FR2947105A1 - Electric connection device for connecting electric connection pad and electric cable, has sealing unit and ring seal respectively cooperating with ends of hollow tubular metal ring and sealing inner volume of ring - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de connexion électrique, système de distribution de tels dispositifs et procédé de montage d'un câble électrique dans un tel dispositif. Electrical connection device, distribution system of such devices and method of mounting an electric cable in such a device.
La présente invention se rapporte à un dispositif de connexion électrique entre un câble électrique et un plot de connexion électrique. Plus particulièrement, elle concerne un dispositif de connexion électrique entre un plot de connexion électrique et un câble formé de fils de cuivre entourés d'un gaine, le dispositif comportant une cosse comportant une partie tubulaire s'étendant entre une première et une deuxième extrémité et dans laquelle une première extrémité dénudée du câble électrique est destinée à être maintenue, et comportant une partie plate destinée à être fixée sur le plot de connexion, Actuellement les dispositifs de connexion de ce type sont sertis mécaniquement sur le fil électrique et l'étanchéité est ensuite réalisée par l'intermédiaire d'une gaine thermorétractable pré-encollée pour étanchéité. La gaine est mise en place autour du dispositif puis chauffée jusqu'à ramollissement de la colle. Après refroidissement la gaine se rétracte et enserre le dispositif autour du fil électrique. Toutefois les dispositifs de ce type présentent l'inconvénient de ne pas pouvoir être montées sur les fils de manière rapide et automatique. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et de proposer un dispositif de connexion permettant un montage rapide du fil électrique dans la cosse, tout en offrant une étanchéité au niveau du sertissage et une bonne connexion permettant de réduire les chutes de tension. A cet effet le dispositif de connexion tel que décrit précédemment est caractérisé en ce qu'il comporte en outre une bague métallique tubulaire entourant la cosse et s'étendant entre une première extrémité disposée sensiblement à proximité de la première extrémité de la cosse et une deuxième extrémité se prolongeant au-delà de la deuxième extrémité de la cosse, la bague métallique présentant entre les deux extrémités une zone de sertissage dans laquelle la cosse est déformée et enserrée après déformation de la bague, le dispositif comportant aussi des moyens d'étanchéité coopérant respectivement avec la première et la deuxième extrémité de la bague et adaptés à rendre étanche le volume intérieur de la bague. The present invention relates to a device for electrical connection between an electric cable and an electrical connection pad. More particularly, it relates to a device for electrical connection between an electrical connection pad and a cable formed of copper wires surrounded by a sheath, the device comprising a lug having a tubular portion extending between a first and a second end and wherein a first stripped end of the electrical cable is to be held, and having a flat portion to be attached to the bond pad, Currently the connection devices of this type are mechanically crimped on the electrical wire and the seal is then carried out by means of a pre-glued heat-shrinkable sheath for sealing. The sheath is placed around the device and then heated until the glue has softened. After cooling, the sheath retracts and encloses the device around the electrical wire. However devices of this type have the disadvantage of not being able to be mounted on the son quickly and automatically. The object of the present invention is to overcome these drawbacks and to provide a connection device for rapid mounting of the electrical wire in the lug, while providing a seal at the crimping and a good connection to reduce voltage drops. For this purpose the connecting device as described above is characterized in that it further comprises a tubular metal ring surrounding the lug and extending between a first end disposed substantially close to the first end of the lug and a second end extending beyond the second end of the terminal, the metal ring having between the two ends a crimping zone in which the terminal is deformed and clamped after deformation of the ring, the device also comprising cooperating sealing means respectively with the first and the second end of the ring and adapted to seal the inner volume of the ring.
