Brevet FR2158035A1 — publié le 19730608

La présente invention se rapporte aux terminaisons ou extrémités de conducteurs électriques et plus particulièrement à la combinaison d'un conducteur présentant des caractéristiques de suppression de haute fréquence. Les conducteurs de ce type conviennent particulirenent bien pour être utilisés dans la fabrication de fils ou cables d'allumage pour automobiles. Lors de la fabrication et de la réparation de véhicules automobiles il est d'une pratique courante d'utiliser des câbles d'allumage formés de conducteurs capables de supprimer des parasites dus à des émissions radiophoniques, de télévision et d'autres émissions électroniques. Parmi les conducteurs d'antiparasitage actuellement en service, il existe des types résistifs et inductifs mais dans l'un ou l'autre cas le conducteur est placé dans une gaine isolante et une extrémité du conducteur est classiquement équipée d'une cosse fixée sur la gaine isolante et agencée pour être montée de façon séparable sur une bougie d'allumage.Lorsque la cosse est enlevée de la bougie d'allumage, une telle opération est presque invariablement exécutée en exerçant une force de traction sur le conducteur et il en résulte la génération d'une contrainte considérable aux connexions entre la cosse, la gaine isolante et le conducteur. L'effet de cette contrainte peut être amplifié considérablement dans des environnements à hautes températures. On s'est rendu compte de la nécessité de disposer a d'une ter- minaison de câble capable de résister aux contraintes auxquelles elle peut être soumise en cours de service et on a proposé de nombreuses solutions pour résoudre ce problème. Toutes les solutions mises en pratique dans le commerce sont basées, au moins en partie, sur la réalisation d'un conducteur comportant une âme non métallique formée d'une altière présentant une grande résistance à la traction et qui est inprégnée d'une matière conductrice ou bien qui est entourée d'un fil conducteur. L'ae est classiquement placée dans une gaine isolante extérieure encaoutchouc ou en une matière similaire au caoutchouc et résistant à la chaleur, à l'huile et à d'autres influences perturbatrices. La cosse doit établir une connexion électrique avec l'ame conductrice et doit être liée étroitement à la gaine isolante afin d'empêcher la pénétration de matières étrangères entre l'isolation et la cosse. La liaison entre la cosse et la gaine isolante a cependant présenté des inconvénients du fait que la matière de la gaine, qui est du caoutchouc ou une matière similaire, présente une résistance à la traction moins grande que celle de l'âme et est,par conséquent, considérablement plus sujette à une rupture lorsqu'elle est soumise à une traction.On a remédié dans une certaine mesure à cet inconvénient en prévoyant une gaine intérieure d'isolation dans laquelle l'âme du conducteur est logée et en interposant une enveloppe tressée formée de fibres de verre ou de matière textile entre la gaine intérieure et la gaine isolante extérieure. La tresse renforce la gaine isolante extérieure. Un conducteur du type précité comportant une tresse deten- forcement de la gaine isolante présente un diamètre supérieur à celui de l'âme conductrice proprement dite, ce qui pose des problèmes en ce qui concerne l'établissement d'une conductibilité électrique entre l'âme conductrice et la cosse. Ce problème a été résolu en enlevant les gaines isolantes et tressée sur une longueur suffisante de l'rame conductrice de manière à permettre le recourbement vers l'arrière ou le repliement sur elle-même de façon qu'elle s'étende le long de l'extrémité adjacente de la gaine isolante.La cosse est ensuite montée sur la partie recourbée en arrière de 1'âme et sur l'extrémité de la gaine isolante et est sertie de manière à accrocher étroitement à la fois l'rame et la gaine. Cependant cette structure présente plusieurs inconvénients. Par exemple, du fait qu'on doit recourber vers l'arrière environ 18 à 25 mm de l'ame conductrice le long de la gaine isolante pour assurer la retenue de l'âme à l'intérieur de la cosse, l'âme doit par conséquent avoir initialement une longueur hors-tout supérieure à la longueur du conducteur final, ce qui représente une perte effective d'une partie de la longueur de l'âme. Dans de nombreux cas, l'âme est recourbée sur ellemême aux deux extrémités du conducteur.Lors de la fabrication de fils ou de câbles d'allumage, la perte effective réalisée sur la longueur d'âme de conducteur peut atteindre plusieurs dizaines de kilomètres pendant une certaine période de fabrication. Un autre inconvénient de