by expansion with the spindle 25 is carried out by introduction of this pin 25 with the second cylindrical portion 27 which comes into contact with the inner face 19 at its first tubular portion 22 to expand the latter, with the shoulder 29 which comes into contact with the inner face 19 near the insertion opening 16 to create the insertion chamfer 24, with the shoulder 30 which forms the shoulder 17, and with the flat face 31 which comes against the transition portion 14 to straighten it and thus form the right bottom wall and thus the inner face 21.
  • the conductive element 7 is therefore mainly formed by deformation and expansion of the initial cylindrical tube via the expansion pin 25 and the die (not shown).
  • the expansion pin 25 leaves on the bottom wall 21 a flat zone, generally of length at least equal to one third of the diameter of the bottom wall 21 (see the part of the face 31 in contact with the wall of FIG. bottom 21 on the figure 5 ).
  • the bottom wall 21 extends substantially perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion 13 when a flat area of length at least equal to one third of the diameter of the bottom wall 21 has an angle with respect to the longitudinal direction of the tubular portion 13 in the range [80 °; 100 °].
  • the one-piece tubular insert 9 (provided with the sheath 32 and the flared ring 39) is then supplied and introduced into the internal space 20 of the tubular portion 13 through the insertion opening 16.
  • this insert 9 is facilitated by the introduction chamfer 24.
  • the insert 9 is introduced until it comes into abutment on the annular shoulder 17, and with the flared ring 39 which takes place in the insertion chamfer 24.
  • the inner face 19 of the tubular portion 13 is opposite the outer face 34 of the sheath 32.
  • a predetermined quantity of contact grease 10 is introduced into the internal space 20 against the inner face 21.
  • the electric cable 4 further comprises the conductive core 35 provided with a plurality of aluminum strands, an insulating sheath 36 of a predetermined thickness enveloping the conductive core 35.
  • the electric cable 4 comprises an isolated section 37, provided with the core 35 and the sheath 36, and a stripped end section 6 situated at the end of the isolated section 37, which stripped terminal section 6 is devoid of sheath 36.
  • the stripped end section 6 has a substantially flat end face 38 opposite the insulated section 37.
  • the tubular portion 13 has, along what was initially its first tubular section 22 located between the insertion opening 16 and the annular shoulder 17, a first crimped zone 40, a second crimped zone 41 and a third punched zone 42.
  • the first zone 40 is furthest from the introduction opening 16 while the second zone 41 is closest to it.
  • the third zone 42 is located between the first zone 40 and the second zone 41.
  • the stripped terminal section 6 has a first portion 43 at a distance from the insertion opening 16, a second portion 44 near this introduction opening 16 and a third portion 56 located between the first portion 43 and the second portion 43. portion 44.
  • the first zone 40 is crimped on the first portion 43, which has a first compression ratio, also called section reduction ratio (TRS).
  • TRS section reduction ratio
  • This first compression ratio is here in the range [10%; 30%]. Note that this is an average compression ratio.
  • the first zone 40 and the first portion 43 have, in section, a general shape in B.
  • the compactness of the assembly formed of the first zone 40 and crimped portion 43 here has an external perimeter ratio P of these zone and portion on height H the smallest passing through the center of gravity G (here the geometric center) of these area and portion, which is less than about 6, significant of a first crimping.
  • the second zone 41 is crimped on the second portion 44, which has a second compression ratio which is lower than the first compression ratio.
  • This second compression ratio is here in the range [2%; 20%]. Note that this is a low compression ratio.
  • the second zone 41 and the second portion 44 have, in section, a hexagonal shape.
  • the compactness of the assembly formed of the second zone 41 and crimped portion 44 here has an external perimeter ratio P of these zone and portion on height H the smallest passing through the center of gravity G (here the geometric center) of these area and portion, which is less than about 6, significant of a second crimping.
  • the third zone 42 is punched with the third portion 56, which has a third compression ratio which is greater than the first and second compression ratio.
  • This third compression ratio is here in the range [25%; 45%]. Note that this is a strong compression ratio.
  • the third punched zone 42 and the third portion 56 have, in section, a crescent shape.
  • the compactness of the assembly formed of the third zone 42 and the portion 56 punched here has an external perimeter ratio P of these zone and portion on height H the smallest passing through the center of gravity G (here the geometric center) of these area and portion, which is greater than about 6, significant of a punching.
  • the stripped terminal section 6 is introduced into the terminal 3 until the end face 38 of the cable 4 comes opposite the internal face 21 of the bottom wall of the tubular portion 13.
  • a layer of contact grease 10 separates this inner face 21 from the end face 38.
  • the right bottom wall of the tubular portion 13 allows, once the end face 38 of the cable 4 facing the inner face 21 of this tubular portion 13, to return with good distribution a portion of the contact grease 10 around the first, second and third portions 43, 44 and 56 of the bare terminal section 6.
  • the conductive core 35 has a diameter substantially equal to the first internal diameter of the second tubular section 23, which makes it possible to guide the stripped terminal section 6 into the internal space 20.
  • the first zone 40 and the second zone 41 of the first tubular section 22 of the tubular portion 13 are crimped in a single step respectively on the first and second portions 43 and 44 of the stripped end portion 6, by means of a single crimping device 45 configured to obtain distinct compression ratios of the crimped strands of the denuded terminal section 6.
  • This crimping device 45 has a first lower jaw 46, a first upper jaw 47 opposite the first one. lower jaw 46, a second lower jaw 49 distinct from the first lower jaw 46 and a second upper jaw 50 distinct from the first upper jaw 47 and opposite the second lower jaw 49.
  • the first lower jaw 46 and the first upper jaw 47 form a first pair of crimping jaws 46, 47, while the second lower jaw 49 and the second upper jaw 50 form a second pair of crimping jaws 49, 50.
  • the first pair of crimping jaws 46, 47 has a B-shaped recess and is disposed plumb with the outer face 18 of the tubular portion 13, with the B-shaped recess facing the first tubular section 22 , close to the shoulder 17 (in other words away from the insertion opening 16).
  • This first pair of crimping jaws 46, 47 is configured to crimp the first zone 40 of the tubular portion 13 on the first portion 43 of the stripped end portion 6 according to predetermined first crimping parameters so as to provide the first portion 43 with the first predetermined compression ratio, and to provide the first zone 40 and portion 43, in section, a shape in B.
  • the second pair of crimping jaws 49, 50 has a hexagon-shaped imprint and is disposed plumb with the outer face 18 of the tubular portion 13, with the hexagon-shaped imprint facing the first section tubular 22, close to the insertion opening 16 (ie away from the shoulder 17).
  • This second pair of crimping jaws 49, 50 is configured to crimp the second zone 41 of the tubular portion 13 on the second portion 44 of the stripped end portion 6 according to second predetermined crimping parameters so as to provide the second portion 44 with the second predetermined compression ratio (lower than the first compression ratio), and to provide the second zone 41 and portion 44, in section, a hexagonal shape.
  • the third zone 42 of the first tubular section 22 of the tubular portion 13 is then punched with the third portion 56 of the stripped end section 6, by means of a punching device 51 configured to obtain a strong compression ratio of the punched strands of the bare terminal section. 6.
  • This punching device 51 comprises a punch 52 and a punching die 53 facing the punch 52.
  • the punch 52 and the die 53 have a crescent-shaped punching footprint and are arranged in line with the outer face 18 of the tubular portion 13, with the crescent-shaped imprint facing the first tubular section 22, between its first and second zones 40 and 41.
