WO1993014535A1 - Procede de raccordement d'un cable electrique comportant une ame en metal leger sur un element d'extremite normalise, et piece de raccordement pour la mise en ×uvre de ce procede - Google Patents

Procede de raccordement d'un cable electrique comportant une ame en metal leger sur un element d'extremite normalise, et piece de raccordement pour la mise en ×uvre de ce procede Download PDF

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WO1993014535A1
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cable
blind hole
connecting piece
around
connection
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PCT/FR1993/000055
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Gilles Tournier
Jean-Luc Ballenghien
Serge Roques
Original Assignee
Aerospatiale
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49174—Assembling terminal to elongated conductor
    • Y10T29/49181—Assembling terminal to elongated conductor by deforming
    • Y10T29/49185—Assembling terminal to elongated conductor by deforming of terminal

Definitions

  • the invention relates to a method for connecting an electric cable comprising a core of a light metal such as aluminum, coated with an insulating sheath, to a standardized end element such as a connector contact.
  • the invention also relates to a connecting piece usable in the implementation of this method.
  • the invention applies to all industries using long lengths of electrical cables and for which financial and / or weight savings are desired.
  • the aeronautical industry is one of these industries.
  • the sensitivity of aluminum to chemical attack requires, unlike copper, to make the connection between the aluminum cable and the copper contact tight, in order to isolate the aluminum from the ambient environment.
  • any increase in diameter of the contacts to ensure the tightness and the tensile strength of the connection makes it difficult, if not impossible, 'uti ⁇ lisation of the standardized tools necessary for the installation and unlocking of the contacts, if one uses the most common standardized connectors, for unlocking of the contacts from the rear.
  • an increase in the diameter of the cavities which are formed on the connectors normalized to receive the standardized contacts is difficult to envisage without modifying the location of the cavities, due to the proximity of these on existing connectors.
  • a modification positions of the cavities would be tantamount to making all the standardized connectors currently used obsolete.
  • the subject of the invention is precisely one. process for connecting an electric cable comprising a light metal core such as aluminum on a standardized end element such as an electrical contact while ensuring a stable and reliable electrical connection, additional mechanical strength on the insulating sheath and a seal vis-à-vis the outside atmosphere, without complicating the implementation, without making obsolete the standardized connectors currently used and by preserving as much as possible the use of existing tools.
  • this result is obtained by means of a method of connecting an electric cable, comprising a light metal core coated with an insulating sheath, on a normalized end element, characterized by the fact that it includes the following steps:
  • connection piece made of a deformable and electrically conductive material, and of an adjacent non-stripped portion of the cable in an entry part of the blind hole, of larger diameter than the bottom part, the connecting piece having a thickness which increases at least partly around the bottom part and around the entry part of the blind hole , going towards an open end of the latter; - radial compaction of the connection piece to give it, around the entry part of the blind hole, a first outside diameter substantially equal to the initial outside diameter of the cable sheath and, over the rest of its length, a second diameter outside substantially equal to the initial outside diameter of the cable core.
  • compaction makes it possible to introduce the end of the cable on which the connection piece has been fixed into the standard end element and to crimp this end in this element, in the same way as if the electric cable were direct. ⁇ mounted in the standard end element.
  • connection piece can be directly constituted by the end element, so that no subsequent crimping is necessary.
  • connection piece which has at least one frustoconical outer surface around the bottom part and around the entry part of the blind hole.
  • connection piece which comprises, between the bottom part and the entry part of the blind hole, a frustoconical tubular part of constant thickness, the surface tapered outer surface forming a single tapered surface with the outer surface of the tapered tubular part.
  • connection piece When the core of the cable is formed of strands assembled into strands and delimiting between them inter-strand spaces, a connection piece is preferably used, the frustoconical tubular part of which has a section substantially equal to that of said inter-strand spaces.
  • this compaction is advantageously carried out by force passage through a calibrated tool. For this purpose, it is possible to pull on a rod-shaped part formed beyond the blind hole in the connection piece. This rod-shaped part is then cut before the connection piece is introduced and crimped into the end element.
  • connection piece intended to be mounted, by radial compaction, on the partially stripped end of an electric cable comprising a light metal core, coated with an insulating sheath, to allow connection dementia of this cable on a standardized end element, characterized in that said part is made of a deformable and electrically conductive material, has a symmetry of revolution about a longitudinal axis, comprises along this axis a blind hole having a bottom part and an inlet part of larger diameter than the bottom part, and has a thickness which increases at least partly around the bottom part and around the entry part of the blind hole, going towards an open end of the latter.
  • FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view a connecting piece intended to be mounted at the end of an electric cable comprising a light metal core, to allow the connection of this cable to a standardized end element;
  • FIGS 2A to 21 are views in longitudinal section schematically illustrating different stages of implementation of the connection method according to the invention.
  • FIGS. 3A and 3B are cross sections respectively representing the core of the electric cable in its initial state and after its radial compaction.
  • FIG. 1 there is shown a connecting piece 10 in the state it initially occupies before mounting at the end of an electric cable 12 formed of a core 14 of a light metal such as aluminum and an insulating sheath 16 covering the core 14, with the exception of its stripped end shown in FIG. 1.
