FR2986665A1

FR2986665A1 - Procede de raccord d'un faisceau de cables a une unite electrique courant fort et piece de positionnement associee

Info

Publication number: FR2986665A1
Application number: FR1200309A
Authority: FR
Inventors: Lionel Thiollay
Original assignee: Valeo Etudes Electroniques SAS
Current assignee: Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-08-09
Anticipated expiration: 2032-02-02
Also published as: FR2986665B1

Abstract

L'invention concerne une pièce de positionnement (1) d'un faisceau de câbles (3) destinés à être connectés via des terminaisons courant fort (5) à des bornes (25) d'une unité électrique courant fort, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps principal (7) en matière électriquement isolante et des moyens d'immobilisation des câbles (3) du faisceau sur le corps principal (7) dans une position relative correspondant à la position relative des bornes (25) de l'unité électrique auxquels lesdits câbles (3) sont destinés à être reliés par fixation définitive des terminaisons courant fort (5). L'invention se rapporte aussi au procédé de raccord (100) d'un faisceau de câbles (3) à une unité électrique courant fort faisant intervenir une pièce de positionnement (1) telle que précédemment mentionnée pour le positionnement des câbles (3) avant leur fixation.

Description

Procédé de raccord d'un faisceau de câbles à une unité électrique courant fort et pièce de positionnement associée La présente invention concerne un procédé de raccord d'un faisceau de câbles à 5 une unité électrique courant fort et une pièce de positionnement associée. Les unités électriques courant fort, comme par exemple les boîtiers de distribution électrique de véhicule automobile, sont reliées aux autres éléments du circuit électrique du véhicule par un faisceau de câbles. Dans le cas du boîtier de distribution électrique d'un véhicule automobile, les contacts s'établissent au moyen de 10 terminaisons telles que des cosses de raccordement, reliées par exemple par des éléments de visserie au boîtier dit boîtier de distribution électrique. Le boîtier de distribution électrique est relié en entrée à la batterie et se compose principalement de lames fusibles et de bus-barres pour distribuer le courant de la batterie aux autres éléments du circuit électrique du véhicule. Pour éviter un échauffement du fait de leur 15 résistance, les cosses de raccordement ont des dimensions de l'ordre du centimètre en largeur et de quelques centimètres en longueur. De manière générale la présence de courant fort requiert des contacts de grandes dimensions. Du fait desdites dimensions, les terminaisons ne peuvent pas être intégrée dans une structure de fiche de connexion telle que couramment utilisée dans le cas du courant faible. 20 Aussi, les procédés usuels de connexion comprennent un raccord du faisceau essentiellement câble par câble. Le montage comporte donc généralement les étapes suivantes pour chacun des câbles du faisceau : - identification du câble et de la borne de l'unité correspondant, - connexion du câble et de la borne, vérification de la correspondance du câble 25 et de la borne, et enfin, - vissage ou fixation définitive du câble à sa borne associée. BRT0922 - AFR0733 -2- Le poste de fixation, qui comporte des outils complexes, coûteux et sensibles s'en trouve ainsi engorgé par la charge de travail supplémentaire que représentent les identifications, les mises en correspondance et les vérifications câble par câble avant vissage.

