WO2005013424A1 - Contact electrique a sertir - Google Patents

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Bernard Brice
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    • H01R4/18—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 effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
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Definitions

  • the invention relates to an electrical crimp contact. It is known to make electrical contact between an electrical wire, in particular multi-strand, and a metallic contact element by a crimping operation for which the fins cut out from the metallic contact element are folded around the stripped electrical wire by a crimping tool. punch-anvil type.
  • the crimped contacts encounter reliability problems for low current and low voltage applications and more particularly micro-breaks appear over time. It has been shown that crimping could lose its effectiveness due to a phenomenon of elastic return of the crimping fins which causes a decrease in the contact pressure between the fins and the strands of the crimped wires and can lead to increases or instabilities in contact resistance, or even loss of electrical contact.
  • the present invention aims to improve such crimped electrical contacts and to remedy the problem of elastic return in order to maintain a high contact pressure throughout the life of the contact.
  • the present invention relates mainly to an electrical contact element to be crimped comprising a crimping zone provided with a longitudinal crimping barrel, receiving an electric wire to be connected by crimping, comprising at least one deformable zone intended to grip the wire, a spring element being arranged in the crimping area so that that the spring element applies pressure to the wire once the deformable zone is crimped onto the wire.
  • the barrel can be an open barrel, the deformable zone consisting of at least one pair of crimping fins.
  • the barrel can be provided with two pairs of crimping fins arranged on either side of the zone of the barrel comprising the spring element in a longitudinal direction.
  • the spring element consists of a tongue cut out from a bottom of the barrel and folded towards the inside of the barrel opposite the deformable zone.
  • the tongue may include a first free longitudinal end and a second longitudinal end connected to a lower part of the barrel.
  • the tongue may in particular be provided at its free end with a curved termination towards the outside of the barrel.
  • the bottom of the barrel can be provided, in front and behind the tongue in the longitudinal direction, with reinforcing sections intended to protect and leave the tongue free during crimping.
  • the spring element is a boss directed towards the inside of the barrel opposite the deformable zone.
  • this contact comprises a zone for receiving a stripped termination 2b of an electric wire 2.
  • the wire is arranged longitudinally in this reception zone which comprises a zone for crimping the stripped part of the wire provided with a longitudinal barrel 1 for crimping and a retention zone comprising the wings 21, 22 intended to be applied to the insulation of the wire.
  • the rear wings 21, 22 will enclose the insulated part 2a of the wire 2 during a crimping operation described later.
  • the barrel 1 of the crimping zone is provided with at least one deformable zone, two zones 3, 4 according to the example, intended to enclose the stripped part of the wire to make the electrical connection.
  • a spring element 5, 6 is arranged in the crimping zone so that the spring element applies pressure to the wire once the deformable zone is crimped onto the wire.
  • the crimping operation consists in crushing the fins 3a, 3b, 4a, 4b on the wire. During their deformation, the fins are constrained on the wire 2b and compress the strands constituting it.
  • the fins slightly relax, which decreases the contact surface with the strands and especially the contact pressure and can lead to micro-cuts or even a loss of connection, in particular in low current applications such as applications for which a detection of electrical continuity with weak signals is carried out, for example for the pyrotechnic circuits of automobile airbag devices.
  • the spring element applies a back pressure under the wire thus compensating for the elastic return of the fins.
  • the elastic return of the fin is compensated by the addition of an elastic function inside the crimping. According to the example of FIG.
  • the barrel 1 is an open barrel, the deformable zone being constituted by two pairs 3a, 3b 4a, 4b of crimping fins.
  • FIG. 2 represents a variant for which only one pair of fins is present.
  • the spring element consists of a tongue 5 cut from a bottom of the barrel and folded inwardly of the barrel opposite the deformable zone. This tongue 5, cut from the bottom of the barrel according to a longitudinal U-shaped cut, has a first free end 7 and a second end 8 for connection to a lower part of the barrel 1.