  • the mounting of the connecting piece 10 at the end of the cable 12 is intended to allow the connection of the latter to a standardized end element such as a contact of a standardized connector.
  • this connection must be such that it provides a mechanical traction connection between the standard end element and the cable core as well as between the standard end element and the sheath.
  • this connection must be sealed, in order to protect the exposed part of the light metal core 14 from the environment.
  • the connecting piece 10 is made of an electrically conductive material and having good aptitudes for cold deformation, such as annealed brass covered with a protective layer of tin. or very malleable and electrically conductive silver.
  • the connecting piece 10 has a symmetry of revolution about a longitudinal axis and it has a recessed part 10a adapted to receive the partially stripped end of the electric cable 12 and a solid part 10b, in the form of a cylindrical rod, designed to allow the traction of this part through calibrated tools such as dies. It should be noted that if the compaction is. produced by other means, the solid part 10b can be suppri ⁇ mated.
  • the recessed part 10a of the connection piece 10, which constitutes the essential part thereof, is turned upwards in FIG. 1.
  • This recessed part has an outer surface 18 of frustoconical shape, the diameter of which increases progressively ⁇ from the solid part 10b to its extremi ⁇ ty.
  • the external surface 18 can for example form an angle of approximately 3 ° with the longitudinal axis of the connecting piece 10.
  • a stage blind hole 20 is formed coaxially in the recessed part 10a of the part 10, so as to be able to receive the partially stripped end of the electric cable 12. More precisely, the stage blind hole 20 comprises, starting from the bottom, a bottom part cylindrical 22, a frustoconical intermediate portion 24 and a cylindrical inlet portion 26 of larger diameter than the bottom portion 22.
  • the frustoconical portion 24 is separated from the bottom portion 22 by a shoulder 27 and it forms with the longitudinal axis of the part an angle equal to the angle formed with this same axis by the outer surface 18. In the example considered, this angle is therefore substantially equal to 3 °.
  • the frustoconical tubular part 28 formed in the part 10 around the frustoconical part 24 of the blind hole 20 has a constant thickness.
  • the inlet portion 26 is located in the immediate extension of the frustoconical portion 24 and has a diameter equal to the largest diameter of this frustoconical portion.
  • the diameter of the bottom portion 22 of the blind hole 20 is substantially equal to the outside diameter of the core 14 of the electrical cable 12 and the diameter of the inlet portion 26 is substantially equal to the outside diameter of the insulating sheath 16 of the cable. This characteristic makes it possible to engage the non-stripped portion of the cable 12 adjacent to the stripped end portion of this cable in the inlet portion 26 of the blind hole 20 and to penetrate the end of the stripped end portion of the cable 12 into the bottom portion 22 of the blind hole 20, as illustrated in FIG. 2B.
  • the stripped end portion of the cable 12 passes through the frusto-conical portion 24 and partially penetrates in the bottom part 22, so that its end is located at a certain distance from the bottom of the blind hole 20.
  • the core 14 of the electric cable 12 is formed by a set of strands 30 assembled in a strand and whose initial section is illustrated in FIG. 3A. As this figure shows, each individual strands 30 of the core 14 then have a circular shape in section and inter-strand spaces 31 exist between the adjacent strands of the strand.
  • this piece When the end of the electric cable 12 has been introduced into the blind hole in stage 20 formed in the connection piece 10 in the manner described previously, this piece is placed in a tool formed by two juxtaposed dies 32 and 34. From more precisely, the solid rod-shaped part of the connecting piece 10 is successively introduced into the dies 34 and 32, so that the die 34 which has the largest internal diameter is turned towards the hollow part of the piece 10.
  • the inside diameter of the die 34 is substantially equal to the outside diameter of the insulating sheath 16 of the cable 12, while the inside diameter of the die 32, of smaller section, is substantially equal to the initial outside diameter of the core 14 of the electric cable.
  • connection its mechanics obtained between the core of the cable 14 and the connecting piece 10, makes it possible to trap the cable during the operating process of compacting the core and the insulated cable. Thanks to this mechanical connection, any tensile force exerted on the core of the cable 14 is automatically transmitted to the connecting piece 10.
  • the frustoconical tubular part 28 of the piece 10 passes through the die 34.
  • This part of the piece 10 is thus given the shape of a cylindrical tube 28a (FIGS. 2E and 2F) whose outside diameter is substantially equal to the initial outside diameter of the core 14 of the electric cable and whose inside diameter depends on the thickness initially presented by the part 10 in this area.
  • This thickness is advantageously chosen so that the sec ⁇ tion of the frustoconical tubular part 28 is substantially equal to the initial section of all the inter-strand spaces 31.
  • FIG. 3B illustrates a section of the core 14 of the cable 12 produced in this zone after the compaction has been carried out.
  • the traction exerted on the solid part 10b in the form of a rod of the connecting piece 10 continues until the open end of this piece arrives at the level of the larger die 34 diameter.
  • the die 32 of smaller diameter is then slightly beyond the end of the sheath 16 adjacent to the stripped part of the cable.
  • the radial compaction of the connecting piece 10 is continued by the die 32 around the frustoconical part 24 of hole 20 and by the die 34 around the cylindrical part 26 of this hole.