Grâce à ces dispositions les fils de cuivre sont maintenus par serrage dans la cosse et sont en contact direct avec la cosse ce qui permet de réduire les chutes de tensions. De plus le montage du fil dans le dispositif est simple et rapide pour un opérateur ce qui permet de réduire les coûts d'assemblage. Selon d'autres caractéristiques les premiers moyens d'étanchéités disposés à la première extrémité sont formés par un dépôt de matière durcissable par refroidissement ; les moyens d'étanchéités disposés à la deuxième extrémité sont formés par un joint annulaire mis en compression entre la bague et la gaine du câble. - la cosse comporte à la première extrémité, une patte permettant de recouvrir la face d"extrémité du câble dénudé, - la première extrémité de la bague comporte une collerette présentant une forme sensiblement conique adaptée à former un réceptacle de la matière durcissable par refroidissement ; - le dispositif comporte une coupelle annulaire disposée à proximité du joint annulaire et déplaçable entre une position initiale et une position de mise en compression dans laquelle elle entraine le joint de sorte à le compresser ; le câble présente une partie dénudée de sorte à ce que la partie tubulaire de la cosse soit en contact avec les fils de cuivre sur toute sa longueur; L'invention porte aussi sur un système de distribution de dispositifs de connexion comportant une tige sur laquelle les dispositifs de connexions sont fixés selon des intervalles réguliers et de manière amovible. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit réalisée sur la base des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un câble électrique sur un dispositif de connexion selon l'invention, - la figure 2 représente un ensemble de dispositif de connexion selon l'invention assemblés sur un brin, - la figure 3 représente une vue éclatée du dispositif selon l'invention, les figures 4, 5 et 6 représentent différentes position de montage du câble électrique dans le dispositif de connexion selon l'invention. La figure 1 illustre un dispositif de connexion 10 adapté à relier un câble 12 électrique composé d'un ensemble de fils 14 électriques enserrés dans une gaine 16 isolante à une borne électrique non représentée. Le dispositif illustré sur les figures annexées permet de relier le câble 12 électrique à une borne de connexion par vissage. Tel que visible sur les figures 1 à 6 le dispositif de connexion 10 comporte une cosse 18. La cosse 18 comporte une partie plate 20 destinée à être vissée sur un plot de connexion électrique. A cet effet la partie plate 20 présente un trou 22 destiné à laisser passer la vis de fixation sur le plot. La cosse 18 comporte en outre une partie tubulaire 24 cylindrique creuse solidaire de la partie plate 20, et adaptée à recevoir un câble 12 électrique qui doit être relié à la borne. La partie tubulaire 24 de la cosse 18 s'étend entre une première extrémité 24a fixée de manière solidaire à la partie plate 20 et une deuxième extrémité 24b. La première extrémité 24a comporte une patte 26 rabattue sur l'ouverture de la partie tubulaire 24 de sorte à obturer partiellement cette ouverture. De plus la patte 26 forme ainsi une butée lors de l'insertion du câble 12 dans la cosse 18. Thanks to these provisions the copper son are held by clamping in the lug and are in direct contact with the lug which reduces voltage drops. In addition the mounting of the wire in the device is simple and fast for an operator which reduces assembly costs. According to other features, the first sealing means arranged at the first end are formed by a deposition of curable material by cooling; the sealing means disposed at the second end are formed by an annular seal placed in compression between the ring and the sheath of the cable. - The pod has at the first end, a tab for covering the end face of the stripped cable, - the first end of the ring comprises a flange having a substantially conical shape adapted to form a receptacle of the curable material by cooling; the device comprises an annular cup disposed near the annular seal and movable between an initial position and a compression position in which it drives the seal so as to compress it, the cable has a stripped portion so that the tubular part of the terminal is in contact with the copper wires over its entire length; the invention also relates to a connection device distribution system comprising a rod on which the connection devices are fixed at regular intervals and in such a manner as to The present invention will be better understood on reading the description. following is a perspective view of an electrical cable on a connection device according to the invention, - 2 shows a set of connection device according to the invention. 3 is an exploded view of the device according to the invention, FIGS. 4, 5 and 6 show different mounting position of the electric cable in the connection device according to the invention. FIG. 1 illustrates a connection device 10 adapted to connect an electric cable 12 consisting of a set of electrical wires 14 sandwiched in an insulating sheath 16 to an electrical terminal not shown. The device illustrated in the accompanying figures makes it possible to connect the electrical cable 12 to a connection terminal by screwing. As can be seen in FIGS. 1 to 6, the connection device 10 comprises a lug 18. The lug 18 comprises a flat portion 20 intended to be screwed onto an electrical connection pad. For this purpose the flat portion 20 has a hole 22 for passing the fixing screw on the pad. The lug 18 further comprises a hollow cylindrical tubular portion 24 secured to the flat portion 20, and adapted to receive an electrical cable 12 which must be connected to the terminal. The tubular portion 24 of the lug 18 extends between a first end 24a fixedly secured to the flat portion 20 and a second end 24b. The first end 24a has a tab 26 folded over the opening of the tubular portion 24 so as to partially close this opening. In addition, the tab 26 thus forms a stop when the cable 12 is inserted into the terminal 18.