  • the tongue 5 is provided at its free end 7 with a termination 8 curved towards the outside of the barrel. This termination allows in particular during crimping of the contact on the wire to maintain the tongue inside the barrel by pressing the terminator 8 bent against a crimping tool.
  • the part of the barrel containing the cutouts must have sufficient rigidity so as not to block the tongue.
  • the bottom of the barrel is provided, in front and behind the tongue in the longitudinal direction, reinforcement sections 9, 10 intended to protect and leave the tongue free during crimping.
  • the tongue is replaced by a boss 6 directed towards the inside of the barrel facing the deformable zone 3.
  • This boss is made so that it has a stiffness such that the boss after crimping pushes back the strands of wire 2a towards the fins to compensate the return of these fins.
  • the boss can be of ellipsoidal shape in order to increase its rigidity.
  • the invention is not limited to the examples shown and is notably applicable to other geometries of crimping drums such as closed tubular drums. It has no influence on the crimping process which remains, in a known manner, carried out with a die-punch device such as for example described in the document US 3 616 674 to which reference should be made for the description of this. device.
  • the invention remains compatible with the production of streaks of known type on the crimping fins or on the spring part.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

L'objet de l'invention est un élément de contact électrique à sertir comportant une zone de sertissage pourvue d'un fût (1) longitudinal de sertissage, recevant un fil (2) électrique à sertir disposé longitudinalement, pourvue d'au moins une zone déformable (3, 4) destinée à enserrer le fil, un élément ressort (5, 6) étant disposé dans la zone de sertissage de telle sorte que l'élément ressort applique une pression sur le fil une fois la zone déformable sertie sur le fil.

Description

CONTACT ELECTRIQUE A SERTIR
L'invention concerne un contact électrique à sertir. II est connu de réaliser un contact électrique entre un fil électrique notamment multibrins et un élément de contact métallique par une opération de sertissage pour laquelle des ailettes découpées dans l'élément de contact métallique sont repliées autour du fil électrique dénudé par un outil de sertissage de type poinçon-enclume. Les contacts sertis rencontrent des problèmes de fiabilité pour des applications faibles courants et faibles tensions et plus particulièrement des micro-coupures apparaissent dans le temps. Il a été mis en évidence que le sertissage pouvait perdre de son efficacité en raison d'un phénomène de retour élastique des ailettes de sertissage ce qui cause une diminution de la pression de contact entre les ailettes et les brins des fils sertis et peut conduire à des augmentations ou des instabilités de résistance de contact, voire à des pertes de contact électrique. La présente invention vise à perfectionner de tels contacts électriques sertis et à remédier au problème de retour élastique afin de conserver une pression de contact importante au long de la vie du contact. Pour ce faire la présente invention concerne principalement un élément de contact électrique à sertir comportant une zone de sertissage pourvue d'un fût longitudinal de sertissage, recevant un fil électrique à connecter par sertissage, comprenant au moins une zone deformable destinée à enserrer le fil, un élément ressort étant disposé dans la zone de sertissage de telle sorte que l'élément ressort applique une pression sur le fil une fois la zone deformable sertie sur le fil. Plus particulièrement, le fût peut être un fût ouvert, la zone deformable étant constituée par au moins une paire d'ailettes de sertissage. Avantageusement le fût peut être pourvu de deux paires d'ailettes de sertissage disposées de part et d'autre de la zone du fût comportant l'élément ressort dans un sens longitudinal. Dans un premier mode de réalisation, l'élément ressort est constitué d'une languette découpée dans un fond du fût et repliée vers l'intérieur du fût en regard de la zone deformable. Plus particulièrement, la languette peut comporter une première extrémité longitudinale