  • the end of the frustoconical surface 18 initially surrounding the inlet portion 26 takes a cylindrical shape and a diameter is substantially equal to the outside diameter of the sheath 16.
  • the present initialemen cone on the outer surface of the part 10 * is inverted and transferred to the inner surface of the piece that is to say the portion 26 initially Filister takes a frustoconical shape 26a whose diameter gradually decreased to the end of part 10 as well illustrated in FIG. 2F.
  • a mechanical connection is thus created between the connecting piece 10 and the insulating sheath 16. Thanks to this mechanical connection, any tensile force exerted on the insulating gain is automatically transmitted to the connecting piece 10.
  • the solid rod-shaped part of the connecting piece 10 is cut slightly beyond the bottom of the blind hole 20, as illustrated in. Figure 2G.
  • a cable 12 is then available, the end of which is embedded in a closed tubular piece 10 and crimped in a sealed manner on the end of the sheath 16, so that the stripped end of the core 14 of the cable , made of an easily oxidizable light meta, is not in direct contact with the outside atmosphere.
  • the crimping of this part 1 both on the sheath 16 and on the core 14 allows assu rer an effective mechanical connection which uses both the mechanical resistance of the core and that of the cable sheath when a tensile force is exerted on the latter.
  • the dimensions of the end of the cable are identical to those of a partially stripped cable which would not be embedded in the part 10, which makes it possible to envisage the connection of this cable to an end element. such as a standard contact, using existing tools. It should be noted that this essential characteristic is obtained without the effective cross-section of the cable being appreciably reduced in the connection zone, since the radial compaction of the core of the cable inside the part 10 is carried out so that the shape presented in section by each of the strands 30 of the cable is modified (FIG. 3B) and that the spaces 31 initially present between these strands are practically suppressed, without the section of each of the strands being really modified.
  • FIG. 2H the introduction of the end of a cable 12 embedded in accordance with the invention into a room 10 has been illustrated, inside the female part 36 of a standardized contact 40.
  • the end of the part 10 appears opposite an insertion control hole 42 passing through the female part 36.
  • a standard crimping pliers can then be used in a conventional manner in order to crimp the female part 36 of the contact 40 on the part 10, as illustrated in FIG. 21.
  • connection method according to the invention can be used for standard end elements different from the contacts 40 of connectors illustrated in FIGS. 2H and 21.
  • These normalized end elements can in particular be constituted by terminals of different types, contacts of relay sockets, contacts of module modules, contacts of earth modules, etc.
  • the radial compaction obtained in the embodiment shown by force passage through calibrated tools such as dies can be replaced by any equivalent process such as methods of rolling by balls or by rolls, methods magnetoforming or compaction methods in tools with movable jaws. Consequently, the solid part 10b in the form of a rod of the part 10 can, in certain cases, be eliminated. The cutting stage for this part then disappears.
  • connection method according to the invention it is also possible to use the connection method according to the invention to directly fix the standard end element to the end of the cable.
  • shapes comparable to those which have been described for the hollowed out part 10a of the part 10 are provided directly on the end element to which the cable is to be fixed.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

Abstract

Afin de raccorder un câble électrique (12) comportant une âme (14) en métal léger, sur un élément d'extrémité normalisé tel qu'un contact de connecteur, on introduit l'extrémité partiellement dénudée du câble dans un trou borgne (20) formé dans une pièce de raccordement (10) réalisé en un matériau déformable à froid et électriquement conducteur. Plus précisément, l'extrémité dénudée du câble est introduite dans une partie intermédiaire tronconique (24) et dans une partie de fond (22) du trou (20), alors que l'extrémité adjacente de la gaine (16) du câble est introduite dans une partie d'entrée (26) du trou, de plus grand diamètre. Etant donné que la pièce (10) présente une surface extérieure tronconique autour du trou borgne, un compactage radial de la pièce a pour effet d'encastrer l'extrémité du câble dans cette pièce et de solidariser mécaniquement celle-ci à la fois de l'âme et de la gaine du câble.

Description

PROCEDE DE RACCORDEMENT D'UN CABLE ELECTRIQUE
COMPORTANT UNE AME EN METAL LEGER SUR UN ELEMENT
D'EXTREMITE NORMALISE, ET PIECE DE RACCORDEMENT
POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE. DESCRIPTION
L'invention concerne un procédé permettant de raccorder un câble électrique comportant une âme en un métal léger tel que de l'aluminium, revêtue d'une gaine isolante, sur un élément d'extrémité normalisé tel qu'un contact de connecteur. L'invention concerne aussi une pièce de raccordement utilisable dans la mise en œuvre de ce procédé.
L'invention s'applique à toutes les industries mettant en œuvre de grandes longueurs de câbles électπ- ques et pour lesquelles des gains financiers et/ou pondéraux sont souhaités. L'industrie aéronautique constitue l'une de ces industries.
Dans la fabrication des avions, certains câbles à âme en cuivre de forte section équipant notam- ment des circuits principaux d'alimentation électrique ont été remplacés depuis quelques années par des câbles à âme en aluminium. Malgré la nécessité d'utiliser des câbles à âme en aluminium de section plus forte pour compenser une conductibilité moindre comparée à celle du cuivre, le bilan des masses fait apparaître un gain d'environ 50 %.