Pour pallier au moins partiellement les défauts précédemment mentionnés, l'invention a pour objet une pièce de positionnement d'un faisceau de câbles destinés à être connectés via des terminaisons courant fort à des bornes d'une unité électrique courant fort, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps principal en matière électriquement isolante et des moyens d'immobilisation des câbles du faisceau sur le corps principal dans une position relative correspondant à la position relative des bornes de l'unité électrique auxquels lesdits câbles sont destinés à être reliés par fixation définitive des terminaisons courant fort. La pièce de positionnement permet un maintien des câbles le temps de les 15 transférer d'un poste d'assemblage à un poste de fixation définitive. La mise en place desdits postes d'assemblage permet de soulager la charge du poste de fixation. La pièce de positionnement peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Elle comporte des parois de séparation disposées entre les positions relatives des 20 câbles. Les moyens d'immobilisation comportent un collier de serrage ou une agrafe passé à travers des trous. Le corps principal comporte une partie accueillant les câbles, et une partie accueillant les terminaisons courant fort formant entre elles un coude. 25 La partie accueillant les terminaisons est un fond plat. Les terminaisons courant fort sont des cosses de raccordement comportant un perçage, destiné à entrer en prise avec des éléments de visserie disposé sur la borne de l'unité électrique courant fort BRT0922 - AFR0733 -3- La matière électriquement isolante est du plastique thermoformé. Le corps principal forme un couvercle fermant une fois mis en place un logement de l'unité électrique courant fort contenant les bornes. Le corps principal présente des moyens de guidage a l'insertion dans l'unité 5 électrique destinés à coopérer avec des éléments correspondant de l'unité électrique courant fort. L'invention a aussi pour objet un procédé de raccord d'un faisceau de câbles à une unité électrique courant fort associé, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : 10 identification et immobilisation des câbles du faisceau sur un corps principal d'une pièce de positionnement, dans une position relative correspondant à la position relative de bornes de l'unité électrique auxquelles lesdits câbles sont destinés à être reliés par fixation définitive des terminaisons courant fort, mise en place de la pièce de positionnement portant les câbles et les 15 terminaisons courant fort sur l'unité électrique courant fort, de sorte à positionner les terminaisons courant fort par rapport à des bornes correspondantes de l'unité électrique courant fort, - fixation définitive des terminaisons courant fort aux bornes correspondantes de l'unité électrique courant fort. 20 Dans ce procédé, l'étape d'identification et mise en place des câbles du faisceau et/ou des terminaisons sur la pièce de positionnement formant support pour lesdits câbles peut en particulier être réalisée à un poste différent de celui où est réalisée l'étape de fixation définitive des terminaisons aux bornes correspondantes. Le procédé peut en outre comporter au moins une des étapes supplémentaires 25 suivantes, effectuées à un poste différent de celui où est réalisée l'étape de fixation définitive des terminaisons aux bornes correspondantes, et effectuées avant l'étape de BRT0922 - AFR0733 -4- mise en place de la pièce de positionnement portant les câbles et les terminaisons sur l'unité électrique courant fort : - vérification de la correspondance des câbles et des bornes auxquelles leur position relative sur la pièce de positionnement les destine à être connectés, ajustement de la longueur des câbles à leur position relative sur la pièce de positionnement. Le procédé peut en addition comporter une étape supplémentaire de fixation du corps principal à l'unité électrique courant fort au moyen de préperçages portés par ledit corps principal.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaissent à la lecture de la description suivante des figures parmi lesquelles : Fig. 1 est une vue isométrique d'une pièce de positionnement selon l'invention, Fig. 2 est une vue de face de la pièce de la figure 1, Fig. 3 est une vue de dessus de la pièce des figures 1 et 2, présentant en outre des moyens de fixation à l'unité électrique. Fig. 4 est une vue de côté de la pièce des figures 1, 2 et 3 connectée à un borne d'une unité électrique courant fort, et Fig. 5 est un organigramme d'un mode de réalisation de procédé selon l'invention. Sur toutes les figures les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.

Les figures 1 à 4 montrent, sous différents angles, une pièce de positionnement 1 d'un faisceaux de câbles 3, ici au nombre de quatre, à des bornes électriques correspondantes d'une unité électrique courant fort non représentée. Une telle unité peut être un boîtier de distribution électrique de véhicule automobile, typiquement à faible voltage et fort courant. Les câbles 3 sont respectivement connectés à des terminaisons BRT0922 - AFR0733 -5- courant fort 5, ici des cosses de raccordement, pourvues de perçages 6 (particulièrement visibles en figure 3) destinés à entrer en prise avec des éléments de visserie disposés au niveau du boîtier de distribution électrique courant fort pour la fixation des cosses de raccordement 5 à leurs bornes respectives situées le boîtier distribution électrique.

