Brevet FR3022406A1 — publié le 20151218

- 1 - L'invention concerne le raccordement électrique dans un circuit électrique, notamment de véhicule automobile. Un véhicule automobile comporte plusieurs organes électriques qui sont alimentés par une batterie reliée à ceux-ci par des conducteurs électriques, le plus souvent des 5 câbles ou faisceaux de câbles. En particulier, il est connu de relier à la batterie du véhicule, d'une part, un alternateur, au moyen d'un conducteur et, d'autre part, un démarreur, au moyen d'une dérivation de ce même conducteur. Habituellement, le conducteur est un câble électrique comportant une âme en fils 10 torsadés en cuivre ou comprenant essentiellement du cuivre. Une gaine isolante entoure l'âme sur pratiquement toute sa longueur. On dit qu'un élément comprend essentiellement un matériau quand il comprend plus de 50% en masse de ce matériau. Il est connu de réaliser la dérivation évoquée ci-dessus au moyen d'un organe de raccordement électrique en matériau conducteur électriquement en forme générale de 15 « L ». Cet organe de raccordement comprend, d'une part, une première branche formant cosse de raccordement du démarreur au conducteur et, d'autre part, une seconde branche de liaison reliée à l'âme du conducteur. Habituellement, l'organe de raccordement est en cuivre ou en matériau comprenant 20 essentiellement du cuivre. La gaine du conducteur reliant la batterie à l'alternateur est interrompue de façon à délimiter une partie dénudée de l'âme en cuivre s'étendant entre des première et seconde extrémités d'interruption de la gaine. La branche de liaison (en cuivre) de l'organe de raccordement est sertie sur la partie dénudée de l'âme (en cuivre) du 25 conducteur reliant la batterie à l'alternateur. Le cas échéant, ce sertissage est complété par un étamage de la liaison organe de raccordement/âme du conducteur. Néanmoins, afin de réduire le poids et le coût des câbles, on souhaite substituer des câbles à âme en fils torsadés comprenant essentiellement de l'aluminium aux câbles à âme comprenant essentiellement du cuivre. 30 Or, l'aluminium est un matériau qui est peu apte au sertissage, notamment par rapport au cuivre, du fait de ses propriétés mécaniques, particulièrement de sa relaxation mécanique. De plus des couches d'alumine se forment superficiellement sur l'aluminium serti. En outre, à l'inverse d'une âme en cuivre, on préfère éviter de dénuder partiellement une âme en aluminium. 35 Un but de l'invention est donc de fournir un organe de raccordement électrique qui peut être relié à des conducteurs à âme comprenant essentiellement de l'aluminium. Pour ce faire, on prévoit selon l'invention un organe de raccordement électrique en - 2 - matériau conducteur électriquement et en forme générale de « L » comprenant une première branche formant cosse de raccordement et une seconde branche de liaison destinée à être reliée à une âme d'un conducteur, caractérisé en ce que la branche de liaison comporte une extrémité libre sensiblement plane destinée à être reliée à l'âme du conducteur, cette extrémité libre étant reliée à la branche formant cosse par une partie intermédiaire courbe de l'organe de raccordement ayant une courbure sensiblement complémentaire de celle d'une gaine entourant l'âme du conducteur de façon à pouvoir recouvrir une extrémité de cette gaine. Ainsi, l'extrémité libre sensiblement plane de la branche de liaison est facile à souder 10 sur l'âme du conducteur, qui peut être éventuellement en aluminium, si bien que l'on évite une opération de sertissage. Par ailleurs, la branche de liaison peut être recouverte par des moyens d'étanchéité recouvrant la partie intermédiaire courbe de l'organe de raccordement et l'extrémité de la gaine sur laquelle s'étend cette partie intermédiaire. L'âme du conducteur est alors 15 protégée sur toute sa longueur. Avantageusement, la partie sensiblement plane de la branche de liaison comprend une face de soudage destinée à être soudée sur l'âme du conducteur. Selon un mode de réalisation, l'organe est en matériau comprenant essentiellement du cuivre. 