Pour profiter plus largement du gain de poids procuré par l'utilisation de câbles à âme en aluminium, il serait logique de remplacer également les câbles à âme en cuivre de plus faible section par des câbles à âme en aluminium. Ce remplacement est notamment envi¬ sagé sur les câbles allant de la jauge 10 (4,9 mm2 de section) à la jauge 24 (0,2 mm^ de section).
Cependant, si la différence de résistance à la rupture en traction entre les deux matériaux ne pose pas de problème particulier pour les câbles de section supérieure à 5 m^, elle devient critique pour les câbles de plus faible section. En effet, les efforts exercés sur les câbles, notamment lors de la réalisation des câblages, risquent alors d'être préjudiciables à la continuité électrique des circuits, donc à la sécuri¬ té des avions.
Dans le cas de câbles de plus faible section, l'obtention d'une résistance mécanique des connexions réalisées avec des câbles à âme en aluminium équivalente à celle obtenue avec des câbles à âme en cuivre impose de faire participer la gaine isolante du câble, réalisée avec des matériaux plastiques à hautes performances mécaniques et électriques, à la solidité de la conne- xion.
Par ailleurs, la sensibilité de l'aluminium aux agressions chimiques impose, contrairement au cui¬ vre, de rendre la connexion entre le câble en aluminium et le contact en cuivre étanche, afin d'isoler l'alumi- nium du milieu ambiant.
Cependant, compte tenu du plus grand diamètre du câble a âme en aluminium par rapport au câble à âme en cuivre, toute augmentation de diamètre des contacts pour assurer l'étanchéité et la tenue à la traction de la connexion rend difficile, voire impossible, l'uti¬ lisation des outils normalisés nécessaires à la mise en place et au déverrouillage des contacts, si l'on utilise Les connecteurs normalisés les plus courants, à déverrouillage des contacts par l'arrière. Par ailleurs, une augmentation de diamètre des cavités qui sont formées sur les connecteurs norma¬ lisés pour recevoir les contacts normalisés est diffi¬ cile à envisager sans une modification de l'em lacement des cavités, du fait de la proximité de celles-ci sur les connecteurs existants. Toutefois, une modification des positions des cavités équivaudrait à rendre obsolète l'ensemble des connecteurs normalisés actuellement utilisés.
Enfin, un changement de technologie de connec- tique pour utiliser des contacts à déverrouillage par l'avant exigerait de grosses modifications et la créa¬ tion de nouveaux connecteurs, ce qui n'est évidemment pas souhaitable.
L'invention a précisément pour objet un. procé- dé permettant de raccorder un câble électrique compor¬ tant une âme en métal léger tel que de l'aluminium sur un élément d'extrémité normalisé tel qu'un contact électrique en assurant une connexion électrique stable et fiable, une tenue mécanique additionnelle sur la gaine isolante et une étanchéité vis-à-vis de l'ambiance extérieure, sans compliquer la mise en œuvre, sans rendre obsolète la connectique normalisée utilisée actuellement et en préservant au maximum l'utilisation des outillages existants. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un procédé de raccordement d'un câble électrique, comportant une âme en métal léger revêtue d'une gaine isolante, sur un élément d'extrémité norma¬ lisé, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes :
- introduction au moins partielle d'une partie terminale dénudée du câble dans une partie de fond d'un trou borgne formé dans une pièce de raccordement réalisée dans un matériau déformable et électriquement conduc- teur, et d'une partie adjacente non dénudée du câble dans une partie d'entrée du trou borgne, de plus grand diamètre que la partie du fond, la pièce de raccordement ayant une épaisseur qui augmente au moins en partie autour de la partie de fond et autour de la partie d'entrée du trou borgne, en allant vers une extrémité ouverte de ce dernier ; - compactage radial de la pièce de raccordement pour lui donner, autour de la partie d'entrée du trou borgne, un premier diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre extérieur initial de la gaine du câble et, sur le reste de sa longueur, un deuxième diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre extérieur initial de l'âme du câble.
Sous l'effet du compactage, les variations de diamètre présentes initialement sur l'extérieur de la pièce de raccordement sont transférées à l'inté¬ rieur du trou borgne. De ce fait, une liaison mécanique est réalisée à la fois entre la pièce de raccordement et l'âme en métal léger du câble et entre la pièce de raccordement et la gaine isolante de celui-ci. De plus, l'étanchéité de la connexion entre l'élément d'extrémité normalisé et le câble est assurée.
En outre le compactage permet d'introduire l'extrémité du câble sur laquelle a été fixée la pièce de raccordement dans l'élément d'extrémité normalisé et de sertir cette extrémité dans cet élément, de la même manière que si le câble électrique était directe¬ ment monté dans l'élément d'extrémité normalisé.
Il est à noter qu'en variante, la pièce de raccordement peut être directement constituée par l'élé¬ ment d'extrémité, de sorte qu'aucun sertissage ultérieur n'est nécessaire.