Les cosses de raccordement 5 sont en métal, par exemple à base de cuivre pour une conduction optimale. De telles cosses de raccordement 5 sont connues et couramment utilisées dans le cadre des circuits à courant fort, notamment pour les connexions à un bus-barre de boîtier de distribution électrique. En alternative, les terminaisons 5 peuvent par exemple comporter simplement une portion de câble dénudée, les bornes de l'unité électrique comprenant alors un système de pincement de ladite portion de câble dénudée. Ce système de pincement peut comprendre une ou deux rondelles, contre lesquelles la portion de câble dénudée est appuyée par vissage. La pièce de positionnement 1 comprend un corps principal 7 en matière isolante, réalisé par exemple de manière économique en plastique thermoformé, éventuellement chargé de fibres de verre. Ce corps 7 est destiné à former un support pour les câbles 3 et/ou leurs terminaisons, qui sont disposés sur ledit corps 7, et éventuellement maintenus par des moyens d'immobilisation, dans une position relative correspondant à la position relative des bornes de l'unité électrique à laquelle ils sont destinés à être connectés. Comme on peut en particulier voir en figures 2 et 4, le corps principal 7 comporte un fond 9 parallèle aux cosses de raccordement 5, et des couloirs 11, matérialisés par des parois de séparation 13 qui sont disposées entre les positions 25 relatives des câbles 3, et dans lesquels sont disposés les câbles 3. Les couloirs 11 forment avec le fond 9 respectivement une partie accueillant les câbles 3, et une partie accueillant les terminaisons 5. Ces deux parties 9, 11 forment entre elles un coude. Ce coude d'angle a compris préférentiellement entre 0 et 90° permet par un choix approprié de valeurs de réaliser un empilement compact de pièces de 30 positionnement 1 à des jeux de bornes situés les uns au dessus des autres, par exemple BRT0922 - AFR0733 -6- sur le côté de l'unité électrique considérée. Dans un tel empilement, des pièces de positionnement 1 ayant un angle a faible sont placées sous des pièces de positionnement 1 à angle a de valeur plus grande. Par exemple, une pièce de positionnement 1 avec un coude de 10° peut être connectée à l'unité électrique, et surmontée d'une deuxième pièce de positionnement 1 coudée de manière plus importante, par exemple environ à 40°. De la sorte les câbles 3 partant de l'une des pièces de positionnement ne gênent pas ceux partant des autres pièces de positionnement 1. En parallèle ou en alternative, des raccords usuels peuvent être incorporés à 10 l'empilement. Ces empilements servent en particulier dans le cas de bus-barres parallèles auxquels plusieurs faisceaux de câbles 3 doivent être connectés dans espace limité. En outre, l'angle a permet d'orienter les câbles 3 en sortie de la pièce de positionnement, notamment au vu de considérations sur l'encombrement autour de 15 l'unité électrique, comme par exemple la présence d'une pièce avec lesquels les câbles 3 ne doivent pas entrer en contact. Les couloirs 11, de même nombre que les câbles 3 sont séparés les uns des autres par les parois de séparation 13, et/ou comme particulièrement visible en figure 3 par un décalage de certains couloirs 11 hors du plan les contenant, leur fond de couloir 20 15 étant situé plus ou moins profond par rapport aux parois de séparation 13. Par exemple en figure 3 on peut voir que des quatre couloirs 11, les deux couloirs 11 centraux sont décalés en avant par rapport au deux couloirs 11 extérieurs qui sont en retrait. Pour permettre le maintien des câbles 3, le corps principal 7 présente des trous 25 17, disposés dans ce mode de réalisation au niveau des fonds de couloirs 15, à travers lesquels est passé un collier de serrage 19 qui entoure les câbles 3 et les maintient, une fois serré, en position. Il est possible, en parallèle ou en alternative d'utiliser un autre système