  • This punch 52 and this die 53 are configured to punch the third zone 42 of the tubular portion 13 on the third portion 56 of the stripped end portion 6 according to predetermined punching parameters so as to provide the third portion 56 with the third compression ratio predetermined (greater than the first and second compression ratio), and to provide the third zone 42 and portion 56, in section, a crescent shape.
  • the sleeve 32 is crushed by the crimping and punching steps on the stripped end section 6, which is thus deformed and the conductive core 35 is embedded in the perforations 59 of the sleeve 32.
  • these crimping and / or punching parameters are defined in particular by the closing edge of the crimping and / or punching devices 45 and 51 and by the shape of the imprints thereof. These parameters of course also depend on the diameter of the conductive core 35 of the electric cable 4.
  • this step of deformation of the transition portion is not implemented; and the invention relates to a method of manufacturing a crimp connection device on a stripped end section of electrical cable, comprising the step of providing a conductive element made in one piece and having a tubular portion, an opening of introduction by which it is intended to introduce in said tubular portion said stripped end portion and a flat portion configured to cooperate with a predetermined electrical terminal, said tubular portion being connected at an end opposite said insertion opening, by a transition portion at said flat portion; said method comprising the step of providing a conductive cylindrical tube having a predetermined first internal diameter and having said introduction opening, and the step of at least partially expanding said conductive cylindrical tube to form said tubular portion, which is provided at least a first tubular section having a second internal diameter greater than said first predetermined internal diameter.
  • the method just described comprises a step of deformation of the transition portion until said transition portion forms a substantially straight bottom wall of the tubular portion, wherein said bottom wall extends substantially perpendicular to the longitudinal general direction of the tubular portion.

Abstract

L'invention concerne un procédé d'assemblage d'un dispositif de connexion (3) sur un tronçon terminal dénudé (6) d'un câble électrique (4), ledit procédé comportant une première étape de sertissage d'une première zone (40) d'une portion tubulaire (13) dudit dispositif avec une première portion (43) dudit tronçon qui est configurée de telle sorte que ladite première portion présente un premier taux de compression prédéterminé ; une deuxième étape de sertissage d'une deuxième zone (41) de ladite portion tubulaire avec une deuxième portion (44) dudit tronçon qui est configurée de telle sorte que ladite deuxième portion présente un deuxième taux de compression prédéterminé inférieur audit premier taux ; une étape de poinçonnage d'une troisième zone (42) de ladite portion tubulaire avec une troisième portion (56) dudit tronçon qui est configurée de telle sorte que ladite troisième portion présente un troisième taux de compression prédéterminé supérieur audit premier taux.

Description

  • L'invention a trait aux procédés d'assemblage d'un dispositif de connexion sur un tronçon terminal dénudé d'un câble électrique.
  • L'invention a également trait aux ensembles comportant un tel dispositif de connexion assemblé solidairement sur un tel tronçon terminal dénudé d'un câble électrique.
  • On connaît déjà, notamment du brevet américain US 3,955,044 , un tel procédé et un tel ensemble, lequel comporte un dispositif de connexion pourvu d'une portion à sertir ou sertie sur un câble et une portion plate prévue pour coopérer avec une borne à vis.
  • Le câble est introduit, au niveau d'un tronçon terminal dénudé, dans la portion tubulaire du dispositif de connexion et y est assemblé solidairement par sertissage de cette portion tubulaire sur ce tronçon terminal dénudé.
  • Le procédé d'assemblage de ce dispositif sur ce tronçon terminal dénudé comporte une seule étape de sertissage réalisée à l'aide d'un dispositif de sertissage pourvu de deux mâchoires, dont une mâchoire inférieure sensiblement plate et une mâchoire supérieure comportant plusieurs paliers.
  • Ainsi, avec une même force de sertissage appliquée lors d'une seule étape de sertissage mise en oeuvre grâce à une unique paire de mâchoires, le tronçon terminal dénudé et la portion tubulaire sont sertis ensemble par paliers, avec le tronçon terminal dénudé qui présente un taux de compression variable et graduel entre une portion la plus éloignée d'une ouverture d'introduction ménagée dans la portion tubulaire et une portion la plus proche de cette ouverture, mais pas à proximité immédiate de cette dernière.
  • L'invention vise à améliorer les procédés d'assemblage d'un dispositif de connexion sur un tronçon terminal dénudé d'un câble électrique tout en étant particulièrement simple, commode et économique à mettre en oeuvre.
  • L'invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, un procédé d'assemblage d'un dispositif de connexion sur un tronçon terminal dénudé d'un câble électrique, ledit dispositif de connexion comportant un élément conducteur présentant une portion tubulaire et une ouverture d'introduction par laquelle il est prévu d'introduire dans ladite portion tubulaire ledit tronçon terminal dénudé, ledit procédé comportant les étapes de :
    • fournir un dit dispositif de connexion et un dit câble électrique ;
    • introduire ledit tronçon terminal dénudé dans ladite portion tubulaire par ladite ouverture d'introduction ;
    • assembler solidairement ladite portion tubulaire sur ledit tronçon terminal dénudé ;
    ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite étape d'assembler solidairement comporte :
    • une première étape de sertissage d'une première zone de ladite portion tubulaire avec une première portion dudit tronçon terminal dénudé se trouvant dans ladite première zone, laquelle première zone est la plus éloignée de ladite ouverture d'introduction, ladite première étape de sertissage étant configurée de telle sorte que ladite première portion sertie dudit tronçon terminal dénudé présente un premier taux de compression prédéterminé ;
    • une deuxième étape de sertissage d'une deuxième zone de ladite portion tubulaire avec une deuxième portion dudit tronçon terminal dénudé se trouvant dans ladite deuxième zone, laquelle deuxième zone est la plus proche de ladite ouverture d'introduction, ladite deuxième étape de sertissage étant configurée de telle sorte que ladite deuxième portion dudit tronçon terminal dénudé présente un deuxième taux de compression prédéterminé inférieur audit premier taux de compression prédéterminé ;
    • une étape de poinçonnage d'une troisième zone de ladite portion tubulaire avec une troisième portion dudit tronçon terminal dénudé se trouvant dans ladite troisième zone, laquelle troisième zone est entre lesdites première et deuxième zones, ladite étape de poinçonnage étant configurée de telle sorte que ladite troisième portion dudit tronçon terminal dénudé présente un troisième taux de compression prédéterminé supérieur audit premier taux de compression prédéterminé.
  • Le sertissage de la première zone de la portion tubulaire sur la première portion du tronçon terminal dénudé, qui est mis en oeuvre avec des premiers paramètres de sertissage prédéterminés, permet de maintenir solidairement cette première portion dans le dispositif de connexion, sans se préoccuper d'une quelconque souplesse de cette première portion par rapport au dispositif de connexion. Autrement dit, la première portion du tronçon terminal dénudé est bloquée dans la première zone de la portion tubulaire et présente un premier taux de compression dit ici moyen.
  • Le sertissage de la deuxième zone de la portion tubulaire sur la deuxième portion du tronçon terminal dénudé, qui est mis en oeuvre avec des deuxièmes paramètres de sertissage prédéterminés, permet de maintenir cette deuxième portion dans le dispositif de connexion, tout en assurant une certaine souplesse de cette deuxième portion par rapport au dispositif de connexion. Autrement dit, la deuxième portion du tronçon terminal dénudé est fixée dans la deuxième zone de la portion tubulaire tout en autorisant le pliage du câble électrique au niveau et à proximité immédiate de cette deuxième portion, cette dernière présentant un deuxième taux de compression dit ici faible.
