Brevet FR2266338A1 — publié le 19751024

L'invention concerne le sertissage d2une douille de con vecteur sur i fil conducteur du courant électrique. L'invention sera décrite plus er détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure I est une vue en perspective dtun appareil de sertissage selon l'invention la figure 2 est une vue en perspective d'une cosse sertie selon le procédé de l'invention la figure 3. est une coupe axiale de la cosse représentée sur la figure 2 ; la figure 4 est une coupe axiale de la cosse disposée dans appareil de sertissage après l'accomplissement d'une pre mière étape du procédé selon l'invention ; la figure 5 est une coupe axiale; semblable à celle de la figure 4, de la cosse après l'accomplissement d'une seconde étape du procédé selon l'invention ; la figure 6 est une élévation, avec coupe longitudinale partielle; d'une partie de la tête de l'appareil selon ltinvention ; et la firre '7 est une vue en perspective d'une variante de connexion réalisée selon le procédé de l'invention. Une cosse 4 (figure 3); convenant au procédé selon l'in- vention comprend une douille tubulaire 10 d'une extrémité axiale de laquelle dépasse une patte annulaire 12. Un manchon cylindri que. 14 est monté coaxialement sur la douille et dépasse de l2ex- trémité axiale et arrière de cette dernière, comme représenté er, 15. Un tronçon 16 de ce manchon, moisir ut l'extrémité arrière de la douille, est replié vers l'intérieur pour constituer un cene de guidage des brins 6 d'un fil de métal introduit dans la aouille. L'extrémité 18 du manchon, éloignée de la douille, est repliée sur elle-même pour réduire légèrement le diamètre de 12ouverture du tronçon 15.La douille 10 peut être en cuivre ou en tout autre métal relativement tendre et ductile; alors que le manchon t4, qui est plus mince que la douille, peut entre en acier. Ce manchon renforce la connexion et constitue un support pour la gaine isolante 8 du fil. Un manchon isolant 20 en matière plastique convenable entoure le manchon 14. L'appareil 22 de sertissage selon ltinvent-ion (figure 1) comporte un bati 24 duquel dépasse une poignée fnze 26. Une poignée mobile 28 pivote par un axe 30 sur le bats. Ce dernier renferme un mécanisme à cames ou à genouillère (non représenté) qui fait monter un coulisseau lorsque les poignées sont rapprochées. le brevet des Etats-Unis dtAmérique N 1 305 249 décrit un mécanisme du type à cames convenant à l'appareil selon l'inven- tison le bati est réalisé d'une seule pièce avec une tdte 32 comportant des matrices fixes 34 et 56 de sertissage à ctté desquelles est monté un mors fixe 35. Des matrices mobiles 38 et 40 de sertissage et un mors mobile 41 sont montés sur l'extrémité supérieure du coulisseau de ltappareilj de manière qu'une cossez placée entre les matrices et les mors; puisse être sertie radialement lorsque les poignées 26 et 28 sont refermées.Comme représenté sur la figure 4; les matrices sont espacées les unes des autres dans la direction axiale de la cosse. les matrices 34 et 38 sertissent le support isolant de la cosse sur la gaine isolante 8 du fil; alors que les matrices 96 et 40 sertissent la douille sur l2tme torsadée. Les mors 35 et 41 sont plus minces que les matrices de sertissage et conçus pour retenir la douille dans la tête de l'appareil sans la déformer lorsque les poignées sont refermées. l'appareil 22 comporte également un mécanisme 42 à plongeur (figure 6) comprenant un corps cylindrique 44 réalisé dtune seule pièce avec un rebord 46 qui est fixé à la tette de l'appa- reil par des organes 48. le corps 44 comporte un alésage axial 52 et un contre-alésage qui délimite un cylindre 50. Comme représenté sur la figure 6, l'axe de l'alésage est aligné sur l'axe d'une cosse positionnée entre des matrices de sertissage. La face inférieure du corps 44 comporte un dégagement voisin de la tête de l'appareil et destiné au passage de la patte de la cosse. Un plongeur ou poinçon 56, présentant une extrémité 58 approximativement conique; est monté dans l'alésage 52. il est rel é à -z1 r piston cylindrique 60 qui coulisse dans le contre- alésage. TJn ressort hélicoïdal 61, monté entre l'extrémité du contre-alésage et une face du piston, tend à déplacer ce dernier vers une position de retrait. Lrextrémité arrière du piston présente une face inclinée 62 qui entre