FR2844386A1 - Electrical wire for making connections to batteries and similar applications on vehicles, comprises bundled strands of which only some have coating of electrically conducting material such as tin - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un fil du type comprenant une gaine électriquementThe invention relates to a wire of the type comprising an electrically sheath
isolante et une âme électriquement conductrice disposée dans la gaine, l'âme comprenant plusieurs brins électriquement conducteurs insulating and an electrically conductive core disposed in the sheath, the core comprising several electrically conductive strands
qui possèdent des revêtements d'un matériau électriquement conducteur. which have coatings of an electrically conductive material.
L'invention s'applique en particulier aux véhicules automobiles, par exemple aux fils de raccordement des batteries ou aux fils utilisés dans les The invention applies in particular to motor vehicles, for example to the battery connection wires or to the wires used in the
systèmes à coussins gonflables de sécurité. airbag systems.
Généralement, ces fils sont fixés à des éléments de contact, tels que des cosses, qui permettent leur raccordement électrique à des dispositifs Generally, these wires are fixed to contact elements, such as lugs, which allow their electrical connection to devices.
1 0 électriques tels que des batteries. 1 0 electrical such as batteries.
La liaison électrique entre les brins d'un fil et une cosse s'effectue par exemple par sertissage sur la cosse des brins d'une extrémité du fil dont The electrical connection between the strands of a wire and a lug is effected, for example, by crimping on the lug of the strands one end of the wire,
la gaine isolante a été préalablement ôtée. the insulating sheath has been removed beforehand.
Généralement, les brins et la cosse sont réalisés en cuivre. Tous Generally, the strands and the terminal are made of copper. All
1.5 les brins et la cosse sont revêtus d'étain pour améliorer la liaison électrique. 1.5 the strands and the terminal are coated with tin to improve the electrical connection.
En effet, l'étain étant plus mou que le cuivre, il se déforme sous les efforts résultant du sertissage en agrandissant la zone de contact entre Indeed, since tin is softer than copper, it deforms under the forces resulting from crimping by enlarging the contact area between
chaque brin et la cosse.each strand and the terminal.
Plus précisément, cette déformation de l'étain forme des More precisely, this deformation of the tin forms
2 0 bourrelets sur les bords de chaque zone de contact. 2 0 beads on the edges of each contact zone.
Ces bourrelets protègent les zones de contact de l'oxydation par These beads protect the contact areas from oxidation by
des agents extérieurs, principalement l'oxygène et l'humidité. Cela permet de limiter au cours du temps l'augmentation de la résistance électrique de la liaison électrique entre le fil et la cosse, qui pourrait résulter de la présence 25 d'oxydes de cuivre électriquement isolants. external agents, mainly oxygen and humidity. This makes it possible to limit over time the increase in the electrical resistance of the electrical connection between the wire and the terminal, which could result from the presence of electrically insulating copper oxides.
En outre, l'augmentation des surfaces des zones de contact par la déformation de l'étain permet de diminuer la densité de courant et donc d'atteindre une résistance électrique faible dans la liaison électrique entre le In addition, the increase in the surfaces of the contact zones by the deformation of the tin makes it possible to reduce the current density and therefore to achieve a low electrical resistance in the electrical connection between the
fil et la cosse.wire and thimble.
3 0 Si l'étamage des brins permet d'obtenir une bonne liaison électrique et de garantir sa pérennité, un tel traitement des brins s'avère coteux. Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un fil du type précité qui permette d'établir une liaison électrique satisfaisante If the tinning of the strands makes it possible to obtain a good electrical connection and to guarantee its durability, such treatment of the strands turns out to be expensive. An object of the invention is to solve this problem by providing a wire of the aforementioned type which makes it possible to establish a satisfactory electrical connection.
avec un élément de contact et qui soit de cot réduit. with a contact element and which is of reduced cost.
A cet effet, l'invention a pour objet un fil du type précité, 5 caractérisé en ce que seuls certains des brins possèdent des revêtements dudit matériau. To this end, the invention relates to a wire of the aforementioned type, characterized in that only some of the strands have coatings of said material.