  • Le poinçonnage de la troisième zone de la portion tubulaire sur la troisième portion du tronçon terminal dénudé, qui est mis en oeuvre avec des paramètres de poinçonnage prédéterminés, permet de compacter (plus qu'avec un sertissage) la matière de la portion tubulaire formant cette troisième zone ensemble avec la matière du câble électrique formant la troisième portion. Autrement dit, la troisième portion du tronçon terminal dénudé est compactée avec la troisième zone de la portion tubulaire et présente un troisième taux de compression dit ici fort ; de sorte à assurer un contact électrique permanent entre le dispositif de connexion et le câble électrique.
  • Le procédé selon l'invention offre donc un assujettissement mécanique et électrique particulièrement performant entre le dispositif de connexion et le câble électrique grâce à un double sertissage, réalisé sous des paramètres de sertissage prédéterminés qui sont distincts, respectivement à distance et à proximité de l'ouverture d'introduction, combiné à un poinçonnage, réalisé entre les deux zones et portions serties sous des paramètres de poinçonnage prédéterminés qui sont distincts des paramètres de sertissage prédéterminés.
  • On notera que l'on entend ici par sertissage et poinçonnage des étapes permettant d'obtenir une distribution distincte de matière des éléments sertis et poinçonnés. En effet, on admettra que la compacité d'une zone/portion poinçonnée présente un rapport périmètre externe de cette zone/portion sur hauteur la plus petite passant par le centre de gravité (ici le centre géométrique) de cette zone/portion, qui est supérieur ou égal à environ 6 ; tandis que la compacité d'une zone/portion sertie présente un rapport périmètre externe de cette zone/portion sur hauteur la plus petite passant par le centre de gravité de cette zone/portion, qui est inférieur à environ 6.
  • On notera également que les paramètres de sertissage et/ou de poinçonnage sont définis notamment par une côte de fermeture de dispositifs de sertissage et/ou de poinçonnage et par la forme d'empreinte de tels dispositifs. Ce sont ces paramètres qui caractérisent les taux de compression obtenus, aussi appelé taux de réduction de section. Ces paramètres dépendent bien entendu aussi du diamètre de l'âme conductrice du câble électrique.
  • On notera en outre que le procédé selon l'invention est particulièrement performant tout en restant particulièrement simple, commode et économique à mettre en oeuvre.
  • Selon des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques, du procédé d'assemblage selon l'invention :
    • lesdites première et deuxième étapes de sertissage sont mises en oeuvre en même temps et sont suivies de ladite étape de poinçonnage ;
    • lesdites première et deuxième étapes de sertissage et ladite étape de poinçonnage sont mises en oeuvre en même temps ;
    • ladite première étape de sertissage est configurée de telle sorte que ledit premier taux de compression est compris dans l'intervalle [10% ; 30%] ;
    • ladite deuxième étape de sertissage est configurée de telle sorte que ledit deuxième taux de compression est compris dans l'intervalle [2% ; 20%] ; et/ou
    • ladite étape de poinçonnage est configurée de telle sorte que ledit troisième taux de compression est compris dans l'intervalle [25% ; 45%].
  • On notera que dans le cas où les première et deuxième étapes de sertissage sont mises en oeuvre en même temps et sont suivies de l'étape de poinçonnage, l'on obtient des performances de liaison électrique bien supérieures aux performances d'un poinçonnage qui serait réalisé seul.
  • En effet, le premier et le deuxième sertissages, déjà effectués lorsque le poinçonnage est effectué, maintiennent longitudinalement le tronçon terminal du câble électrique. Par conséquent, au cours du poinçonnage, le tronçon terminal du câble électrique ne peut pas fluer en dehors de la zone de poinçonnage, ou en tout cas ne peut fluer que de façon particulièrement limitée.
  • Il en résulte que le tronçon terminal du câble électrique dans la zone de poinçonnage est soumis à une déformation intense, favorable à la qualité de la liaison électrique, en particulier lorsque le câble électrique est en aluminium car l'on fracture alors de façon particulièrement efficace la couche d'alumine présente en surface.
  • L'invention a aussi pour objet, sous un deuxième aspect, un ensemble comportant un dispositif de connexion assemblé solidairement sur un tronçon terminal dénudé d'un câble électrique, ledit dispositif de connexion comportant un élément conducteur présentant une portion tubulaire et une ouverture d'introduction par laquelle ledit tronçon terminal dénudé est introduit dans ladite portion tubulaire, ledit ensemble étant caractérisé en ce que ladite portion tubulaire comporte une première zone sertie avec une première portion dudit tronçon terminal dénudé se trouvant dans ladite première zone, ladite première zone étant la plus éloignée de ladite ouverture d'introduction, et avec ladite première portion qui présente un premier taux de compression prédéterminé ; ladite portion tubulaire comporte en outre une deuxième zone sertie avec une deuxième portion dudit tronçon terminal dénudé se trouvant dans ladite deuxième zone, ladite deuxième zone étant la plus proche de ladite ouverture d'introduction, et avec ladite deuxième portion qui présente un deuxième taux de compression prédéterminé inférieur audit premier taux de compression prédéterminé ; et ladite portion tubulaire comporte en outre une troisième zone poinçonnée avec une troisième portion dudit tronçon terminal dénudé se trouvant dans ladite troisième zone, ladite troisième zone étant entre lesdites première et deuxième zones, et avec ladite troisième portion qui présente un troisième taux de compression prédéterminé supérieur audit premier taux de compression prédéterminé ; grâce à quoi ladite portion tubulaire et ledit tronçon terminal dénudé sont sertis et poinçonnés ensemble.
  • Le premier taux de compression, dit ici moyen, de la première portion du tronçon terminal dénudé est significatif du sertissage de la première zone de la portion tubulaire sur cette première portion qui est mis en oeuvre avec des premiers paramètres de sertissage prédéterminés, et du maintien solidaire de cette première portion dans le dispositif de connexion, sans se préoccuper d'une quelconque souplesse de cette première portion par rapport au dispositif de connexion. Autrement dit, la première portion du tronçon terminal dénudé est bloquée dans la première zone de la portion tubulaire.
  • Le deuxième taux de compression, dit ici faible, de la deuxième portion du tronçon terminal dénudé est significatif du sertissage de la deuxième zone de la portion tubulaire sur cette deuxième portion qui est mis en oeuvre avec des deuxièmes paramètres de sertissage prédéterminés, et du maintien de cette deuxième portion dans le dispositif de connexion, tout en assurant une certaine souplesse de cette deuxième portion par rapport au dispositif de connexion. Autrement dit, la deuxième portion du tronçon terminal dénudé est fixée dans la deuxième zone de la portion tubulaire tout en autorisant le pliage du câble électrique au niveau et à proximité immédiate de cette deuxième portion.
  • Le troisième taux de compression, dit ici fort, de la troisième portion du tronçon terminal dénudé est significatif du poinçonnage de la troisième zone de la portion tubulaire sur cette troisième portion qui est mis en oeuvre avec des paramètres de poinçonnage prédéterminés, et du compactage (plus fort qu'avec un sertissage) de la matière de la portion tubulaire formant cette troisième zone ensemble avec la matière du câble électrique formant la troisième portion. Autrement dit, la troisième portion du tronçon terminal dénudé est compactée avec la troisième zone de la portion tubulaire de sorte à assurer un contact électrique permanent entre le dispositif de connexion et le câble électrique.