en contact avec la surface inclinée et complémentaire d1une came 64. Une tige 66 de diametre réduit dépasse de l'extrémité arrière de cette dernière et passe dans un capot 68 vissé sur l'extrémité arrière du corps. Un écrou 70 de blocage retient la came 64 en position, comme représenté. Une poignée 72 dépasse radialement du piston 60 et passe dans une ouverture de la paroi du contre-alésage du corps. le mécanisme à came est monté de manière que toute rotation de la poignée entre la position représentée en trait plein sur la figure 6 et la position représentée en trait mixte provoque une avance du piston 60 et du plongeur ou poinçon 56 vers les matrices, de la position représentée sur la figure 4 à celle représentée sur la figure 5. Lorsqutune cosse dot titre sertie sur un fil; sa douille est placée entre les matrices de sertissage, comme représenté sur la figure 6, de manière que la patte annulaire porte sur une surface 54. Les poignées de l'appareil sont ensuite déplacées l'une vers l'autre jusqu'à ce que les matrices inférieures de sertissage s1 élèvent suffisamment pour pincer la cosse sans la déformer sensiblement. T'extrémité dénudée du fil est alors introduite dans cette cosse et les poignées sont totalement refermées (figure 4) pour sertir la cosse sur le fil. Comme représenté sur la figure 4, la douille 10 est alors comprimée sur ltame torsadée du fil dont les brins sont déformés et comprimés sur un tronçon 74 dSétranglement. Cepen dant, le tronçon des brins situé à proximité de l'extrémité gauche de la douille (figure 4) n1 est pas très déformé. Pendant que les poignées sont maintenues en position de fermeture et que la douille est pincée fortement entre les matrices 34, 36, 38 et 40 de sertissagc, la poignée 72 est tournée de sa position représentée en trait plein sur la figure 6 à sa position représentée en trait mixte pour faire avancer axialement le plongeur ou poinçon et le faire tourner d"environ 1800 sur son axe. La toute conique de ce poinçon est introduite à force dans le faisceau de brins et réalise un évidement conique 76 (figure 5). Au cours de cette opération; les surfaces 37 et 39 des mors 35 et 41 retiennent l'extrémité de la douille contre tout déplacement radial.Ltappareil déforme donc fortement et à froid les extrémités des brins du fil et les repousse vers ltextérieur par rapport à l'axe de la cosse pour les faire porter contre la paroi intérieure de la douille. La déformation des brins ést maximale à l'extrémité du fil et décroît longitudinalement par rapport à ce dernier, vers ltextrémité intérieure de l'évidement 76. La pression estreme du plongeur produit, par suite de la retenue de la douille pendant la réalisation de 12 évidement axial, un écrasement des extrémités des brins contre la surface intérieure de la douille et, probablement, un soudage à froid de certains des brins les uns sur les autres et sur la paroi de cette douille. Lorsque la connexion est achevée, les tronçons extrêmes des brins se présentent sous la forme d'une masse soudée de métal de laquelle des brins individuels dépassent, bien qu'un examen par métallographie montre des lignes de séparation entre les brins fortement usinés et déformés à froid. La connexion ainsi réalisée présente de bonnes caractéristiques électriques et le contact intime entre les brins et la douille empêche ou au moins résiste à une séparation très légère (risquant de se produire lors de variations de températures) pouvant entraîner une corrosion et, par suite, la détérioration de la connexion. La douille étant comprimée par les matrices 36 et 40 de sertissage pendant que l'évidement 76 est réalisé, les efforts mécaniques produits lors de cette opération n'affectent pas le tronçon serti 74 du fil. Ce procédé convient au montage de cosses sur des fils d'aluminium pleins et torsadés et il permet notamment dlélimi- ner les problèmes rencontrés lors du montage de cosses sur des fils dfalumxtium torsadés comportant un grand nombre de brins, par exemple 19 et 41 brins. La douille 10 est généralement en métal relativement tendre, par exemple en cuivre ou en aluminium. Dals le cas du cuivre, elle peut être revêtue d'un métal supprimant ou ralentissant les effets de la corrosion galvanique, par exemple d'étain. En variante? la douille et la patte de la cosse peuvent être réalisées en tôle composée