Selon des modes particuliers de réalisation, le fil peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - des brins d'une région radialement intérieure de l'âme ne possèdent pas de revêtement dudit matériau, - aucun des brins de la région radialement intérieure ne possède un revêtement dudit matériau, - la région radialement extérieure possède une épaisseur radiale d'un is seul brin, - les brins de l'âme sont ordonnés en couches concentriques, et les couches sont alternativement des couches constituées de brins possédant un revêtement dudit matériau et des couches constituées de brins ne According to particular embodiments, the wire can comprise one or more of the following characteristics, taken alone or according to all technically possible combinations: - strands of a radially inner region of the core do not have any coating of said material, - none of the strands of the radially inner region has a coating of said material, - the radially outer region has a radial thickness of a single strand, - the strands of the core are ordered in concentric layers, and the layers are alternately layers consisting of strands having a coating of said material and layers consisting of strands do not
possédant pas de revêtement dudit matériau, et 20 - ledit matériau comprend de l'étain. having no coating of said material, and said material comprises tin.
L'invention a en outre pour objet un ensemble de connexion électrique comprenant un élément de contact et un fil fixé à l'élément de The invention further relates to an electrical connection assembly comprising a contact element and a wire fixed to the element
contact, caractérisé en ce que le fil est un fil tel que défini ci-dessus. contact, characterized in that the wire is a wire as defined above.
L'invention a également pour objet un véhicule automobile, 25 caractérisé en ce qu'il comprend au moins un fil tel que défini ci-dessus. The invention also relates to a motor vehicle, characterized in that it comprises at least one wire as defined above.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui The invention will be better understood on reading the description which
va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue partielle, schématique, de dessus d'un 30 ensemble de connexion électrique selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une section partielle prise suivant la ligne 11-Il de la figure 1 et illustrant la liaison entre la cosse et l'extrémité du fil de l'ensemble de la figure 1, - la figure 3 est une section schématique agrandie illustrant le contact entre un brin du fil et la cosse de l'ensemble de la figure 1, et - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 illustrant un autre will follow, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which: - Figure 1 is a partial schematic view from above of an electrical connection assembly according to a first embodiment of the invention, - Figure 2 is a partial section taken along line 11-Il of Figure 1 and illustrating the connection between the terminal and the end of the wire of the assembly of Figure 1, - Figure 3 is an enlarged schematic section illustrating the contact between a strand of the wire and the terminal of the assembly of FIG. 1, and - FIG. 4 is a view similar to FIG. 2 illustrating another
mode de réalisation de l'invention. embodiment of the invention.
La figure 1 illustre un ensemble de connexion électrique 1 utilisé Figure 1 illustrates an electrical connection assembly 1 used
dans un véhicule automobile, par exemple pour raccorder sa batterie au reste 10 de son circuit électrique. in a motor vehicle, for example to connect its battery to the rest 10 of its electrical circuit.
L'ensemble 1 comprend un élément de contact 2 sous forme d'une The assembly 1 comprises a contact element 2 in the form of a
cosse et un fil 3.lug and wire 3.
Classiquement, le fil 3 comprend une gaine extérieure 4 Conventionally, the wire 3 comprises an outer sheath 4
électriquement isolante et une âme électriquement conductrice 5 disposée 15 dans la gaine 4. electrically insulating and an electrically conductive core 5 disposed in the sheath 4.
L'âme 5 comprend plusieurs brins électriquement conducteurs 7. The core 5 comprises several electrically conductive strands 7.
Les brins 7 sont par exemple enroulés en couches successives concentriques dont seules certaines, repérées par les références 9 à 13, ont The strands 7 are for example wound in successive concentric layers, only some of which, identified by the references 9 to 13, have
été représentées sur la figure 2. have been shown in Figure 2.
Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, les brins 7 d'une In the embodiment of Figures 1 and 2, the strands 7 of a
même couche sont jointifs de sorte que les brins 7 constituent un toron. same layer are joined so that the strands 7 constitute a strand.
La gaine 4 a été ôtée d'une extrémité 17 du fil 3 pour mettre les brins 7 à nu. Ces brins 7 mis à nu sont fixés mécaniquement à la cosse 2 par The sheath 4 has been removed from one end 17 of the wire 3 to expose the strands 7. These exposed strands 7 are mechanically fixed to the terminal 2 by
sertissage de deux pattes 19 de la cosse 2. crimping of two lugs 19 of the terminal 2.
Ainsi, les pattes 19 et la base 21 de la cosse 2 enserrent les brins Thus, the legs 19 and the base 21 of the terminal 2 enclose the strands
7 en exerçant des efforts radiaux sur ceux-ci. 7 by exerting radial forces on them.
La gaine 4 est également sertie sur la cosse 2 par deux pattes 23. The sheath 4 is also crimped onto the terminal 2 by two tabs 23.