  • L'ensemble selon l'invention présente donc un assujettissement mécanique et électrique particulièrement performant entre le dispositif de connexion et le câble électrique grâce à un double sertissage, fournissant deux taux de compression prédéterminés et distincts, respectivement à distance et à proximité de l'ouverture d'introduction, combiné à un poinçonnage, réalisé entre les deux zones et portions serties et fournissant un taux de compression prédéterminé et supérieur aux deux taux de compression issus de sertissage.
  • On notera également que les paramètres de sertissage et/ou de poinçonnage sont définis notamment par une côte de fermeture de dispositifs de sertissage et/ou de poinçonnage et par la forme d'empreinte de tels dispositifs. Ce sont ces paramètres qui caractérisent les taux de compression obtenus, aussi appelé taux de réduction de section. Ces paramètres dépendent bien entendu aussi du diamètre de l'âme conductrice du câble électrique.
  • On notera que l'ensemble selon l'invention est particulièrement performant tout en restant particulièrement simple, commode et économique.
  • Selon des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques de l'ensemble selon l'invention :
    • ledit premier taux de compression prédéterminé est compris dans l'intervalle [10% ; 30%] ;
    • ledit deuxième taux de compression prédéterminé est compris dans l'intervalle [2% ; 20%] ;
    • ledit troisième taux de compression prédéterminé est compris dans l'intervalle [25% ; 45%] ;
    • ladite première zone de ladite portion tubulaire et ladite première portion dudit tronçon terminal dénudé et/ou ladite deuxième zone de ladite portion tubulaire et ladite deuxième portion dudit tronçon terminal dénudé ont, en section, une forme en B ;
    • ladite première zone de ladite portion tubulaire et ladite première portion dudit tronçon terminal dénudé et/ou ladite deuxième zone de ladite portion tubulaire et ladite deuxième portion dudit tronçon terminal dénudé ont, en section, une forme hexagonale ;
    • ladite troisième zone de ladite portion tubulaire et ladite troisième portion dudit tronçon terminal dénudé ont, en section, une forme en croissant ;
    • ledit câble électrique comporte une âme conductrice en aluminium ; et/ou
    • ledit dispositif de connexion comporte un fourreau disposé dans ladite portion tubulaire et dans lequel est introduit ledit tronçon terminal dénudé, ledit fourreau comportant une pluralité de perforations et étant en une matière plus dure que l'aluminium de sorte que ledit fourreau déforme ledit tronçon terminal dénudé, avec ladite âme conductrice en aluminium qui est incrustée dans lesdites perforations dudit fourreau.
  • On va maintenant poursuivre l'exposé de l'invention par la description d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 représente schématiquement un démarreur de véhicule, ici un véhicule de type poids lourd, connecté à une batterie de ce véhicule par l'intermédiaire d'au moins un ensemble conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en perspective isolée d'une cosse de connexion conforme à l'invention, telle que reçue dans un atelier d'assemblage de l'ensemble, visible sur la figure 1, la cosse de connexion étant alors équipée d'un bouchon de protection ;
    • la figure 3 est une vue en coupe médiane de la cosse de la figure 2 ;
    • la figure 4 est une vue en perspective de la cosse visible sur les figures 2 et 3 et d'une broche de déformation ayant servie à conformer une paroi de fond de cette cosse ;
    • la figure 5 est une vue en coupe de la cosse visible sur les figures 2 et 3, après expansion de la paroi de fond, avec la broche de déformation encore introduite dans cette cosse ;
    • la figure 6 est une vue partielle en perspective éclatée de la cosse visible sur les figures 2 et 3, montrant un élément conducteur et un fourreau perforé ;
    • la figure 7 est une vue partielle en perspective de la cosse visible sur les figures 2 et 3, et d'un câble électrique à distance de la cosse et pourvu d'un tronçon terminal dénudé ;
    • la figure 8 est une vue en coupe de la cosse visible sur la figure 7, avec le tronçon terminal dénudé introduit dans la cosse ;
    • la figure 9 est une vue semblable à la figure 8, mais montrant de manière schématique un dispositif de sertissage configuré pour sertir plusieurs zones de la cosse sur plusieurs portions du tronçon terminal dénudé du câble électrique ;
    • la figure 10 est une vue semblable à la figure 8, mais montrant de manière schématique un dispositif de poinçonnage configuré pour poinçonner une zone de la cosse sur une portion du tronçon terminal dénudé du câble électrique, pour former l'ensemble visible sur la figure 1 ;
    • la figure 11 est une vue partielle en perspective de l'ensemble visible sur la figure 1 ;
    • la figure 12 est une vue en coupe partielle de l'ensemble visible sur la figure 11 ;
    • la figure 13 est une vue en coupe repérée XIII-XIII sur la figure 12, montrant une première zone de la cosse sertie sur une première portion du tronçon terminal dénudé du câble électrique ;
    • la figure 14 est une vue en coupe repérée XIV-XIV sur la figure 12, montrant une deuxième zone de la cosse sertie sur une deuxième portion du tronçon terminal dénudé du câble électrique ; et
    • la figure 15 est une vue en coupe repérée XV-XV sur la figure 12, montrant une troisième zone de la cosse poinçonnée sur une troisième portion du tronçon terminal dénudé du câble électrique.
  • La figure 1 représente schématiquement un véhicule automobile 100 du type poids lourd, comportant un démarreur 5 configuré pour lancer une couronne d'un moteur thermique (non représenté) du véhicule 100, lequel démarreur 5 est formé par une machine électrique tournante raccordée à une batterie 2 par l'intermédiaire d'un ensemble de liaison électrique 1.
  • L'ensemble de liaison électrique 1 est ici pourvu de deux cosses de connexion 3 et d'un câble électrique 4 à âme conductrice 35 en aluminium (figure 7) sur lequel sont assemblés solidairement les deux cosses de connexion 3.
  • L'âme conductrice 35 comporte ici une pluralité de brins (figure 8) en aluminium.
  • Le câble 4 présente deux extrémités opposées formant chacune un tronçon terminal dénudé 6 (figure 7) où sont serties et poinçonnées les cosses 3.
  • On va décrire en détail la cosse 3 en référence aux figures 2 et 3, où un bouchon de protection 8 est monté sur cette cosse 3.
  • La cosse 3 comporte un élément conducteur 7 métallique et un insert tubulaire monobloc 9 métallique.
  • L'élément conducteur 7 comporte une portion tubulaire 13 s'étendant suivant une direction générale longitudinale, une portion plate 15 raccordée à la portion tubulaire 13 par une portion de transition 14 et une ouverture d'introduction 16 à l'opposé de la portion de transition 14.
  • La portion tubulaire 13 est creuse et pourvue d'une face externe 18 et d'une face interne 19, laquelle délimite un espace interne 20 de la portion tubulaire 13.
  • La portion tubulaire 13 comporte en outre un premier tronçon tubulaire 22 présentant un grand diamètre interne, appelé aussi deuxième diamètre interne, un deuxième tronçon tubulaire 23 comportant un petit diamètre interne, appelé aussi premier diamètre interne, lequel est inférieur au deuxième diamètre interne, et un épaulement annulaire 17 reliant le premier tronçon tubulaire 22 au deuxième tronçon tubulaire 23.
  • Le premier tronçon tubulaire 22 est situé entre l'épaulement annulaire 17 et l'ouverture d'introduction 16.