d'immobilisation, au moins temporaire, tel que par exemple une agrafe, un élément élastique, une pince, ou un système d'encliquetage d'au moins un tronçon du 30 câble 3. BRT0922 - AFR0733 -7- En addition ou en alternative, il est possible de coller les cosses de raccordement 5 au fond 9 de la pièce de positionnement 1. L'adhésif utilisé devra conserver, au moins pour la durée du procédé de raccordement électrique, un certain jeu des cosses de raccordement 5 afin de pouvoir ajuster leur position lors de la fixation et d'un éventuel serrage en position aux bornes de l'unité électrique. Les cosses de raccordement 5 comportent ici une cosse 21 formant un coude avec la partie principale de la cosse de raccordement 5 portant le perçage 6, d'angle environ égal à a, qui entre en prise avec l'extrémité du câble 3 auquel la cosse de raccordement 5 considérée est connectée. Une telle cosse 21 est par exemple obtenue par repli de franges latérales de la lame de métal formant la cosse de raccordement 5. La cosse de raccordement 5 est ainsi aisément obtenue par emboutissage, repli et perçage de simples lames de métal. Le corps principal peut en outre présenter des moyens de fixation à l'unité électrique courant fort sur sa tranche ou ses côtés, comme représenté en figure 3. Ces moyens de fixation sont ici par exemple des préperçages 23 destinés à accueillir des vis, des moyens d'encliquetage ou de coopération de forme, les éléments conjugués étant portés par l'unité électrique. En alternative ou en parallèle, la pièce de positionnement 1 peut comporter des moyens de guidage à l'insertion, tels qu'un rail, ou un système tenon-mortaise, 20 permettant une mise en place simplifiée des cosses de raccordement 5 et/ou assurant un maintien en place de la pièce de positionnement 1 par exemple par vissage. Le mode de réalisation représenté en figure 3 comporte des préperçages 23, qui sont destinés à coopérer avec une vis une fois la pièce de positionnement 1 mise en place. Ces préperçages sont pratiqués sur le corps principal 7, ici sur des languettes 25 latérales 24. Aussi, la pièce de positionnement 1 peut présenter une forme qui s'insère en complémentarité dans un logement correspondant de l'unité électrique, en particulier de sorte que la pièce de positionnement 1 ferme ledit logement, à l'exception de passages pour les câbles 3. 30 En privilégiant à l'inverse des moyens de fixation temporaires, la pièce de BRT0922 - AFR0733 -8- positionnement 1 peut être retirée après la fixation définitive des terminaisons courant fort 5 aux bornes, et éventuellement réutilisée. En figure 4 est aussi représentée une borne 25 de l'unité électrique. Ladite figure 4 montre la borne 25 et la cosse de raccordement 5 en prise mutuelle au moyen d'un goujon 27, vu en transparence à travers un écrou 29 vissé sur le goujon 27. Lors de la fixation définitive à leur emplacement final des cosses de raccordement 5, le goujon 27 est inséré dans le perçage 6, et l'écrou 29 est vissé par dessus puis serré. La pièce de positionnement 1 permet de préparer les connections des câbles 3 et de disposer les cosses de raccordement 5 par groupes. L'identification des câbles 3, leur liaison aux lames 5 et la vérification de la correspondance peut alors se faire groupe par groupe. La pièce de positionnement maintient les câbles 3 en position relative d'un poste à un autre. Un poste d'assemblage distinct du poste de vissage peut alors être mis en place en amont dudit poste de vissage, ce dernier n'ayant plus alors à charge que la fixation définitive des cosses de raccordement 5 à leur borne de l'unité électrique. Ce ou ces postes d'assemblage, où est effectuée la partie la plus consommatrice en temps qu'est la mise en place des câbles 3 et terminaisons 5, ne requièrent que peu de matériel dédié et peuvent donc être multipliés en fonction de la capacité du poste de vissage pour optimiser la cadence.