comprenant une bande relativement large de cuivre qui recouvre une bande relativement étroite d'aluminium, ou vice versa. La largeur de la bande d'aluminium est -telle qu'elle constitue une gaine de protection de la douille. Ces métaux composés peuvent être réalisés par liaison de l'aluminium au cuivre et ils conviennent notamment lorsque la cosse est soumise à un environnement présentant une certaine humidité et une certaine salinité. Le terme "aluminium" désigne également les alliages à forte teneur en aluminium et utilisés couramment pour les fils et les cosses de connexion? par exemple l'alliage EC,réftrence B)14-60 des normes-américaines. La cosse représentée sur les figures 2 et 3 est du type classique à corps fermé, ctest-à-dire dont la douille se présente sous la forme drun cylindre sans joint ou comprenant un joint soudé ou brasé. te procédé et appareil selon l'invention conviennent également aux cosses ouvertes du type en U; tel que celle représentée sur la figure 7. Cette cosse comporte une embase ou tronçon arrondi 79 comprenant un premier groupe de deux parois latérales 80, recourbées l'une vers l'autre et sur 'ex- trémité dénudée du fil. Ces parois latérales sont décalées l'une par rapport à ltautre sur stase longitudinal de la cosse et présentent des extrémités qui se recouvrent, comme représenté. Un second groupe de deux parois latérales 78 est serti sur la gaine isolante du fil pour supporter les contraintes. tes cosses de ce type nécessitent l'utilisation de matrices de sertissage différentes de celles représentées sur les figures. Hormis ces matrices, Appareil destiné au sertissage des cosses du type en U est en tous points semblable à l'appareil décrit précédemment Il est évident que l t appareil de sertissage peut être du type semi-automatique ou automatique, monté sur une machine, plutôt que du type à commande manuelle. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent Qtre apportées au procédé et à appareil décrits et représentés sans sortir du cadre de 12 invention. REVENDICATIONS 1* Procédé pour connecter électriquement un fil à une douille d'une cosse, consistant à introduire le fil dans la douille, à sertir cette dernière sur le fil en la soumettant à une force radiale de sertissage à un emplacement voisin de ltex- trémité du fil, le procédé étant caractérisé en ce qutil consiste à repousser axialement et avec un certain mouvement de rotation, à l'aide dtun plongeur; l'extrémité du fil dans la douille pour réaliser une déformation plastique de ce fil 2.Connexion électrique comprenant une douille sertie sur un fil, à proximité de l'extrémité de ce dernier; cette connexion étant caractérisée en ce qutun évidement axial est réalisé dans ltextrémité dru fil pour que certains tronçons de ce dernier se lient intimement à la surface intérieure/de la douille. 3. Connexion selon la revendication 2j caractérlsée en ce que le fil ou la douille et,le cas échéant; le fil et la douille sont en aluminium. 4. Connexion selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le fil es-: torinadé. 5. Connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la douille est bimétallique et présente une paroi interne en aluminium. 6. Appareil pour connecter électriquement une extrémité d'un fil à une douille d'une cosse; cet appareil comprenant des matrices de sertissage montées sur un bti et qutun premier dispositif rapproche et éloigne les unes des autres, sur une trajectoire prédéterminée, pour quelles sertissent la douille sur le fil, l'appareil étant caractér;;sé en ce qutil comporte un mécanisme comprenant un plongeur qui présente une extrémité conque, ce mécanisme étant monté sur le bati de manière que le plongeur soit orienté transversalement par rapport à ladite trajectoire, un second dispositif étant destiné à rapprocher et éloigner axialement ie plongeur des matrices, et une came faisant tourner ce plongeur au cours de son mouvement axial. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que des mors sont montés entre les matrices de sertissage et le plongeur, le second dispositif rapprochant et éloignant ces mors l'un de l'autre pour qu'ils retiennent la douille contre toute expansion radiale lorsque le plongeur est mis en oeuvre. 8. Appareil selon l'une des revendications 6 et 7 caractérisé en ce qutun plateau oscillant commande le plongeur.