  • Le deuxième tronçon tubulaire 23 est situé entre l'épaulement annulaire 17 et la portion de transition 14.
  • Le deuxième tronçon tubulaire 23 a ici une longueur inférieure au premier diamètre interne et le premier tronçon tubulaire 22 a ici une longueur supérieure au deuxième diamètre interne.
  • La portion tubulaire 13 comporte un chanfrein d'introduction 24 ménagé sur le premier tronçon tubulaire 22, au niveau de l'ouverture d'introduction 16.
  • La portion de transition 14 raccorde le deuxième tronçon tubulaire 23 de la portion tubulaire 13 à la portion plate 15.
  • Cette portion de transition 14 forme une paroi de fond de la portion tubulaire 13, laquelle paroi de fond présente une face interne 21 tournée vers l'espace interne 20.
  • La paroi de fond est ici droite, sensiblement perpendiculaire à la direction générale longitudinale de la portion tubulaire 13 et sensiblement perpendiculaire à la portion plate 15.
  • La portion plate 15 forme une plage de contact mécanique et électrique configurée pour coopérer avec une borne électrique prédéterminée (non représentée).
  • Cette borne électrique prédéterminée appartient ici soit à la batterie 2 soit au démarreur 5.
  • La portion plate 15 a une forme globalement parallélépipédique, a une largeur prédéterminée, et est pourvue d'un orifice 12 ménagé centralement et configuré pour recevoir un dispositif de fixation (non représenté), par exemple un boulon comportant une vis et un écrou.
  • On notera que ce boulon appartient, dans un cas à la batterie 2 et dans l'autre cas au démarreur 5.
  • L'insert tubulaire monobloc 9 comporte un fourreau 32 et une bague évasée 39 située à une extrémité du fourreau 32.
  • Le fourreau 32 est situé dans l'espace interne 20 de la portion tubulaire 13, au niveau du premier tronçon tubulaire 22.
  • Le fourreau 32 comporte un corps 60 fendu ayant une forme globalement cylindrique (figure 6).
  • Le corps 60 présente un diamètre externe (lorsque ce corps 60 n'est soumis à aucune sollicitation) sensiblement similaire, voire légèrement supérieur, au deuxième diamètre interne du premier tronçon tubulaire 22 de la portion tubulaire 13 (figure 6).
  • Le corps 60 comporte une face interne 33 et une face externe 34, laquelle vient au contact de la face interne 19 de la portion tubulaire 13.
  • Le corps 60 est monté légèrement comprimé dans l'espace interne 20 de la portion tubulaire 13 (grâce à la fente).
  • Le fourreau 32 présente en outre une pluralité de perforations 59 ménagées dans le corps 60.
  • On notera que ce fourreau 32 est configuré pour déformer le tronçon terminal dénudé 6, avec l'âme conductrice 35 (figure 7) en aluminium du câble 4 qui est incrustée dans ces perforations 59 (voir ci-après).
  • La bague évasée 39 est située à l'extrémité du fourreau 32 à proximité immédiate de l'ouverture d'introduction 16 et donc du chanfrein d'introduction 24.
  • La bague évasée 39 présente un profil similaire à celui du chanfrein d'introduction 24, contre lequel cette bague évasée 39 vient en appui.
  • On notera que la bague évasée 39 délimite l'ouverture d'introduction 16 de l'élément conducteur 7.
  • On notera en outre que la bague évasée 39 est configurée pour faciliter l'introduction du tronçon terminal dénudé 6 du câble 4 dans l'espace interne 20 de la portion tubulaire 13.
  • Une quantité prédéterminée de graisse de contact 10 est introduite dans l'espace interne 20 de la portion tubulaire 13, au niveau et contre la paroi de fond de cette dernière.
  • Cette graisse de contact 10 est configurée pour améliorer la conductivité électrique entre l'âme conductrice 35 (figure 7) en aluminium du câble 4, l'insert 9 et l'élément conducteur 7.
  • Le bouchon 8 est monté sur la face externe 18 de la portion tubulaire 13, au niveau du premier tronçon tubulaire 22 et en regard de l'ouverture d'introduction 16, de sorte à boucher l'espace interne 20 de la portion tubulaire 13.
  • On va maintenant décrire le procédé de fabrication de la cosse 3, en référence aux figures 4 à 6.
  • L'élément conducteur 7 est fabriqué à partir d'un tube cylindrique métallique initial ayant un diamètre interne prédéterminé correspondant au premier diamètre interne du deuxième tronçon tubulaire 23 de la portion tubulaire 13.
  • Deux parois opposées du tube cylindrique sont aplaties (rapprochées jusqu'à être en contact) à une extrémité opposée à l'ouverture d'introduction 16 de sorte à former la portion plate 15. Cet aplatissement crée une première configuration de la portion de transition 14 (orientation inclinée de la paroi de fond) et ferme ainsi l'espace interne 20 du côté opposé à l'ouverture d'introduction 16.
  • Ensuite, la portion tubulaire 13 est formée par expansion sur une longueur prédéterminée pour former, d'une part le premier tronçon tubulaire 22 ayant le deuxième diamètre interne, et d'autre part l'épaulement annulaire 17 (sur la face interne 19), lequel épaulement délimite ainsi les premier et deuxième tronçons 22 et 23 de la portion tubulaire 13.
  • Ensuite, la portion de transition 14 est déformée pour que la paroi de fond de la portion tubulaire 13 soit redressée depuis l'orientation inclinée qu'elle avait à la fin de l'étape d'aplatissement jusqu'à l'orientation droite visible sur les dessins.
  • Ces déformations sont réalisées avec une broche de déformation 25 (figures 4 et 5), ici une broche d'expansion, configurée pour être introduite dans l'espace interne 20 de la portion tubulaire 13 par son ouverture d'introduction 16.
  • Ces déformations sont en outre réalisées avec une matrice (non représentée) configurée pour que la portion tubulaire 13 soit prise en sandwich entre cette matrice et la broche d'expansion 25. La matrice s'applique donc sur la face externe 18 de la portion tubulaire 13.
  • Cette broche d'expansion 25 comporte un corps pourvu d'une première partie cylindrique 26 présentant un premier diamètre externe supérieur au deuxième diamètre interne du premier tronçon tubulaire 22, une deuxième partie cylindrique 27 présentant un deuxième diamètre externe similaire (au jeu d'introduction près) au deuxième diamètre interne du premier tronçon tubulaire 22 et une troisième partie cylindrique 28 présentant un troisième diamètre externe similaire (au jeu d'introduction près) au premier diamètre interne du deuxième tronçon tubulaire 23.
  • La première partie cylindrique 26 est reliée à la deuxième partie cylindrique 27 par un premier épaulement annulaire 29 et la troisième partie cylindrique 28 est reliée à la deuxième partie cylindrique 27 par un deuxième épaulement annulaire 30.
  • La troisième partie cylindrique 28 comporte à son extrémité qui est du côté opposé au côté relié au deuxième épaulement 30, une face 31 qui est plane.
  • On notera que la deuxième partie cylindrique 27 ensemble avec le premier épaulement annulaire 29 présentent sensiblement la même longueur que la longueur de l'insert tubulaire 9.
  • On notera en outre que le deuxième épaulement 30 est configuré pour former, ensemble avec la matrice, l'épaulement 17 de la portion tubulaire 13.
  • On notera également que la face plane 31 est configurée pour former la face interne 21 de la paroi de fond de la portion tubulaire 13.