De préférence, on utilise une pièce de raccor¬ dement qui présente au moins une surface extérieure tronconique autour de la partie de fond et autour de la partie d'entrée du trou borgne.
Dans ce cas, on utilise avantageusement une pièce de raccordement qui comporte, entre la partie de fond et la partie d'entrée du trou borgne, une partie tubulaire tronconique d'épaisseur constante, la surface extérieure tronconique formant une surface tronconique unique avec la surface extérieure de la partie tubulaire tronconique.
Lorsque l'âme du câble est formée de brins assemblés en torons et délimitant entre eux des espaces interbrins, on utilise de préférence une pièce de rac¬ cordement dont la partie tubulaire tronconique présente une section sensiblement égale à celle desdits espaces interbrins. Bien que le compactage radial de la pièce de raccordement puisse être effectué de différentes maniè¬ res, ce compactage est réalisé avantageusement par passage en force au travers d'un outil calibré. A cet effet, on peut effectuer une traction sur une partie en forme de tige formée au-delà du trou borgne dans la pièce de raccordement. Cette partie en forme de tige est ensuite découpée avant que la pièce de raccor¬ dement ne soit introduite et sertie dans l'élément d'extrémité. L'invention a aussi pour objet une pièce de raccordement prévue pour être montée, par compactage radial, sur l'extrémité partiellement dénudée d'un câble électrique comportant une âme en métal léger, revêtue d'une gaine isolante, pour permettre un raccor- dément de ce câble sur un élément d'extrémité normalisé, caractérisée par le fait que ladite pièce est réalisée en un matériau déformable et électriquement conducteur, présente une symétrie de révolution autour d'un axe longitudinal, comporte selon cet axe un trou borgne étage présentant une partie de fond et une partie d'en¬ trée de plus grand diamètre que la partie de fond, et a une épaisseur qui augmente au moins en partie autour de la partie de fond et autour de la partie d'entrée du trou borgne, en allant vers une extrémité ouverte de ce dernier. On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'in¬ vention, en se référant aux dessins annexés, dans les¬ quels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudi¬ nale partielle d'une pièce de raccordement prévue pour être montée à l'extrémité d'un câble électrique compor¬ tant une âme en métal léger, pour permettre le raccorde¬ ment de ce câble sur un élément d'extrémité normalisé ; - les figures 2A à 21 sont des vues en coupe longitudinale illustrant schématiquement différentes étapes de mise en œuvre du procédé de raccordement selon l'invention ; et
- les figures 3A et 3B sont des sections transversales représentant respectivement l'âme du câble électrique dans son état initial et après son compactage radial.
Sur la figure 1, on a représenté une pièce de raccordement 10 dans l'état qu'elle occupe initiale- ment avant son montage à l'extrémité d'un câble électri¬ que 12 formé d'une âme 14 en un métal léger tel que de l'aluminium et d'une gaine isolante 16 recouvrant l'âme 14, à l'exception de son extrémité dénudée illus¬ trée sur la figure 1. Comme on l'a déjà indiqué, le montage de la pièce de raccordement 10 à l'extrémité du câble 12 est destiné à permettre le raccordement de ce dernier sur un élément d'extrémité normalisé tel qu'un contact d'un connecteur normalisé. En outre, ce raccordement doit être tel qu'il assure une liaison mécanique de traction entre l'élément d'extrémité normalisé et l'âme du câble ainsi qu'entre l'élément d'extrémité normalisé et la gaine. Enfin, ce raccordement doit être étanche, afin de protéger de l'environnement la partie dénudée de l'âme 14 en métal léger. La pièce de raccordement 10 est réalisée en un matériau électriquement conducteur et possédant de bonnes aptitudes à la déformation à froid, tel que du laiton recuit recouvert d'une couche de protection d'étain. ou d'argent très maléable et électriquement conductrice.
La pièce de raccordement 10 présente une symétrie de révolution autour d'un axe longitudinal et elle comporte une partie évidée 10a apte à recevoir l'extrémité partiellement dénudée du câble électrique 12 et une partie pleine 10b, en forme de tige cylindri¬ que, conçue pour permettre la traction de cette pièce au travers d'outils calibrés tels que des filières. Il est à noter que si le compactage est. réalisé par d'autres moyens, la partie pleine 10b peut être suppri¬ mée.
La partie évidée 10a de la pièce de raccorde¬ ment 10, qui constitue la partie essentielle de celle- ci, est tournée vers le haut sur la figure 1. Cette partie évidée présente une surface extérieure 18 de forme tronconique, dont le diamètre augmente progressi¬ vement depuis la partie pleine 10b jusqu'à son extrémi¬ té. La surface extérieure 18 peut par exemple former un angle d'environ 3° avec l'axe longitudinal de la pièce de raccordement 10.