Les brins 7 et la cosse 2 sont classiquement réalisés en cuivre. The strands 7 and the terminal 2 are conventionally made of copper.
La cosse 2 est munie, sur sa face en regard des brins 7, d'un 30 revêtement 25 d'étain visible sur la figure 2. The terminal 2 is provided, on its face opposite the strands 7, with a coating 25 of tin visible in FIG. 2.
Comme illustré également par la figure 2, certains des brins 7 sont munis d'un revêtement externe 27 d'étain tandis que d'autres n'en possèdent pas. Plus spécifiquement, les brins 7 d'une couche sur deux sont munis As also illustrated by FIG. 2, some of the strands 7 are provided with an external coating 27 of tin while others do not. More specifically, the strands 7 of one layer out of two are provided
d'un revêtement 27. Ainsi, les brins 7 de la couche 9 la plus radialement extérieure ne possèdent pas de revêtement 27, tous les brins 7 de la couche 10 possèdent de tels revêtements 27, les brins 7 de la couche 11 ne 5 possèdent pas de revêtement 27, tous les brins 7 de la couche 12 possèdent des revêtements 27 et les brins 7 de la couche 13 n'en possèdent pas. of a coating 27. Thus, the strands 7 of the most radially outer layer 9 do not have a coating 27, all the strands 7 of the layer 10 have such coatings 27, the strands 7 of the layer 11 do not have no coating 27, all the strands 7 of the layer 12 have coatings 27 and the strands 7 of the layer 13 do not have any.
Sur la figure 2, les brins 7 et les revêtements 25 et 27 ont été In FIG. 2, the strands 7 and the coverings 25 and 27 have been
représentés non-déformés.shown undeformed.
En réalité, les efforts mécaniques résultant du sertissage 10 conduisent à des déformations des brins 7 et des revêtements 25 et 27. In reality, the mechanical forces resulting from crimping 10 lead to deformations of the strands 7 and of the coatings 25 and 27.
La figure 3 illustre la déformation du revêtement 25 entre un brin 7 de la couche 9 et une patte 19 de la cosse 2. Comme on le voit sur cette figure, le revêtement 25 est déformé en créant des bourrelets 29 de part et d'autre de la zone 31 de contact entre le brin 7 et le revêtement 25. On 15 notera que sur la figure 3, le brin 7 a été dessiné non-déformé et la patte 19 a FIG. 3 illustrates the deformation of the coating 25 between a strand 7 of the layer 9 and a tab 19 of the terminal 2. As can be seen in this figure, the coating 25 is deformed by creating beads 29 on either side of the zone 31 of contact between the strand 7 and the covering 25. It will be noted that in FIG. 3, the strand 7 has been drawn undeformed and the tab 19 has
été dessinée plane pour faciliter la représentation. been drawn flat to facilitate representation.
Comme indiqué précédemment, les bourrelets 29 contribuent à accroître la surface de la zone 31 et à la protéger contre l'oxydation. De manière analogue, les revêtements 27 des brins 7 vont se déformer dans As indicated above, the beads 29 contribute to increasing the surface of the area 31 and to protecting it against oxidation. Similarly, the coverings 27 of the strands 7 will deform in
2 0 l'âme 5 sous les efforts résultant du sertissage. 2 0 the core 5 under the forces resulting from the crimping.
Les brins 7 d'une couche sur deux possédant des revêtements 27, The strands 7 of a layer on two having coatings 27,
il y aura toujours un revêtement 27 d'étain entre deux brins 7 adjacents. there will always be a coating 27 of tin between two adjacent strands 7.
Par ailleurs, les brins 7 de la couche 9, même s'ils ne sont pas Furthermore, the strands 7 of layer 9, even if they are not
étamés, sont en contact avec la cosse 2 grâce au revêtement 25 de la cosse 25 2. tinned, are in contact with the terminal 2 thanks to the coating 25 of the terminal 25 2.
Ainsi, la liaison électrique entre la cosse 2 et le fil 3 est satisfaisante et possède une résistance électrique faible. De plus, elle est Thus, the electrical connection between the terminal 2 and the wire 3 is satisfactory and has a low electrical resistance. In addition, she is
protégée contre l'oxydation grâce aux revêtements 25 et 27. protected against oxidation thanks to coatings 25 and 27.
Pour autant, le cot du fil 3 et donc de l'ensemble 1 est réduit, 30 puisque seuls certains des brins 7 ont été étamés. However, the cost of the wire 3 and therefore of the assembly 1 is reduced, since only some of the strands 7 have been tinned.