La figure 5 reprend les principales étapes d'un mode de réalisation du procédé de raccord 100 d'un faisceau de câbles 3 à une unité électrique courant fort utilisant une pièce de positionnement 1 telle que précédemment décrite. La première étape 101 est l'identification des câbles 3 et de la borne 25 correspondante. Il est en particulier possible de créer une différentiation des câbles 3, au 25 moyen d'un code de couleurs ou autre signe de reconnaissance. Des marquages peuvent être ajoutés sur les différents couloirs 11, par exemple des numéros, de sorte qu'une correspondance câble 3/couloir 11 peut être établie, notamment au moyen d'une table. Suite à l'identification des câbles 3 et de leur emplacement sur la pièce de positionnement 1, les câbles 3 sont mis en place les uns par rapport aux autre sur la 30 pièce de positionnement 1 formant support dans une étape de mise en place 103. Dans BRT0922 - AFR0733 -9- le cas de cosses de raccordement 5, ces cosses de raccordement (indifférenciées initialement) peuvent être préalablement immobilisées, et les câbles 3 sont alors reliés, par exemple au moyen des cosses 21 à la cosse de raccordement 5 à l'emplacement leur correspondant. À ce moment, la longueur des câbles 3 peut être ajustée à leur position.

Les câblages sont ensuite vérifiés, en particulier pour s'assurer de la continuité du contact d'un bout à l'autre du faisceau. Dans le cas des cosses de raccordement on vérifie au passage la correspondance des branchements câble 3/cosse de raccordement 5 à l'échelle de la pièce de positionnement 1, ou de manière plus générale la disposition des câbles 3 et terminaisons 5. La vérification peut se faire au moyen d'un ou plusieurs générateurs basse puissance, reliés à une extrémité des câbles de manière à ce que chaque câble ait successivement ou en parallèle un signal différentiable qui le parcourt, signal lu à l'autre extrémité des câbles, l'une des deux extrémités étant connectée aux cosses de raccordement 5. Avantageusement, la vérification se fait de manière simultanée sur tous les contacts et câbles 3 d'une même pièce de positionnement 1 à la fois. À l'étape d'immobilisation 105 les câbles 3 ainsi qu'éventuellement les cosses de raccordement 5 sont immobilisées au moins temporairement au corps 7 de la pièce de positionnement 1. Les câbles 3 sont immobilisés au moyen des colliers de serrage 19 (ou équivalent), passés dans les trous 17 et entourant le câble 3, les cosses de raccordement sont collées le cas échéant, ou bien rivetées, clippées ou autre. Cette immobilisation permet une manipulation aisée de l'ensemble interconnecté câbles 3/cosses de raccordement 5. Lors de l'étape suivante de transport 107, la pièce de positionnement 1 portant câbles 3 et terminaisons 5 est transportée d'un poste d'assemblage où au moins la dernière des précédentes étapes a eu lieu, à un poste de vissage ou de manière plus générale de fixation définitive. À ce poste la pièce de positionnement 1 est mise en place à l'étape 109 sur l'unité électrique courant fort, pouvant être par exemple un boîtier de distribution de véhicule. À cette étape les terminaisons sont placées sur les bornes 25 de l'unité électrique, par exemple en utilisant des moyens de guidage ou de fixation temporaire disposés sur la pièce de positionnement 1. En particulier, dans le cas BRT0922 - AFR0733 -10- des cosses de raccordement 5 les goujons des bornes électriques 25 de l'unité courant fort peuvent être placés dans les perçages 6 à cette étape 109. Dans le cas de la portion de câble 3 dénudée, celle ci peut être enroulée autour de la vis utilisée pour serrer la ou les rondelles.

Enfin, la dernière étape 111 représentée est la fixation définitive des terminaisons 5 à leur emplacement. Cette fixation définitive se fait dans le cas des lames et goujons 27 par vissage et serrage d'un écrou 29, mais le cas échéant, cette fixation peut se faire par soudure, brasage, rivetage, pincement, repli ou autre, en fonction du type de fixations choisi initialement.