Un trou borgne étage 20 est formé coaxialement dans la partie évidée 10a de la pièce 10, de façon à pouvoir recevoir l'extrémité partiellement dénudée du câble électrique 12. Plus précisément, le trou borgne étage 20 comporte en partant du fond une partie de fond cylindri¬ que 22, une partie intermédiaire tronconique 24 et une partie d'entrée cylindrique 26 de plus grand diamè¬ tre que la partie de fond 22. La partie tronconique 24 est séparée de la partie de fond 22 par un epaulement 27 et elle forme avec l'axe longitudinal de la pièce un angle égal à 1'angle formé avec ce même axe par la surface extérieure 18. Dans l'exemple considéré, cet angle est donc sensiblement égal à 3°. Ainsi, la partie tubulaire tronconique 28 formée dans la pièce 10 autour de la partie tronconique 24 du trou borgne 20 présente une épaisseur constante. La partie d'entrée 26 est située dans le prolongement immédiat de la partie tronconique 24 et présente un diamètre égal au plus grand diamètre de cette partie tronconique.
Par ailleurs, le diamètre de la partie de fond 22 du trou borgne 20 est sensiblement égal au diamètre extérieur de l'âme 14 du câble électrique 12 et le diamètre de la partie d'entrée 26 est sensible- ment égal au diamètre extérieur de la gaine isolante 16 du câble. Cette caractéristique permet d'engager la partie non dénudée du câble 12 adjacente à la partie terminale dénudée de ce câble dans la partie d'entrée 26 du trou borgne 20 et de faire pénétrer l'extrémité de la partie terminale dénudée du câble 12 dans la partie de fond 22 du trou borgne 20, comme l'illustre la figure 2B.
De façon plus précise, lorsque la partie non dénudée adjacente à la partie terminale dénudée du câble 12 est introduite dans la partie d'entrée 26 du trou borgne 20, la partie terminale dénudée du câble 12 traverse la partie tronconique 24 et pénètre partiel¬ lement dans la partie de fond 22, de telle sorte que son extrémité soit située à une certaine distance du fond du trou borgne 20.
Dans le mode de réalisation illustré plus précisément sur les figures, l'âme 14 du câble électri¬ que 12 est formée par un ensemble de brins 30 assemblés en toron et dont la section initiale est illustrée sur la figure 3A. Comme le montre cette figure, chacun des brins unitaires 30 de l'âme 14 présente alors en section une forme circulaire et des espaces interbrins 31 existent entre les brins adjacents du toron.
Lorsque l'extrémité du câble électrique 12 a' été introduite dans le trou borgne étage 20 formé dans la pièce de raccordement 10 de la manière décrite précé¬ demment, cette pièce est placée dans un outil formé de deux filières juxtaposées 32 et 34. De façon plus précise, la partie pleine en forme de tige de la pièce de raccordement 10 est introduite successivement dans les filières 34 et 32, de telle sorte que la filière 34 qui présente le plus grand diamètre intérieur soit tournée vers la partie évidée de la pièce 10. Le diamè¬ tre intérieur de la filière 34 est sensiblement égal au diamètre extérieur de la gaine isolante 16 du câble 12, alors que le diamètre intérieur de la filière 32, de plus petite section, est sensiblement égal au diamè¬ tre extérieur initial de l'âme 14 du câble électrique.
Lorsqu'on exerce une traction sur la partie pleine en forme de tige de la pièce de raccordement 10, la coopération de la filière 32 de plus petit diamètre avec la surface extérieure tronconique 18 de la pièce 10 a pour effet de donner progressivement à cette surface tronconique la forme d'un cylindre de diamètre égal au diamètre initial de l'âme 14 du câble. Comme l'illus¬ trent successivement les figures 2C et 2D, cela conduit, dans un premier temps, à inverser le cône formé initia¬ lement sur la surface extérieure 18, pour former un cône 22a dont le diamètre va au contraire en diminuant progressivement, dans la partie de fond 22 du trou borgne 20, qui présentait initialement une forme cylin¬ drique. Le cône inversé 22a qui se trouve ainsi formé dans la partie de fond du trou borgne 20 de la pièce 10 réalise une liaison mécanique efficace entre l'âme 14 du câble 12 et la pièce de raccordement 10. La liai- son mécanique obtenue entre l'âme du câble 14 et la pièce de raccordement 10, permet d'emprisonner le câble pendant le processus opératoire de compactage de l'âme et du câble isolé. Grâce à cette liaison mécanique, tout effort de traction exercé sur l'âme du câble 14 est automati¬ quement transmis à la pièce de raccordement 10.
Lorsque la traction exercée sur la partie cylindrique en forme de tige de la pièce de raccordement 10 se poursuit, la partie tubulaire tronconique 28 de la pièce 10 passe à son tour dans la filière 34. On donne ainsi à cette partie de la pièce 10 la forme d'un tube cylindrique 28a (figures 2E et 2F) dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre extérieur initial de l'âme 14 du câble électrique et dont le diamètre intérieur dépend de l'épaisseur présen¬ tée initialement par la pièce 10 dans cette zone. Cette épaisseur est avantageusement choisie afin que la sec¬ tion de la partie tubulaire tronconique 28 soit sensi- blement égale à la section initiale de tous les espaces interbrins 31. Ainsi, le compactage radial de cette partie 28 de la pièce de raccordement 10 se traduit par un compactage radial de l'âme 14 du câble électrique suffisant pour faire disparaître pour l'essentiel les espaces interbrins 31, tout en maintenant la section totale des brins 30 de l'âme 14 du câble à une valeur sensiblement égale à celle qu'elle présentait avant son compactage. La figure 3B illustre une section de l'âme 14 du câble 12 réalisée dans cette zone après que le compactage ait été réalisé.