  • L'étape de déformation par expansion avec la broche 25 s'effectue par introduction de cette broche 25 avec la deuxième partie cylindrique 27 qui vient au contact de la face interne 19 au niveau de son premier tronçon tubulaire 22 pour expanser ce dernier, avec l'épaulement 29 qui vient en contact de la face interne 19 à proximité de l'ouverture d'introduction 16 pour créer le chanfrein d'introduction 24, avec l'épaulement 30 qui vient former l'épaulement 17, et avec la face plane 31 qui vient contre la portion de transition 14 pour la redresser et ainsi former la paroi de fond droite et donc la face interne 21.
  • L'élément conducteur 7 est donc principalement formé par déformation et expansion du tube cylindrique initial par l'intermédiaire de la broche d'expansion 25 et de la matrice (non représentée).
  • On notera que la broche d'expansion 25 laisse sur la paroi de fond 21 une zone plate, en général de longueur au moins égale au tiers du diamètre de la paroi de fond 21 (voir la partie de la face 31 en contact la paroi de fond 21 sur la figure 5).
  • On rappelle qu'il est ici considéré que la paroi de fond 21 s'étend sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale de la portion tubulaire 13 dès lors qu'une zone plate de longueur au moins égale au tiers du diamètre de la paroi de fond 21 présente un angle par rapport à la direction longitudinale de la portion tubulaire 13 compris dans l'intervalle [80° ; 100°].
  • L'insert tubulaire monobloc 9 (pourvu du fourreau 32 et de la bague évasée 39) est alors fourni et introduit dans l'espace interne 20 de la portion tubulaire 13 par l'ouverture d'introduction 16.
  • On notera que l'introduction de cet insert 9 est facilitée par le chanfrein d'introduction 24.
  • L'insert 9 est introduit jusqu'à venir en butée sur l'épaulement annulaire 17, et avec la bague évasée 39 qui prend place dans le chanfrein d'introduction 24.
  • La face interne 19 de la portion tubulaire 13 est en regard de la face externe 34 du fourreau 32.
  • Une quantité prédéterminée de graisse de contact 10 est introduite dans l'espace interne 20 contre la face interne 21.
  • Comme on le voit sur la figure 7, le câble électrique 4 comporte, en outre de l'âme conductrice 35 pourvue d'une pluralité de brins en aluminium, une gaine isolante 36 d'une épaisseur prédéterminée enveloppant cette âme conductrice 35.
  • Le câble électrique 4 comporte un tronçon isolé 37, pourvu de l'âme 35 et de la gaine 36, et un tronçon terminal dénudé 6 situé à l'extrémité du tronçon isolé 37, lequel tronçon terminal dénudé 6 est dépourvu de gaine 36.
  • Le tronçon terminal dénudé 6 présente une face d'extrémité 38 sensiblement plane à l'opposé du tronçon isolé 37.
  • On va maintenant décrire en détail l'ensemble 1 comportant la cosse 3 assemblée solidairement avec le tronçon terminal dénudé 6 du câble électrique 4, en référence aux figures 11 à 15.
  • La portion tubulaire 13 présente, le long de ce qui était initialement son premier tronçon tubulaire 22 situé entre l'ouverture d'introduction 16 et l'épaulement annulaire 17, une première zone sertie 40, une deuxième zone sertie 41 et une troisième zone poinçonnée 42.
  • La première zone 40 est la plus éloignée de l'ouverture d'introduction 16 tandis que la deuxième zone 41 en est la plus proche. La troisième zone 42 est quant à elle située entre la première zone 40 et la deuxième zone 41.
  • Le tronçon terminal dénudé 6 présente une première portion 43 à distance de l'ouverture d'introduction 16, une deuxième portion 44 à proximité de cette ouverture d'introduction 16 ainsi qu'une troisième portion 56 située entre la première portion 43 et la deuxième portion 44.
  • La première zone 40 est sertie sur la première portion 43, laquelle présente un premier taux de compression, dit aussi taux de réduction de section (TRS).
  • Ce premier taux de compression est ici compris dans l'intervalle [10% ; 30%]. On notera qu'il s'agit ici d'un taux de compression moyen.
  • On notera également que les taux de compression (ou taux de réduction de section) sont ici calculés par la relation suivante : TRS % = 1 - B A × 100 ;
    Figure imgb0001
    avec :
    • A : la somme des sections des brins de l'âme conductrice 35, avant sertissage et/ou poinçonnage, en mm2 ; et
    • B : la somme des sections des brins de l'âme conductrice 35, après sertissage et/ou poinçonnage, en mm2 (excluant les espaces créés entre les brins sertis et poinçonnés).
  • Comme illustré sur la figure 13, la première zone 40 et la première portion 43 ont, en section, une forme générale en B.
  • On notera que la compacité de l'ensemble formé des premières zone 40 et portion 43 serties présente ici un rapport périmètre externe P de ces zone et portion sur hauteur H la plus petite passant par le centre de gravité G (ici le centre géométrique) de ces zone et portion, qui est inférieur à environ 6, significatif d'un premier sertissage.
  • Ici, il est considéré que quand une zone ou portion présente un tel rapport inférieur à 6, l'on est en présence d'un sertissage.
  • La deuxième zone 41 est sertie sur la deuxième portion 44, laquelle présente un deuxième taux de compression qui est inférieur au premier taux de compression.
  • Ce deuxième taux de compression est ici compris dans l'intervalle [2% ; 20%]. On notera qu'il s'agit ici d'un taux de compression faible.
  • Comme illustré sur la figure 14, la deuxième zone 41 et la deuxième portion 44 ont, en section, une forme hexagonale.
  • On notera que la compacité de l'ensemble formé des deuxièmes zone 41 et portion 44 serties présente ici un rapport périmètre externe P de ces zone et portion sur hauteur H la plus petite passant par le centre de gravité G (ici le centre géométrique) de ces zone et portion, qui est inférieur à environ 6, significatif d'un deuxième sertissage.
  • La troisième zone 42 est poinçonnée avec la troisième portion 56, laquelle présente un troisième taux de compression qui est supérieur aux premier et deuxième taux de compression.
  • Ce troisième taux de compression est ici compris dans l'intervalle [25% ; 45%]. On notera qu'il s'agit ici d'un taux de compression fort.
  • Comme illustré sur la figure 15, la troisième zone poinçonnée 42 et la troisième portion 56 ont, en section, une forme en croissant.
  • On notera que la compacité de l'ensemble formé des troisièmes zone 42 et portion 56 poinçonnées présente ici un rapport périmètre externe P de ces zone et portion sur hauteur H la plus petite passant par le centre de gravité G (ici le centre géométrique) de ces zone et portion, qui est supérieur à environ 6, significatif d'un poinçonnage.
  • Ici, il est considéré que quand une zone ou portion présente un tel rapport supérieur ou égal à 6, l'on est en présence d'un poinçonnage.
  • On va maintenant décrire le procédé d'assemblage solidaire de l'ensemble 1 en référence aux figures 8 à 10.
  • Seul le tronçon terminal dénudé 6 du câble 4 est introduit par l'ouverture d'introduction 16 dans la cosse 3, le tronçon isolé 37 étant en regard de cette ouverture d'introduction 16.
  • On notera que l'introduction de ce tronçon terminal dénudé 6 dans la cosse 3 est facilitée par la bague évasée 39.
  • Le tronçon terminal dénudé 6 est introduit dans la cosse 3 jusqu'à ce que la face d'extrémité 38 du câble 4 vienne en regard de la face interne 21 de la paroi de fond de la portion tubulaire 13.