l'ensemble de cosse et d'âme du type repliée sur elle-même est qu'on ne dispose pas de moyens efficaces pour empêcher une oxydation ae se former dans une zone adjacente à la jonction de l'âme repliée sur elle-même avec la cosse. Cette oxydation devient fréquemment corrosive et il en résulte un éclatement a'arcs entre l'amie et la cosse, un tel éclatement d'arcs pouvant se traduire par une destruction de lAame, de la cosse, ou bien de ces deux parties et, par conséquent, un endommagement du conducteur. On a remédié à un nombre considérable des difficultés mentionnées ci-dessus dans un conducteur réalisé comme décrit dans le Brevet des Etats-Unis d'Mnérique nO 3.243.763, dans lequel une âme conductrice non métallique comporte un bourrelet en matière plastique formé sur l'extrémité dénudée de l'Ame et il est prévu un élément métallique électriquement conducteur qui est serti sur l'âme entre le bourrelet et l'extrémité adjacente de l'isolation. Le bourrelet,élément conducteur et l'extrémité adjacente de l'isolation peuvent entre entourés par une cosse qui est sertie sur l'isolation et sur 1 t élément conducteur.Cependant, même avec cette construction, la longueur effective de lAame est réduite de la valeur occupée par le bourrlet. Sn outre, il faut attendre beaucoup de temps pour que le bourrelet en matière plastique se solidifie et soit fixé rigidement sur l'ame de sorte qu'on ne peut pas effectuer une fabrication automatique à cadence élevée de tels conducteurs. L'invention a pour but de réaliser un conducteur de suppression de parasites de haute fréquence remédiant aux inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention a également pour but de réaliser un conducteur du type précité qui élimine ou réduit fortement les pertes d'â- me se produisant dans les realisations connues et qui évite la prévision d'une gaine intérieure isolante et d'une tresse de renforcewent. L'invention a également pour but de réaliser un ensemble d'un conducteur et d'une cosse qui soit théoriquement imperméa ble à une corrosion interne. L'invention a également pobr but de réaliser un procédé de fabrication d'un conducteur du type précité, qui soit compatible avec une installation de production automatique à grande vitesse. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une coupe longitudinale partielle d'un conducteur corrspondant à un mode de réalisation de l'invention Fig. 2 est une vue similaire à la figure 1 et montrant une cosse particulière fixée à une extrémité du conducteur, Fig. 3 est une vue similaire à la figure 1 mais montrant une variante de conducteur, Big. 4 est une vue similaire à la figure 3 mais montrant un autre mode de réalisation de l'invention, et Fig. 5 est une vue similaire à la figure 1 mais montrant un autre mode de réalisation de l'invention. Un conducteur construit suivant le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2 compr-nd une âme non métallique 1 formée d'une matière présentant une grande résistance à la traction. Cette âme peut être constituée d'une matière appropriée telle qu'un câble en fibres de verre, plusieurs tresses en fibres de verre ou bien un cordon en fibres de verre, ou bien elle peut être constituée de toute autre matière présentant la résistance à la traction reuise et la caractéristique de résistance à chaud qui va être définie dans la suite. L'"ame doit être capable d'éliminer des parasites haute fréquence-et,si elle doit être du type à impédance inductive, elle peut être enroulée en spirale avec un fil conducteur métallique 2, comme indiqué sur les figures 1 et 2, ou bien, lorsque l'âme doit être du type résistant, elle peut être imprégnée de particules conductrices 2a, comme indiqué sur les figures 3 et 4. L'inuention est applicable à la fabrication d'un conducteur du type résistif ou du type inductif et dans la suite de la description, les termes "âme" ou âme conductrice" se rapportent soit à un élément non métallique imprégné ou revêtu de particules conductrices, soit à un élément non métallique sur lequel est enroulé un fil conducteur. L'âme est entourée par une gaine extrudée 3 formée d'une matière élastomère isolante qui peut être soit une matière plastique classique soit un caoutchouc rsistant à la chaleur et à l'huile ou une substance du genre caoutchouc. L'âme conductrice et isolée est fabriquée en grandes longueurs qui sont ensuite tronçonnées en longueurs plus courtes par des machines classiques de tronçonnage de fils. Après 1ropé- ration de tronçonnage, ou en même temps que celle-ci, en fonctian du type de machine utilise, l'une ou bien les deux extrémités du conducteur tronçonné