Comme l'illustre la figure 2F, la traction exercée sur la partie pleine 10b en forme de tige de la pièce de raccordement 10 se poursuit jusqu'à ce que l'extrémité ouverte de cette pièce arrive au droit de la filière 34 de plus grand diamètre. La filière 32 de plus de petit diamètre se trouve alors légèrement au-delà de l'extrémité de la gaine 16 adjacente à l partie dénudée du câble.
Dans cette dernière phase, le compactag radial de la pièce de raccordement 10 est poursuiv par la filière 32 autour de la partie tronconique 24 d trou 20 et par la filière 34 autour de la partie cylin drique 26 de ce trou. Sous l'effet de son passage dan la filière 34, l'extrémité de la surface tronconiqu 18 entourant initialement la partie, d'entrée 26 pren une forme cylindrique et un diamètre est sensiblemen égal au diamètre extérieur de la gaine 16.
En revanche, le cône présent initialemen sur la surface extérieure de * la pièce 10 est invers et reporté sur la surface intérieure de cette pièce c'est-à-dire que la partie 26 initialement cylindriqu prend une forme tronconique 26a dont le diamètre diminu progressivement jusqu'à l'extrémité de la pièce 10 comme l'illustre bien la figure 2F. Une liaison mécani que est ainsi créée entre la pièce de raccordemen 10 et la gaine isolante 16. Grâce à cette liaison méca nique, tout effort de traction exercé sur la gain isolante est automatiquement transmis à la pièce d raccordement 10.
Lorsque l'opération de compactage radia qui vient d'être décrite est terminée, la partie plein en forme de tige de la pièce de raccordement 10 es coupée légèrement au-delà du fond du trou borgne 20, comme l'illustre la. figure 2G. On dispose alors d'u câble 12 dont l'extrémité est encastrée dans une pièc tubulaire 10 fermée et sertie de façon étanche su l'extrémité de la gaine 16, de telle sorte que l'extré mité dénudée de l'âme 14 du câble, réalisée en un méta léger facilement oxydable, ne soit pas en contact direc avec l'atmosphère extérieure. En outre, le sertissage de cette pièce 1 à la fois sur la gaine 16 et sur l'âme 14 permet d'assu rer une liaison mécanique efficace qui utilise à la fois la résistance mécanique de l'âme et celle de la gaine du câble lorsqu'un effort de traction est exercé sur ce dernier. Par ailleurs, les dimensions de l'extrémité du câble sont identiques à celles d'un câble partielle¬ ment dénudé qui ne serait pas encastré dans la pièce 10, ce qui permet d'envisager le raccordement de ce câble sur un élément d'extrémité tel qu'un contact normalisé, à l'aide d'outils existants. Il est à noter que cette caractéristique essentielle est obtenue sans que la section efficace du câble soit sensiblement diminuée dans la zone de raccordement, puisque le compactage radial de l'âme du câble à l'intérieur de la pièce 10 est réalisé de telle sorte que la forme présentée en section par chacun des brins 30 du câble soit modifiée (figure 3B) et que les espaces 31 présents initialement entre ces brins soient pratiquement suppri¬ més, sans que la section de chacun des brins soit réel- lement modifiée.
Enfin, le compactage de l'âme 14 du câble permet, compte tenu des matériaux constitutifs et de protection de la pièce 10, de s'affranchir des contrain¬ tes de dilatation différentielle. Sur la figure 2H, on a illustré l'introduction de l'extrémité d'un câble 12 encastré conformément à 1'invention dans une pièce 10, à 1'intérieur de la partie femelle 36 d'un contact normalisé 40. Lorsque cette extrémité est totalement introduite dans la partie femelle 36, l'extrémité de la pièce 10 apparaît en face d'un trou de contrôle d'insertion 42 traversant la partie femelle 36. Une pince de sertissage normalisée peut alors être utilisée de façon classique afin de sertir la partie femelle 36 du contact 40 sur la pièce 10, comme l'illustre la figure 21.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi, le procédé de raccordement selon l'invention peut être utilisé pour des éléments d'extrémité normalisés diffé- rents des contacts 40 de connecteurs illustrés sur les figures 2H et 21. Ces éléments d'extrémité normali¬ sés peuvent notamment être constitués par des cosses de différents types, des contacts de socles de relais, des contacts de modules de barrettes, des contacts de modules de masse, etc..
Par ailleurs, le compactage radial obtenu dans le mode de réalisation représenté par passage en force au travers d'outils calibrés tels que des fi¬ lières peut être remplacé par tous procédés équivalents tels que des méthodes de laminage par billes ou par rouleaux, des méthodes de magnétoformage ou des méthodes de compactage dans des outils à mors mobiles. Par consé¬ quent, la partie pleine 10b en forme de tige de la pièce 10 peut, dans certains cas, être supprimée. L'éta- pe de découpe de cette partie disparaît alors.
Il est aussi possible d'utiliser le procédé de raccordement selon l'invention pour fixer directement l'élément d'extrémité normalisé à l'extrémité du câble. Dans ce cas, des formes comparables à celles qui ont été décrites pour la partie évidée 10a de la pièce 10 sont prévues directement sur l'élément d'extrémité auquel le câble doit être fixé.