  • Une couche de graisse de contact 10 sépare cette face interne 21 de la face d'extrémité 38.
  • La paroi de fond droite de la portion tubulaire 13 permet, une fois la face d'extrémité 38 du câble 4 en regard de la face interne 21 de cette portion tubulaire 13, de renvoyer avec une bonne répartition une partie de la graisse de contact 10 autour des première, deuxième et troisième portions 43, 44 et 56 du tronçon terminal dénudé 6.
  • L'âme conductrice 35 présente un diamètre sensiblement égal au premier diamètre interne du deuxième tronçon tubulaire 23 ce qui permet de guider le tronçon terminal dénudé 6 dans l'espace interne 20.
  • La première zone 40 et la deuxième zone 41 du premier tronçon tubulaire 22 de la portion tubulaire 13 sont serties en une seule étape respectivement sur les première et deuxième portions 43 et 44 du tronçon terminal dénudé 6, grâce à un unique dispositif de sertissage 45 configuré pour obtenir des taux de compression distincts des brins sertis du tronçon terminal dénudé 6.
  • Ce dispositif de sertissage 45 comporte une première mâchoire inférieure 46, une première mâchoire supérieure 47 en regard de la première mâchoire inférieure 46, une deuxième mâchoire inférieure 49 distincte de la première mâchoire inférieure 46 et une deuxième mâchoire supérieure 50 distincte de la première mâchoire supérieure 47 et en regard de la deuxième mâchoire inférieure 49.
  • La première mâchoire inférieure 46 et la première mâchoire supérieure 47 forment une première paire de mâchoires de sertissage 46, 47, tandis que la deuxième mâchoire inférieure 49 et la deuxième mâchoire supérieure 50 forment une deuxième paire de mâchoires de sertissage 49, 50.
  • La première paire de mâchoires de sertissage 46, 47 présente une empreinte en forme de B et est disposée à l'aplomb de la face externe 18 de la portion tubulaire 13, avec l'empreinte en forme de B en regard du premier tronçon tubulaire 22, à proximité de l'épaulement 17 (autrement dit à distance de l'ouverture d'introduction 16).
  • Cette première paire de mâchoires de sertissage 46, 47 est configurée pour sertir la première zone 40 de la portion tubulaire 13 sur la première portion 43 du tronçon terminal dénudé 6 suivant des premiers paramètres prédéterminés de sertissage de sorte à fournir à la première portion 43 le premier taux de compression prédéterminé, et à fournir aux premières zone 40 et portion 43, en section, une forme en B.
  • La deuxième paire de mâchoires de sertissage 49, 50 présente une empreinte en forme d'hexagone et est disposée à l'aplomb de la face externe 18 de la portion tubulaire 13, avec l'empreinte en forme d'hexagone en regard du premier tronçon tubulaire 22, à proximité de l'ouverture d'introduction 16 (autrement dit à distance de l'épaulement 17).
  • Cette deuxième paire de mâchoires de sertissage 49, 50 est configurée pour sertir la deuxième zone 41 de la portion tubulaire 13 sur la deuxième portion 44 du tronçon terminal dénudé 6 suivant des deuxièmes paramètres prédéterminés de sertissage de sorte à fournir à la deuxième portion 44 le deuxième taux de compression prédéterminé (inférieur au premier taux de compression), et à fournir aux deuxièmes zone 41 et portion 44, en section, une forme hexagonale.
  • La troisième zone 42 du premier tronçon tubulaire 22 de la portion tubulaire 13 est ensuite poinçonnée avec la troisième portion 56 du tronçon terminal dénudé 6, grâce à un dispositif de poinçonnage 51 configuré pour obtenir un taux de compression fort des brins poinçonnés du tronçon terminal dénudé 6.
  • Ce dispositif de poinçonnage 51 comporte un poinçon 52 et une matrice de poinçonnage 53 en regard du poinçon 52.
  • Le poinçon 52 et la matrice 53 présentent une empreinte de poinçonnage en forme de croissant et sont disposés à l'aplomb de la face externe 18 de la portion tubulaire 13, avec l'empreinte en forme de croissant en regard du premier tronçon tubulaire 22, entre ses première et deuxième zones 40 et 41.
  • Ce poinçon 52 et cette matrice 53 sont configurés pour poinçonner la troisième zone 42 de la portion tubulaire 13 sur la troisième portion 56 du tronçon terminal dénudé 6 suivant des paramètres prédéterminés de poinçonnage de sorte à fournir à la troisième portion 56 le troisième taux de compression prédéterminé (supérieur aux premier et deuxième taux de compression), et à fournir aux troisièmes zone 42 et portion 56, en section, une forme de croissant.
  • On notera que le fourreau 32 est écrasé par les étapes de sertissage et de poinçonnage sur le tronçon terminal dénudé 6, lequel est ainsi déformé et l'âme conductrice 35 est incrustée dans les perforations 59 du fourreau 32.
  • On notera que ces paramètres de sertissage et/ou de poinçonnage sont définis notamment par la côte de fermeture des dispositifs de sertissage et/ou de poinçonnage 45 et 51 et par la forme des empreintes de ces derniers. Ces paramètres dépendent bien entendu aussi du diamètre de l'âme conductrice 35 du câble électrique 4.
  • En variante, cette étape de déformation de la portion de transition n'est pas mise en oeuvre ; et l'invention concerne un procédé de fabrication d'un dispositif de connexion à sertir sur un tronçon terminal dénudé de câble électrique, comportant l'étape de fournir un élément conducteur réalisé en une seule pièce et présentant une portion tubulaire, une ouverture d'introduction par laquelle il est prévu d'introduire dans ladite portion tubulaire ledit tronçon terminal dénudé et une portion plate configurée pour coopérer avec une borne électrique prédéterminée, ladite portion tubulaire étant reliée, à une extrémité opposée à ladite ouverture d'introduction, par une portion de transition, à ladite portion plate ; ledit procédé comportant l'étape de fournir un tube cylindrique conducteur présentant un premier diamètre interne prédéterminé et qui comporte ladite ouverture d'introduction, et l'étape d'expanser au moins partiellement ledit tube cylindrique conducteur pour former ladite portion tubulaire, laquelle est pourvue d'au moins un premier tronçon tubulaire présentant un deuxième diamètre interne supérieur audit premier diamètre interne prédéterminé.
  • Dans des variantes non illustrées :
    • la première zone et la deuxième zone du premier tronçon tubulaire de la portion tubulaire sont serties respectivement sur les première et deuxième portions du tronçon terminal dénudé, en deux étapes successives plutôt qu'en une seule étape, grâce à un unique dispositif de sertissage ou à deux dispositifs de sertissage distincts ;
    • les deux sertissages et le poinçonnage sont mis en oeuvre par un même dispositif au même moment ou de manière successive ;
    • la première zone et la deuxième zone du premier tronçon tubulaire de la portion tubulaire sont serties sur les première et deuxième portions du tronçon terminal dénudé et les ensembles sertis ont respectivement, en section, une forme hexagonale et en B ;
    • la première zone et la deuxième zone du premier tronçon tubulaire de la portion tubulaire sont serties sur les première et deuxième portions du tronçon terminal dénudé et les ensembles sertis ont tous deux, en section, une forme en B ou une forme hexagonale ;
    • la troisième zone est poinçonnée avec la troisième portion du tronçon terminal dénudé et l'ensemble poinçonné a, en section, une forme différente d'un croissant, par exemple une forme d'étoile ou une forme en H ;
    • l'insert est introduit dans la portion tubulaire de la cosse en même temps que la fabrication de cette dernière, avec la bague évasée qui est déjà formée ou seulement préformée, et, le cas échéant, la bague évasée est finie de former contre le chanfrein d'introduction, par la broche d'expansion ;
    • le dispositif de connexion que forme la cosse de connexion est remplacée par un autre dispositif de connexion, par exemple un raccord de connexion pourvu de deux portions tubulaires séparées d'une portion plate ; et/ou
    • l'âme conductrice du câble électrique est en cuivre plutôt qu'en aluminium, et le dispositif de connexion est dépourvu d'insert.