sont dénudées par enlèvement de l'isolation de manière à dégager une courte longueur de l'âme. La longueur de la partie dénudée de l'âne ne doit pas être supérieure à 2,5 à 5 mm. Autour d'une extrémité dénudée de lAame, on coule n élément d'accrochage 4 en matière ductile, métallique et électriquement conductrice. L'élément 4 a une longueur correspondant sensiblenent à la longueur dénudée de l'âme et peut autre moulé sous pression en place sur ltame à l'aide de l'une des nombreuses machines différentes de moulage sous pression mais il est préférable que l'élément d'accrochaUe soit formé sur l'extrémité dénudée de l'âme dans une phase e ltopération de tronçonnage et de dénudage de conducteur.Ce problème peut être résolu en utilisant une machine de moulage sous pression correspondant au modèle 41 fabriqué par la Société "Fisher Gauge Limited". Le métal constituant l'élément d'accrochag4e/doit présenter une température de usion suffisamment basse pour empêcher un endommagement de l'ame 1, de la matière conductrice portée par l'âne et de l'isolant 3. Inveisement, l'âme, la matière conductrice portée par celle-ci et l'isolant doivent pouvoir résister à la température de ce métal en fusion. En outre, le métal constituant l'élément d'accrochage 4 doit subir un retrait lors de sa solidification afin d'établir une liaison mécanique extrtme- ment solide entre l'âme 1 et ce métal.La liaison étroite établie entre l'élément d'ancrage et l'âme permet non seulement d'obtenir entre ces parties un joint d'une intégrité structurale suffisante pour empêcher leur séparation intempestive mais également de créer une excellente liaison électrique entre les deux parties. Un alliage formé de 96 % de plomb et de 4 % d'antimoine et présentant une température de liquidus de 3000C possède toutes ces caracté istiques. On peut également employer des alliages de plomb et d'autres métaux tels que l'étain, le zinc, etc... Après la coulée et la solidificauion de l'élément d'accrochage 4, on peut monter une cosse tubulaire 5 pour bougie d'allumage d'une construction classique sur l'élément d'acerochage et sur l'extrémité adjacente de la gaine isolante 3. La cosse peut ensuite être sertie circonférntiellement et radialement ves l'intérieur, comme indiqué en 6, contre l'élément 4 de fa çon à accrocher la cosse solideunt sur l'élément 4. La ductilité de l'élément d'accrochage permet d'établir une liaison mécanique et électrique extr8mement sûre entre 1' lément d'accrochage et la cosse.Un sertissage de la cosse exécuté radialement vers l'intérieur sur l'dément d'accrochage permet à ce dernier d'entrer en contact plus étroit avec l'âme 1. Il est préférable que la cosse soit également sertie circon férentielleient et radialement vers l'iLtérieur, comme indiqué en 7, dans une zone adjacente à l'extrUmité librede la gaine isolante 3 et de manière à appliquer étroitement l'extrémité de la gaine contre la surface intérieure de la cosse et la surface correspondante de l'élément d'accrochage 4. Un tel agencement établit un joint étanche à l'air et à l'humidité entre la cosse et la gaine isolante ainsi que l'élément d'accrochage 4. L'intégrité structurale de la liaison établie entre ltélé- ment d'accrochage 4 et l'extrémité dénudée de lAame conductrice peut être augmentée le cas échéant en évasant l'extrémité libre de l'âme, comme indiqué en 8 sur la figure 3. Le cas échéant, l'extrémité libre de l'âme peut comporter un évidement cônique 9. L'élément d'accrochage 4 est ensuite coulé sur l'extrémité libre de l' & e de la manière précédemment décrite. Si l'évidement 9 est prévu à l'e:tr Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 4 l'extrémité libre de l'âme 1 peut être recourbée ou repliée comme indiqué en 10 avant d'être pourvue de l'élément d'accrochage 4. Dans cette structure, la solidification du métal en usion fait en sorte qu'il accroche très étroitement la partie recourbée de l'âme en établissant avec celle-ci une liaison très étroite. Dans un conducteur fabrIqué suivant l'invertion, la cosse 5 est accrochée directement sur l'élément 4 au lieu de l'être sur la gaine isolante 3 et ltâ!e est par conséquent directement sur l'élément 4. I1 en résulte que des contsaintes de tension exercées sur la cosse sont transmises à l'âme et non pas à l'isolant, ce qui évite de prévoir une g-ine tressée séparée ou partie similaire de renforcement de l'isolation. Les mtièrs dont les différentes parti-s de la structure sont formées peuvent être choisies de façon à être relativenont non affectées par les températures de l'environnement dans lequel elles fonctionnent, ce qui évite les problèmes