La figure 4 illustre un deuxième mode de réalisation dans lequel FIG. 4 illustrates a second embodiment in which
seuls les brins 7 de la couche 9 possèdent des revêtements 27 d'étain. only the strands 7 of the layer 9 have coatings 27 of tin.
Dans ce mode de réalisation, on a privilégié les zones 31 de In this embodiment, the zones 31 of
contact entre la cosse 2 et les brins 7 radialement extérieurs. contact between the terminal 2 and the radially outer strands 7.
C'est en effet ces zones de contact 31 qui sont fortement sollicitées d'une part mécaniquement lors de la flexion du fil 3 à proximité de 5 la cosse 2, et d'autre part chimiquement du fait de l'oxydation que peuvent entraîner les phénomènes de condensation et les flux d'air chargés de It is in fact these contact zones 31 which are highly stressed on the one hand mechanically during the bending of the wire 3 near the terminal 2, and on the other hand chemically due to the oxidation which the condensation phenomena and the air flows charged with
poussières corrosives au voisinage de la cosse 2. corrosive dust in the vicinity of terminal 2.
Par ailleurs, on a constaté que des composants des matériaux utilisés pour former la gaine isolante 4 pouvaient, en l'absence de revêtement 10 27, oxyder localement la surface des brins 7 de la couche extérieure 9. Les revêtements 27 des brins 7 de cette couche extérieure 9 permettent d'éviter une telle oxydation et donc d'assurer une liaison électrique satisfaisante entre Furthermore, it has been found that components of the materials used to form the insulating sheath 4 could, in the absence of coating 10 27, locally oxidize the surface of the strands 7 of the outer layer 9. The coatings 27 of the strands 7 of this outer layer 9 make it possible to avoid such oxidation and therefore to ensure a satisfactory electrical connection between
la cosse 2 et le fil 3.terminal 2 and wire 3.
Dans d'autres variantes non représentées, les brins 7 d'une même 15 couche peuvent posséder des revêtements 27 et d'autres brins de la même In other variants not shown, the strands 7 of the same layer may have coatings 27 and other strands of the same
couche ne pas en posséder.diaper don't have one.
Ainsi, un brin 7 sur deux ou sur trois, par exemple, peut posséder Thus, one strand 7 out of two or three, for example, can have
un revêtement 27 au sein d'une même couche ou au sein de toute l'âme 5. a coating 27 within the same layer or within the entire core 5.
Les principes ci-dessus peuvent s'appliquer à des fils 3 dont les 20 brins 7 ne constituent pas un toron mais constituent un tordon, c'est-à- dire The above principles can be applied to wires 3 whose 20 strands 7 do not constitute a strand but constitute a twist, that is to say
que les brins 7 ne sont pas jointifs au sein d'une même couche. that the strands 7 are not joined within the same layer.
De manière plus générale, ces principes peuvent également More generally, these principles can also
s'appliquer à des brins 7 ordonnés différemment. apply to strands 7 ordered differently.
Les fils 3 décrits précédemment peuvent être utilisés pour 25 raccorder électriquement d'autres dispositifs électriques que des batteries. Il peut s'agir par exemple de dispositifs électriques de systèmes à coussins gonflables de sécurité pour lesquels le mode de réalisation de la figure 4 sera The wires 3 described above can be used to electrically connect other electrical devices than batteries. They may, for example, be electrical devices of airbag systems for which the embodiment of FIG. 4 will be
particulièrement bien adapté.particularly well suited.
D'autres éléments de contact que les cosses peuvent être fixés 3 o aux fils 3, en utilisant d'autres modes de fixation que le sertissage. On notera Other contact elements than the terminals can be fixed 3 o to the wires 3, using other fixing methods than crimping. We will note
que ces éléments de contact ne sont pas nécessairement étamés, notamment dans le cas o les brins 7 les plus radialement extérieurs le sont. that these contact elements are not necessarily tinned, in particular in the case where the most radially outer strands 7 are.
De manière plus générale, d'autres matériaux améliorant les liaisons électriques que l'étain peuvent être utilisés pour constituer les More generally, other materials improving the electrical connections than tin can be used to constitute the
revêtements 25 et 27. On peut ainsi utiliser par exemple de l'argent. coatings 25 and 27. One can thus use for example silver.
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2002
- 2002-09-05 FR FR0211003A patent/FR2844386B1/en not_active Expired - Fee Related
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