  • Le procédé qui vient d'être décrit comporte une étape de déformation de la portion de transition jusqu'à ce que ladite portion de transition forme une paroi de fond sensiblement droite de la portion tubulaire, où ladite paroi de fond s'étend sensiblement perpendiculairement à la direction générale longitudinale de la portion tubulaire.
  • On rappelle plus généralement que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.

Claims (15)

  1. Procédé d'assemblage d'un dispositif de connexion (3) sur un tronçon terminal dénudé (6) d'un câble électrique (4), ledit dispositif de connexion (3) comportant un élément conducteur (7) présentant une portion tubulaire (13) et une ouverture d'introduction (16) par laquelle il est prévu d'introduire dans ladite portion tubulaire (13) ledit tronçon terminal dénudé (6), ledit procédé comportant les étapes de :
    - fournir un dit dispositif de connexion (3) et un dit câble électrique (4) ;
    - introduire ledit tronçon terminal dénudé (6) dans ladite portion tubulaire (13) par ladite ouverture d'introduction (16) ;
    - assembler solidairement ladite portion tubulaire (13) sur ledit tronçon terminal dénudé (6) ;
    ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite étape d'assembler solidairement comporte :
    - une première étape de sertissage d'une première zone (40) de ladite portion tubulaire (13) avec une première portion (43) dudit tronçon terminal dénudé (6) se trouvant dans ladite première zone (40), laquelle première zone (40) est la plus éloignée de ladite ouverture d'introduction (16), ladite première étape de sertissage étant configurée de telle sorte que ladite première portion (43) sertie dudit tronçon terminal dénudé (6) présente un premier taux de compression prédéterminé ;
    - une deuxième étape de sertissage d'une deuxième zone (41) de ladite portion tubulaire (13) avec une deuxième portion (44) dudit tronçon terminal dénudé (6) se trouvant dans ladite deuxième zone (41), laquelle deuxième zone (41) est la plus proche de ladite ouverture d'introduction (16), ladite deuxième étape de sertissage étant configurée de telle sorte que ladite deuxième portion (44) dudit tronçon terminal dénudé (6) présente un deuxième taux de compression prédéterminé inférieur audit premier taux de compression prédéterminé ;
    - une étape de poinçonnage d'une troisième zone (42) de ladite portion tubulaire (13) avec une troisième portion (56) dudit tronçon terminal dénudé (6) se trouvant dans ladite troisième zone (42), laquelle troisième zone (42) est entre lesdites première et deuxième zones (40, 41), ladite étape de poinçonnage étant configurée de telle sorte que ladite troisième portion (56) dudit tronçon terminal dénudé (6) présente un troisième taux de compression prédéterminé supérieur audit premier taux de compression prédéterminé.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième étapes de sertissage sont mises en oeuvre en même temps et sont suivies de ladite étape de poinçonnage.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième étapes de sertissage et ladite étape de poinçonnage sont mises en oeuvre en même temps.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite première étape de sertissage est configurée de telle sorte que ledit premier taux de compression est compris dans l'intervalle [10% ; 30%].
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite deuxième étape de sertissage est configurée de telle sorte que ledit deuxième taux de compression est compris dans l'intervalle [2% ; 20%].
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite étape de poinçonnage est configurée de telle sorte que ledit troisième taux de compression est compris dans l'intervalle [25% ; 45%].
  7. Ensemble comportant un dispositif de connexion (3) assemblé solidairement sur un tronçon terminal dénudé (6) d'un câble électrique (4), ledit dispositif de connexion (3) comportant un élément conducteur (7) présentant une portion tubulaire (13) et une ouverture d'introduction (16) par laquelle ledit tronçon terminal dénudé (6) est introduit dans ladite portion tubulaire (13), ledit ensemble (1) étant caractérisé en ce que ladite portion tubulaire (13) comporte une première zone (40) sertie avec une première portion (43) dudit tronçon terminal dénudé (6) se trouvant dans ladite première zone (40), ladite première zone (40) étant la plus éloignée de ladite ouverture d'introduction (16), et avec ladite première portion (43) qui présente un premier taux de compression prédéterminé ; ladite portion tubulaire (13) comporte en outre une deuxième zone (41) sertie avec une deuxième portion (44) dudit tronçon terminal dénudé (6) se trouvant dans ladite deuxième zone (41), ladite deuxième zone (41) étant la plus proche de ladite ouverture d'introduction (16), et avec ladite deuxième portion (44) qui présente un deuxième taux de compression prédéterminé inférieur audit premier taux de compression prédéterminé ; et ladite portion tubulaire (13) comporte en outre une troisième zone (42) poinçonnée avec une troisième portion (56) dudit tronçon terminal dénudé (6) se trouvant dans ladite troisième zone (42), ladite troisième zone (42) étant entre lesdites première et deuxième zones (40, 41), et avec ladite troisième portion (56) qui présente un troisième taux de compression prédéterminé supérieur audit premier taux de compression prédéterminé ; grâce à quoi ladite portion tubulaire (13) et ledit tronçon terminal dénudé (6) sont sertis et poinçonnés ensemble.
  8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit premier taux de compression prédéterminé est compris dans l'intervalle [10% ; 30%].
  9. Ensemble selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que ledit deuxième taux de compression prédéterminé est compris dans l'intervalle [2% ; 20%].
  10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que ledit troisième taux de compression prédéterminé est compris dans l'intervalle [25% ; 45%].
  11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que ladite première zone (40) de ladite portion tubulaire (13) et ladite première portion (43) dudit tronçon terminal dénudé (6) et/ou ladite deuxième zone (41) de ladite portion tubulaire (13) et ladite deuxième portion (44) dudit tronçon terminal dénudé (6) ont, en section, une forme en B.
  12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que ladite première zone (40) de ladite portion tubulaire (13) et ladite première portion (43) dudit tronçon terminal dénudé (6) et/ou ladite deuxième zone (41) de ladite portion tubulaire (13) et ladite deuxième portion (44) dudit tronçon terminal dénudé (6) ont, en section, une forme hexagonale.
  13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que ladite troisième zone (42) de ladite portion tubulaire (13) et ladite troisième portion (56) dudit tronçon terminal dénudé (6) ont, en section, une forme en croissant.
  14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que ledit câble électrique (4) comporte une âme conductrice (35) en aluminium.
  15. Ensemble selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit dispositif de connexion (3) comporte un fourreau (32) disposé dans ladite portion tubulaire (13) et dans lequel est introduit ledit tronçon terminal dénudé (6), ledit fourreau (32) comportant une pluralité de perforations (59) et étant en une matière plus dure que l'aluminium de sorte que ledit fourreau (32) déforme ledit tronçon terminal dénudé (6), avec ladite âme conductrice (35) en aluminium qui est incrustée dans lesdites perforations (59) dudit fourreau (32).
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