de retenue de cosses se osant pour les réalisations connues dans un environnerent à température élevée. Rien que la cosse particulière 5 représentée sur la figure 2 soit agencée pour entre utilisée avec une bougie d'allumage, il va de soi qu'on peut employer d'autres types de cosses ou de bornes. En variante, il est possible dans certains cas que l'élément d'accrochage formé par moulage sous pression constitue lui-même une borne. Une telle structure a été représentée sur la figure 5 où un élément d'ancrage Il moulé sous pression comporte une forme légèrement bulbeuse dont le diamètre est sensiblement supérieur à celui de la gaine 3. La forme de l'élément 11 ést ehoisie de manière à permettre son emboîtement dans la prise d'un distributeur d'automobile classique. L'élément 11, ou bien l'élément 4, peuvent avoir différentes formes simplement en changeant le moule de coulée sous pression dans lequel l'élément est fabriqué. REVEEDICATIONS lo Terminaison ou extrémité de conducteur électrique comportant une partie conductrice supportée par une ame non conductrice dépassant d'au moins une extrémité d'une gaine isolante, caractérisée en ce qu'il est prévu un élément d'accrochage en métal électriquement conducteur qui entoure ladite extrémité de l'âme en étant en contact avec la partie conductrice, l'élément étant coulé en place sur l'extrémité de l'amie et étant formé à partir d'un métal en fusion qui subit un retrait lors de sa solidification. 2. Terminaison de conducteur suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite extrémité de 1'amie est évasée. 3. Terminaison de conducteur suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite extrémité de l'âme comporte un évidement qui contient un métal faisant partie de l'élément d'accrochage. 4. Terminaison de conducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite extrémité de l'âme est recourbée. 5. Terminaison de conducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit élément d'accrochage est serti vers l'intérieur en direction de l'ame. 6. Terminaison de conducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit élément est serti circonférentiellement et radialement vers l'intérieur. 7. Terminaison de conducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu une cosse électriquement conductrice qui est pourvue d'une partie tubulaire recevant ledit élément d'accrochage. 8. Terminaison de conducteur suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'une extrémité de ladite partie tubulaire reçoit également une partie de la gaine adjacente à cette extre- mité. 9. Terminaison de conducteur suivant la revendication 8, caracté~isée en ce que ladite extrémité de la partie tubulaire est sertie vers l'intérieur en direction de la gaine. 10. Terminaison de conducteur suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que ladite partie tubulaire est sertie vers l'intérieur en direction dudit élément. 11. Terminaison de conducteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à lo, caractérisée en ce que ledit élément a un diamètre supérieur à celui de la gaine. 12. Procédé de réalisation de terminaisons ou extrémités d'un conducteur électrique formé d'une ortie électriquement conductrice qui est supportée par une tlie non conductrice et qui est logée dans une gaine isolante qui a été enl-vée d'au moins une extrémité du ccnducteur afin de dénuder cette extrémité et la partie électriquement conductrice se trouvant sur ladite extrémité, caractérisé en ce qu'on coule in situ sur ladite extrémité de l'amie un élément d'accrochage formé d'un métal en fusion électriquement conducteur qui subit un retrait lors de sa solidification et en ce qu'on fait solidifier ledit métal. lj. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'on assure l'évasement de ladite extrémité de l'âme avant de couler l'élément sur celle-ci. 14. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'on recourbe ladite extrémité de l'âme avant la coulée de l'élément sur celle-ci. 15. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'on place une cosse tubulaire et électriquement conductrice su ledit élément et en ce qu'on fixe la borne sur l'lément par sertissage. 16. Procédé suivant la revendication 1v, caractérisé en ce qu'on engage la cosse tubulaire égalenent sur la gaine dans une position adjacente à ladite extrémité de l'âme et en ce qu'on effectue le sertissage de la cosse en direction de la gaine. 17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisé en ce qu'on ménage dans ladite extrémité de l'ame un évidement dans lequel on coule le métal destiné à former l'élément d'accrochage.