20 Il présente ainsi de bonnes propriétés mécaniques. On prévoit également selon l'invention un circuit électrique, notamment pour véhicule automobile, comprenant : - au moins un premier conducteur comportant une âme entourée d'une gaine, la gaine étant interrompue de façon à délimiter une partie dénudée de l'âme s'étendant 25 entre des première et seconde extrémités d'interruption de la gaine, et - un organe de raccordement électrique en matériau conducteur électriquement et en forme générale de « L » comprenant une branche de liaison avec la partie dénudée de l'âme du premier conducteur, caractérisé en ce que l'organe de raccordement est tel que précédemment décrit, la partie intermédiaire courbe de l'organe de 30 raccordement recouvrant la première extrémité d'interruption de la gaine. Il est par conséquent possible d'entourer la partie dénudée du câble de moyens d'étanchéité et de protection. De préférence, le circuit comprend une masse de colle reliant la partie intermédiaire courbe de l'organe de raccordement et la première extrémité d'interruption de la gaine 35 du premier conducteur, cette masse de colle étant placée dans un logement intercalé radialement entre la partie intermédiaire courbe de l'organe de raccordement et la première extrémité d'interruption de la gaine recouverte par cette partie intermédiaire -3 courbe. On améliore de ce fait le maintien en position de l'organe dans le circuit. Avantageusement, le circuit comprend des moyens d'étanchéité, par exemple un manchon, agencés autour de la partie dénudée de l'âme du premier conducteur et de la branche de liaison de l'organe de raccordement, des première et seconde extrémités des moyens d'étanchéité étant en contact étanche avec respectivement les première et seconde extrémités d'interruption de la gaine. Le conducteur est ainsi entièrement protégé. De préférence, les moyens d'étanchéité comprennent un manchon muni d'une 10 couche interne de colle. Le maintien en position du manchon est ainsi renforcé. Selon un mode de réalisation, l'âme du premier conducteur comprend essentiellement de l'aluminium et est, par exemple, en fils torsadés. Le poids du circuit est ainsi réduit. 15 Avantageusement, le circuit comprend un second conducteur, le premier conducteur reliant la batterie du véhicule à un alternateur de ce véhicule et le second conducteur reliant la branche formant cosse de l'organe de raccordement électrique à un démarreur de ce véhicule. On prévoit de plus selon l'invention un procédé de fabrication d'un circuit électrique, 20 caractérisé en ce que, le circuit électrique est tel que précédemment défini, et : - on place la masse de colle sur la première extrémité d'interruption de la gaine, cette masse ayant de préférence une forme générale d'anneau fendu, - on pré-positionne la branche de liaison de l'organe de raccordement sur la 25 partie dénudée de l'âme du premier conducteur en collant la partie intermédiaire courbe de l'organe de raccordement sur la première extrémité d'interruption de la gaine par l'intermédiaire de la masse de colle, et - on soude l'extrémité libre sensiblement plane de la branche de liaison sur l'âme du conducteur. 30 De préférence, on soude par ultrason l'extrémité libre sensiblement plane de la branche de liaison sur l'âme du conducteur. La soudure par ultrason permet de souder une zone précise et de ne pas affecter thermiquement les zones adjacentes à la zone de soudure. De préférence, les moyens d'étanchéité comprenant un manchon thermo35 rétractable, dans lequel - on place, avec un jeu radial, le manchon - autour de la partie dénudée de l'âme du premier conducteur, - 4 - - de la branche de liaison de l'organe de raccordement et - des première et seconde extrémités d'interruption de la gaine, et - on chauffe le manchon pour qu'il se rétracte et que des première et seconde extrémités de ce manchon viennent en contact étanche avec respectivement les première et seconde extrémités d'interruption de la gaine. On assure ainsi de manière simple l'étanchéité de la partie initialement dénudée de l'âme conductrice. On va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de 10 l'invention, à l'aide des figures suivantes : - la figure 1 est un schéma d'un circuit électrique selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un détail de la partie cerclée II, formant dérivation, de la figure 1, dans laquelle on a omis le manchon d'étanchéité, - la figure 3 est une vue en perspective de ce détail, où on a représenté le 15 manchon d'étanchéité, et - les figures 4 et 5 sont des vues en perspectives de ce détail du circuit, en cours de montage. On a représenté à la figure 1 un circuit électrique 10, selon l'invention, pour véhicule automobile. 