Des étapes ultérieures éventuelles sont alors la mise en place de couvercles ou capots pour finir de couvrir les connexions et/ou la mise en place de connexions supplémentaires dans le cas, par exemple, d'un empilement tel que précédemment décrit. La pièce de positionnement 1 et le procédé de raccord 100 en découlant 15 permettent donc une optimisation de la répartition des tâches sur une chaîne de production. BRT0922 - AFR0733

Claims

REVENDICATIONS1. Pièce de positionnement (1) d'un faisceau de câbles (3) destinés à être connectés via des terminaisons courant fort (5) à des bornes (25) d'une unité électrique courant fort, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps principal (7) en matière électriquement isolante et des moyens d'immobilisation des câbles (3) du faisceau sur le corps principal (7) dans une position relative correspondant à la position relative des bornes (25) de l'unité électrique auxquels lesdits câbles (3) sont destinés à être reliés par fixation définitive des terminaisons courant fort (5).
2. Pièce de positionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des parois de séparation (13) disposées entre les positions relatives des câbles (3).
3. Pièce de positionnement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens d'immobilisation comportent un collier de serrage (19) ou une agrafe passé à travers des trous (17).
4. Pièce de positionnement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le corps principal comporte une partie accueillant les câbles (3), et une partie accueillant les terminaisons courant fort (5) formant entre elles un coude entre 0 et 90°.
5. Pièce de positionnement selon la revendication 4, caractérisée en ce que la partie accueillant les terminaisons est un fond (9) plat.
6. Pièce de positionnement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les terminaisons courant fort (5) sont des cosses de raccordement comportant un perçage (6), destiné à entrer en prise avec des éléments de visserie (27, 29) disposé sur la borne (25) de l'unité électrique courant fort. BRT0922 - AFR0733-12-
7. Pièce de positionnement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la matière électriquement isolante est du plastique thermoformé.
8. Pièce de positionnement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le corps principal (7) forme un couvercle fermant une fois mis en place un logement de l'unité électrique courant fort contenant les bornes (25).
9. Pièce de positionnement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le corps principal (7) présente des moyens de guidage a l'insertion dans l'unité électrique destinés à coopérer avec des éléments correspondant de l'unité électrique courant fort.
10. Procédé de raccord (100) d'un faisceau de câbles (3) à une unité électrique courant fort, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : identification et immobilisation des câbles (3) du faisceau sur un corps principal (7) d'une pièce de positionnement (1), dans une position relative correspondant à la position relative de bornes de l'unité électrique auxquelles lesdits câbles (3) sont destinés à être reliés par fixation définitive des terminaisons courant fort (5). mise en place de la pièce de positionnement (1) portant les câbles (3) et les terminaisons courant fort (5) sur l'unité électrique courant fort, de sorte à positionner les terminaisons courant fort (5) par rapport à des bornes correspondantes de l'unité électrique courant fort, - fixation définitive des terminaisons courant fort (5) aux bornes (25) correspondantes de l'unité électrique courant fort.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étape d'identification et mise en place des câbles (3) du faisceau et/ou des terminaisons (5) sur la pièce de positionnement (1) formant support pour lesdits câbles (3) est réalisée à un poste différent de celui où est réalisée l'étape de fixation définitive des terminaisons (5) aux bornes (25) correspondantes. BRT0922 - AFR0733-13-
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une des étapes supplémentaires suivantes, effectuées à un poste différent de celui où est réalisée l'étape de fixation définitive des terminaisons (5) aux bornes (25) correspondantes, et effectuées avant l'étape de mise en place de la pièce de positionnement (1) portant les câbles (3) et les terminaisons (5) sur l'unité électrique courant fort : vérification de la correspondance des câbles (3) et des bornes (25) auxquelles leur position relative sur la pièce de positionnement (1) les destine à être connectés, ajustement de la longueur des câbles (3) à leur position relative sur la pièce de positionnement (1).
13. Procédé selon l'une des revendications 10, 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire de fixation du corps principal (7) à l'unité électrique courant fort au moyen de préperçages (23) portés par ledit corps principal (7). BRT0922 - AFR0733