La cosse 18 est réalisée en un matériau conducteur par exemple en laiton étamé. Le dispositif de connexion 10 comporte en outre une bague 28 en métal, par exemple en laiton étamé qui est disposée autour de la cosse 18. La bague 28 présente une forme tubulaire creuse cylindrique de sorte que son diamètre intérieur soit légèrement supérieur au diamètre extérieur de la cosse 18. La bague 28 s'étend entre une première extrémité 28a et une deuxième extrémité 28b 28b situées respectivement du côté de la première et de la deuxième extrémité 28b de la cosse 18 et s'étendant au-delà de ces dernières. La première extrémité 28a de la bague 28 présente un bord intérieur 30 sensiblement incliné de sorte à former une cavité formant un entonnoir orienté vers la patte 26 de la cosse 18. La deuxième extrémité 28b présente un bord intérieur 32 dont le diamètre se réduit en direction de la cosse 18. La bague 28 présente une zone 34 de sertissage entre la première extrémité 28a et la deuxième extrémité 28b. La zone 34 de sertissage présente une épaisseur réduite permettant de faciliter sa déformation, sans fragiliser les premières et deuxièmes extrémités de la bague 28 permettant l'étanchéité de cette dernière. Le dispositif de connexion 10 selon l'invention comporte en outre des moyens d'étanchéités coopérant avec la première et la deuxième extrémité 28b de la bague 28 de manière à rendre étanche le volume intérieur de celle- ci. Les premiers moyens d'étanchéité 36 coopérant avec la première extrémité 28a de la bague 28 sont constitués par un dépôt de matière durcissable par refroidissement. La matière est par exemple de la résine ou de l'étain. La matière est déposée à chaud à l'intérieur de la cavité délimitée par le bord intérieur 30 incliné de la bague 28. La matière est déposée de sorte à recouvrir la patte 26 de la cosse 18 et à rendre étanche le volume intérieur de la cosse 18, de sorte que la poussière ou les liquide ne puissent pas y pénétrer et endommager le câble 12 électrique. Les deuxièmes moyens d'étanchéité disposés à la deuxième extrémité 28b de la bague 28 sont formés par un joint 38 annulaire enserré entre le bord intérieur 32 de la bague 28 et le bord extérieur de la gaine 16 du câble 12 électrique. De préférence le joint 38 est réalisé en silicone ou en polymère EPDM. Le dispositif de connexion 10 comporte en outre une coupelle 40 annulaire disposé du côté de la deuxième extrémité 28b de la bague 28. Tel que cela est visible sur la figure 5 et la figure 6, la coupelle 40 annulaire présente en section longitudinale, une forme sensiblement en U, dont le premier bras 42 est disposé à l'extérieur de la bague 28 et dont le deuxième bras 44 est disposé à l'intérieur de la bague 28. L'extrémité du premier bras 42 de la coupelle 40 coopère avec le bord extérieur de la bague 28 et l'extrémité du deuxième bras 44 est disposée à proximité du joint 38 annulaire. La coupelle 40 est mobile entre une position initiale dans laquelle le fond 46 de la coupelle 40 est espacé de la deuxième extrémité 28b de la bague 28 d'une distance d, et une position de mise en compression dans laquelle le fond 46 de la coupelle 40 est en butée contre la deuxième extrémité 28b de la bague 28 et dans laquelle le joint 38 poussé par la coupelle 40 est mis en compression entre la bague 28 et la gaine 16 du câble 12. En effet lorsque la coupelle 40 est déplacée en direction de la cosse 18, l'extrémité du deuxième bras 44 entraine par poussée le joint 38 annulaire et le déplace dans une zone où l'espace entre la bague 28 et la gaine 16 du câble 12 est réduit, du fait de la réduction du diamètre intérieur de la bague 28. L'extrémité du premier bras 42 de la coupelle 40 est alors maintenu en position de mise en compression par clipsage sur un épaulement 48 de la bague 28. Dans cette position, le joint 38 annulaire compressé assure l'étanchéité du dispositif de connexion 10 du côté de la deuxième extrémité 28b. Le dispositif de connexion 10 selon l'invention est mis en place de la manière suivante: L'extrémité du câble 12 dénudée est insérée dans la cosse 18, par simple coulissement, car la coupelle 40 et le joint 38 annulaire sont en position initiale. L'extrémité du câble 12 arrive alors en butée contre la patte 26 de la cosse 18. La bague 28 est alors sertie dans la zone 34 de sertissage par des moyens connus de l'homme du métier, telle qu'un outil de sertissage. The lug 18 is made of a conductive material, for example tinned brass. The connection device 10 further comprises a ring 28 of metal, for example tinned brass which is arranged around the lug 18. The ring 28 has a cylindrical hollow tubular shape so that its inside diameter is slightly greater than the outside diameter of the lug 18. The ring 28 extends between a first end 28a and a second end 28b 28b located respectively on the side of the first and the second end 28b of the lug 18 and extending beyond the latter. The first end 28a of the ring 28 has an inner edge 30 substantially inclined so as to form a cavity forming a funnel oriented towards the lug 26 of the lug 18. The second end 28b has