libre et une seconde extrémité longitudinale raccordée à une partie inférieure du fût. La languette peut notamment être pourvue au niveau de son extrémité libre d'une terminaison recourbée vers l'extérieur du fût. Le fond du fût peut être pourvu, en avant et en arrière de la languette dans le sens longitudinal, de sections de renfort destinées à protéger et laisser libre la languette lors du sertissage. En mode de réalisation alternatif, l'élément ressort est un bossage dirigé vers l'intérieur du fût en regard de la zone deformable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention en référence aux figures qui représentent: En figure 1 : Une vue d'ensemble en perspective d'un élément de connecteur électrique muni d'un contact à sertir selon un premier mode de réalisation de l'invention; En figure 2: Une variante de réalisation du contact à sertir selon la figure 1 ; En figure 3: Une vue en perspective d'un second mode de réalisation d'un contact à sertir selon l'invention; En figure 4: Le contact à sertir selon la figure 3 en coupe. L'élément de contact électrique à sertir selon l'exemple représenté en figure 1 est un contact électrique découpé plié comportant une extrémité 20 de raccordement à un contact complémentaire, toute autre extrémité restant envisageable. Selon l'invention, ce contact comporte une zone de réception d'une terminaison dénudée 2b d'un fil électrique 2. Le fil est disposé longitudinalement dans cette zone de réception qui comporte une zone de sertissage de la partie dénudée du fil pourvue d'un fût 1 longitudinal de sertissage et une zone de rétention comportant les ailes 21 , 22 destinées à s'appliquer sur l'isolant du fil. Les ailes arrières 21 , 22 enserreront la partie isolée 2a du fil 2 lors d'une opération de sertissage décrite ultérieurement. Pour le sertissage et la connexion électrique du fil 2 avec le contact électrique, le fût 1 de la zone de sertissage est pourvu d'au moins une zone deformable, deux zones 3, 4 selon l'exemple, destinées à enserrer la partie dénudée du fil afin de réaliser la connexion électrique. Selon l'invention, un élément ressort 5, 6 est disposé dans la zone de sertissage de telle sorte que l'élément ressort applique une pression sur le fil une fois la zone deformable sertie sur le fil. En effet, l'opération de sertissage consiste à écraser les ailettes 3a, 3b, 4a, 4b sur le fil. Lors de leur déformation, les ailettes sont contraintes sur le fil 2b et compriment les brins le constituant. Il a été montré que du fait de l'élasticité du métal constituant le contact électrique, lors du relâchement de la compression, les ailettes se détendent légèrement, ce qui diminue la surface de contact avec les brins et surtout la pression de contact et peut conduire à des micro-coupures voir une perte de connexion, notamment dans des applications à faible courant comme les applications pour lesquelles une détection de continuité électrique à signaux faibles est réalisée par exemple pour les circuits pyrotechniques des dispositifs de coussins gonflables de sécurité automobile. Afin de pallier ce problème et maintenir une pression de contact sur les brins du fil, selon la présente invention, l'élément ressort applique une contre pression sous le fil compensant ainsi le retour élastique des ailettes. Ainsi, selon l'invention, le retour élastique de l'ailette est compensé par l'ajout d'une fonction élastique à l'intérieur du sertissage. Selon l'exemple de la figure 1 , le fût 1 est un fût ouvert, la zone deformable étant constituée par deux paires 3a, 3b 4a, 4b d'ailettes de sertissage. La figure 2 représente une variante pour laquelle une seule paire d'ailettes est présente. Selon les figures 1 et 2, l'élément ressort est constitué d'une languette 5 découpée dans un fond du fût et repliée vers l'intérieur du fût en regard de la zone deformable. Cette languette 5, découpée dans le fond du fût selon une découpe en U longitudinale, comporte une première extrémité 7 libre et une seconde extrémité 8 de raccordement à une partie inférieure du fût 1 . Le fait de réaliser deux paires d'ailettes revient à ouvrir l'aile de sertissage au dessus de la fonction élastique ajoutée afin de laisser à celle-ci la possibilité de jouer pleinement son rôle de ressort, le