Enfin, on comprendra que les formes précises décrites de la partie évidée de la pièce 10 ne doivent pas être considérées comme limitatives. En particulier, toutes variations d'épaisseurs présentées initialement par la pièce 10 au droit de l'âme dénudée du câble et de l'extrémité de la gaine adjacente à cette âme dénudée permet d'obtenir l'étanchéité et la liaison mécanique souhaitées, lorsqu'un compactage radial de la pièce est effectué.

Claims

REVENDICATIONS
I. Procédé de raccordement d'un câble électri- - que (12), comportant une âme (14) en métal léger revêtue d'une gaine isolante (16), sur un élément d'extrémité 5 (40) normalisé, caractérisé par le fait .qu'il comprend les étapes suivantes : -- introduction au moins partielle d'une partie terminale dénudée du câble dans une partie de fond (22) d'un trou borgne (20) formé dans une pièce de raccordement 10 (10) réalisée dans un matériau déformable et électri¬ quement conducteur, et d'une partie adjacente non dénudée du câble dans une partie d'entrée (26) du trou borgne, de plus grand diamètre que la partie du fond, la pièce de raccordement ayant une épaisseur 15 qui augmente au moins en partie autour de la partie de fond et autour de la partie d'entrée du trou borgne (20), en allant vers une extrémité ouverte de ce dernier ; - compactage radial de la pièce de raccordement (10) 20 pour lui donner, autour de la partie d'entrée du trou borgne (20), un premier diamètre extérieur sensi¬ blement égal au diamètre extérieur initial de la gaine du câble et, sur le reste de sa longueur, un deuxième diamètre extérieur sensiblement égal au 25 diamètre extérieur initial de l'âme du câble.
2. Procédé selon la revendication 1, caracté¬ risé par le fait qu'on utilise une pièce de raccordement (10) présentant au moins une surface extérieure tronco¬ nique (18) autour de la partie de fond (22) et autour
30 de la partie d'entrée (24) du trou borgne (20).
3. Procédé selon la revendication 2, caracté¬ risé par le fait qu'on utilise une pièce de raccordement présentant une partie tubulaire tronconique (28), d'épaisseur constante entre la partie de fond et la
35 partie d'entrée du trou borgne, ladite surface exterieu- re tronconique (18) se prolongeant sur cette partie tubulaire.
4. Procédé selon la revendication 3, appliqué au raccordement d'un câble (12) dont l'âme (14) est formée de brins (30) assemblés en toron et délimitant entre eux des espaces interbrins (31), caractérisé par le fait qu'on utilise une pièce de raccordement (10) dont la partie tubulaire tronconique présente une section sensiblement égale à celle desdits espaces interbrins (31).
5. Procédé selon l'une quelconque des reven¬ dications précédentes, caractérisé par le fait qu'on réalise le compactage radial de la pièce de raccordement (10) par passage en force au travers d'un outil calibré (32,34).
6. Procédé selon la revendication 5, caracté¬ risé par le fait qu'on effectue le passage en force en effectuant une traction sur une partie en forme de tige formée au-delà du trou borgne (20) dans la pièce de raccordement.
7. Procédé selon la revendication 6, caracté¬ risé par le fait qu'après le compactage radial de la pièce de raccordement (10) on en sépare la partie en forme de tige.
8. Procédé selon l'une quelconque des reven¬ dications précédentes, caractérisé par le fait qu'on introduit ensuite la pièce de raccordement (10) dans l'élément d'extrémité (40), puis on sertit ce dernier sur la pièce de raccordement.
9. Procédé selon l'une quelconque des reven¬ dications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'on utilise directement comme pièce de raccordement l'élément d'extrémité (40).
10. Pièce de raccordement prévue pour être montée, par compactage radial, sur l'extrémité partiel- le ent dénudée d'un câble électrique (12) comportant une âme (14) en métal léger, revêtue d'une gaine isolan¬ te (16), pour permettre un raccordement de ce câble sur un élément d'extrémité (40) normalisé, caractérisée par le fait que ladite pièce est réalisée en un matériau déformable et électriquement conducteur, présente une symétrie de révolution autour d'un axe longitudinal, comporte selon cet axe un trou borgne étage (20) présen¬ tant une partie de fond (22) et une partie d'entrée (26) de plus grand diamètre que la partie de fond, et a une épaisseur qui augmente au moins en partie autour de la partie de fond et autour de la partie d'entrée du trou borgne (20), en allant vers une extré¬ mité ouverte de ce dernier.
11. Pièce de raccordement selon la revendica¬ tion 10, caractérisée par le fait qu'elle présente au moins une surface extérieure tronconique (18) autour de la partie de fond (22) et autour de la partie d'en¬ trée (26 du trou borgne (20).
12. Pièce de raccordement selon la revendica¬ tion 11, caractérisée par le fait qu'elle présente une partie tubulaire tronconique (28), d'épaisseur constante, entre la partie de fond et la partie d'entrée du trou borgne (20), la surface extérieure tronconique (18) se prolongeant sur cette partie tubulaire.
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