an inner edge 32 whose diameter is reduced in the direction of the lug 18. The ring 28 has a zone 34 crimping between the first end 28a and the second end 28b. The zone 34 crimping has a reduced thickness to facilitate its deformation, without weakening the first and second ends of the ring 28 for sealing the latter. The connection device 10 according to the invention further comprises sealing means cooperating with the first and the second end 28b of the ring 28 so as to seal the interior volume thereof. The first sealing means 36 cooperating with the first end 28a of the ring 28 are constituted by a deposit of curable material by cooling. The material is for example resin or tin. The material is deposited hot inside the cavity delimited by the inclined inner edge of the ring 28. The material is deposited so as to cover the lug 26 of the lug 18 and to seal the interior volume of the lug 18, so that dust or liquid can not penetrate and damage the electric cable. The second sealing means disposed at the second end 28b of the ring 28 are formed by an annular seal 38 sandwiched between the inner edge 32 of the ring 28 and the outer edge of the sheath 16 of the electric cable 12. Preferably the seal 38 is made of silicone or EPDM polymer. The connection device 10 further comprises an annular cup 40 disposed on the side of the second end 28b of the ring 28. As can be seen in FIG. 5 and FIG. 6, the annular cup 40 has, in longitudinal section, a shape substantially U-shaped, the first arm 42 is disposed outside the ring 28 and the second arm 44 is disposed within the ring 28. The end of the first arm 42 of the cup 40 cooperates with the outer edge of the ring 28 and the end of the second arm 44 is disposed near the annular seal 38. The cup 40 is movable between an initial position in which the bottom 46 of the cup 40 is spaced from the second end 28b of the ring 28 by a distance d, and a compression position in which the bottom 46 of the cup 40 is in abutment against the second end 28b of the ring 28 and wherein the seal 38 pushed by the cup 40 is placed in compression between the ring 28 and the sheath 16 of the cable 12. Indeed when the cup 40 is moved in the direction of the lug 18, the end of the second arm 44 pushes the annular seal 38 and moves it in an area where the space between the ring 28 and the sheath 16 of the cable 12 is reduced, because of the reduction of the diameter inside the ring 28. The end of the first arm 42 of the cup 40 is then held in the compression position by clipping on a shoulder 48 of the ring 28. In this position, the compressed annular seal 38 seals of the connection device 10 on the side of the second end 28b. The connection device 10 according to the invention is set up as follows: The end of the stripped cable 12 is inserted into the lug 18, by simple sliding, because the cup 40 and the annular seal 38 are in the initial position. The end of the cable 12 then comes into abutment against the lug 26 of the lug 18. The ring 28 is then crimped in the zone 34 crimping by means known to those skilled in the art, such as a crimping tool.
Le câble 12 est alors enserré dans la cosse 18 qui a été déformée par le sertissage de la bague 28. Par la suite l'opérateur déplace la coupelle 40 vers la position de mise en compression, de manière à mettre le joint 38 annulaire sous compression et à assurer l'étanchéité du dispositif de connexion 10. The cable 12 is then clamped in the lug 18 which has been deformed by the crimping of the ring 28. Thereafter the operator moves the cup 40 to the compression position, so as to put the annular seal 38 under compression and to seal the connection device 10.
L'invention porte aussi sur un système de distribution de dispositifs de connexion du type décrits précédemment. Le système comporte une tige 50 sur laquelle les dispositifs de connexion sont fixés de manière amovible. De préférence les dispositifs y sont fixés selon des intervalles réguliers, pour permettre l'automatisation du montage des câbles 12 sur les dispositifs de connexion. Le montage des câbles 12 est réalisé de la manière suivante : les câbles 12 sont simultanément montés dans les cosses 18 respectives, puis les bague 28s sont simultanément serties sur les cosses 18, puis chaque coupelle 40 est déplacée de la position initiale vers la position de mise en compression.30 The invention also relates to a distribution system of connection devices of the type described above. The system comprises a rod 50 on which the connecting devices are removably attached. Preferably the devices are fixed at regular intervals, to allow automation of the mounting of the cables 12 on the connection devices. The cables 12 are assembled in the following manner: the cables 12 are simultaneously mounted in the respective lugs 18, then the rings 28s are simultaneously crimped onto the lugs 18, then each cup 40 is moved from the initial position to the position of Compression setting.30
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FR2947105B1 (en) | 2012-11-16 |
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