fût ouvert permettant à la languette de garder son élasticité lors de l'opération de sertissage. Une variante pour laquelle la languette comporte deux extrémités longitudinales raccordées au fût est envisageable, la découpe étant alors du type à deux découpes parallèles longitudinales, la languette étant repoussée vers l'intérieur du fût. Selon la variante de la figure 2, la languette 5 est pourvue au niveau de son extrémité 7 libre d'une terminaison 8 recourbée vers l'extérieur du fût. Cette terminaison permet notamment lors du sertissage du contact sur le fil de maintenir la languette à l'intérieur du fût par l'appui de la terminaison 8 recourbée contre un outil de sertissage. Afin de protéger la languette lors du sertissage, la partie du fût comportant les découpes doit posséder une rigidité suffisante pour ne pas bloquer la languette. Pour cela et comme visible en figure 2, le fond du fût est pourvu, en avant et en arrière de la languette dans le sens longitudinal, de sections renfort 9, 10 destinées à protéger et laisser libre la languette lors du sertissage. En variante selon les figures 2 et 3, la languette est remplacée par un bossage 6 dirigé vers l'intérieur du fût en regard de la zone deformable 3. Ce bossage est réalisé de telle sorte qu'il possède une raideur telle que la bossage après sertissage repousse les brins du fil 2a vers les ailettes pour compenser le retour de ces ailettes. Avantageusement, le bossage peut être de forme ellipsoïdale afin d'augmenter sa rigidité. L'invention n'est pas limitée aux exemples représenté et est notamment applicable à d'autres géométries de fûts de sertissage tel que fût fermé tubulaire. Elle n'a pas d'influence sur le procédé de sertissage qui reste de manière connue réalisée avec un dispositif matrice-poinçon tel que par exemple décrit dans le document US 3 616 674 auquel il y a lieu de se référer pour la description de ce dispositif. L'invention reste compatible avec la réalisation de stries de type connu sur les ailettes de sertissage ou sur la partie ressort.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 - Elément de contact électrique à sertir comportant une zone de sertissage pourvue d'un fût (1 ) longitudinal de sertissage, recevant un fil (2) électrique à connecter par sertissage, comprenant au moins une zone deformable (3, 4) destinée à enserrer le fil, caractérisé en ce qu'un élément ressort (5, 6) est disposé dans la zone de sertissage de telle sorte que l'élément ressort applique une pression sur le fil une fois la zone deformable sertie sur le fil. 2 - Elément de contact électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fût (1 ) est un fût ouvert, la zone deformable étant constituée par au moins une paire (3a, 3b 4a, 4b) d'ailettes de sertissage. 3 - Elément de contact électrique selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le fût (1 ) est pourvu de deux paires (3, 4) d'ailettes de sertissage disposées de part et d'autre de la zone du fût comportant l'élément ressort (5, 6) dans un sens longitudinal. 4 - Elément de contact électrique selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'élément ressort est constitué d'une languette (5) découpée dans un fond du fût et repliée vers l'intérieur du fût en regard de la zone deformable. 5 - Elément de contact électrique selon la revendication 4 caractérisé en ce que la languette (5) comporte une première extrémité (7) longitudinale libre et une seconde extrémité (8) longitudinale raccordée à une partie inférieure du fût (1 ). 6 - Elément de contact électrique selon la revendication 5 caractérisé en ce que la languette (5) est pourvue au niveau de son extrémité (7) libre d'une terminaison (8) recourbée vers l'extérieur du fût. 7 - Elément de contact électrique selon l'une des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que le fond du fût est pourvu, en avant et en arrière de la languette dans le sens longitudinal, de sections de renfort (9, 10) destinées à protéger et laisser libre la languette lors du sertissage. 8 - Elément de contact électrique selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'élément ressort est un bossage (6) dirigé vers l'intérieur du fût en regard de la zone deformable (3).
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