20 Ce circuit 10 comprend un premier conducteur électrique 12 reliant une batterie 14 d'un véhicule à un alternateur 16 de ce véhicule. Le circuit 10 comprend également un démarreur 17 relié également à la batterie 14 par des moyens qui seront décrits plus bas. De façon connue en soi, l'alternateur 16 est entrainé par un moteur thermique du véhicule et le démarreur 17 est destiné à entrainer ce moteur thermique pour le faire 25 démarrer. Le circuit 10 comprend en outre un organe de raccordement électrique 18 en matériau conducteur électriquement représenté plus en détail aux figures 2 et 3. Sur ces figures 2 et 3, on a également représenté une partie du conducteur électrique 12. On notera que l'on a représenté des moyens d'étanchéité de l'organe de raccordement 30 électrique 18 que sur la figure 3 et non sur la figure 2. L'organe 18 présente une forme générale de « L » et comprend deux branches : une première branche formant cosse de raccordement 20 et une seconde branche dite de liaison 22. Le circuit 10 comporte également un second conducteur 24 reliant la cosse de raccordement 20 de l'organe de raccordement électrique 18 au démarreur 17. La 35 branche de liaison 22 est reliée au premier conducteur 12. Ainsi, l'organe de raccordement électrique 18 forme une dérivation depuis le premier conducteur 12 reliant la batterie 14 à l'alternateur 16 vers le démarreur 17 à l'aide du - 5 - second conducteur 24. Le premier conducteur 12 comporte une âme 28 entourée d'une gaine 30. La gaine 30 est interrompue de façon à délimiter une partie dénudée de l'âme 28 s'étendant entre des première et seconde extrémités d'interruption de la gaine 30. Le second 5 conducteur 24 est semblable au conducteur 12 mais ne comprend pas de partie dénudée entre deux extrémités d'interruption de gaine. En revanche, de manière classique, le second conducteur 24 comporte deux extrémités dénudées pour permettre le raccordement électrique à respectivement l'organe de raccordement 18 et le démarreur 17. La gaine 30 est réalisée essentiellement, de manière connue en soi, 10 en polymère. La branche de liaison 22 de l'organe de raccordement électrique 18 comporte une extrémité libre sensiblement plane 31 reliée à l'âme 28 du premier conducteur 12. Cette extrémité libre 31 est reliée à la branche 20 formant cosse par une partie intermédiaire courbe 32 de l'organe de raccordement 18. Cette partie courbe 32 présente une 15 courbure sensiblement complémentaire de celle de la gaine 30 entourant l'âme 28 du conducteur 12 de façon à pouvoir recouvrir une extrémité de cette gaine 30. Ainsi, comme on le voit sur la figure 2, la branche 20 formant cosse de raccordement de liaison 22 et la branche de liaison 22 se rejoignent sur une partie de la gaine 30. Dans ce mode de réalisation, l'organe de raccordement 18 comprend 20 essentiellement du cuivre. La branche 20 formant cosse comporte une extrémité libre ayant une forme non symétrique de détrompage afin de permettre à un opérateur de la raccorder correctement. L'extrémité libre comprend également un orifice 34 auquel une extrémité du conducteur 20 est électriquement reliée de façon connue en soi. La branche de liaison 22 de l'organe de raccordement 18 est reliée à l'âme 28 du 25 conducteur 12 par soudage, de préférence par soudage à ultrason. A cet effet, la partie sensiblement plane 31 comprend une face de soudage 31S en regard d'une zone sensiblement plane 28P de la partie dénudée de l'âme 28 du premier conducteur 12.La zone de liaison entre ces deux éléments correspond donc à de la matière fondue par soudage à ultrason. 30 En se référant à la direction générale axiale du premier conducteur 12, on note que, lorsque l'on considère la branche de liaison 22, la partie intermédiaire courbe 32 est décalée radialement par rapport à l'extrémité sensiblement plane 31, ceci pour tenir compte du décalage transversal entre la face de soudage 31S de l'organe 18 et la gaine 30 du premier conducteur 12. 35 On notera donc qu'il existe un logement intercalé radialement entre la partie intermédiaire courbe 32 de l'organe de raccordement 18 et l'extrémité d'interruption de la gaine 30 recouverte par cette partie intermédiaire courbe 32. - 6 - Ce logement forme un jeu radial qui évite que la branche de liaison 22 contraigne mécaniquement l'extrémité d'interruption de la gaine 30 recouverte par cette branche 22 et provoque un fluage indésirable de cette gaine 30. La partie intermédiaire courbe 32 de l'organe de raccordement 18 permet ainsi de 5 limiter les contraintes pouvant s'exercer le cas échéant sur l'extrémité d'interruption de la gaine 30 qui viendrait en contact avec la branche de liaison 22 de l'organe 18. Dans le mode de réalisation décrit et représenté sur les figures 2 et 3, le conducteur 12 est en fils torsadés et comprend essentiellement de l'aluminium. Il est alors préférable de protéger la partie dénudée du conducteur 12 à l'aide de moyens 10 d'étanchéité qui ne sont pas représentés à la figure 2 mais à la figure 3. Toutefois, l'invention peut s'appliquer à un conducteur 12 ayant une âme 18 comprenant essentiellement du cuivre. Il n'est alors pas nécessaire de protéger la partie dénudée du conducteur 12 à l'aide de moyens d'étanchéité, l'organe de raccordement 18 pouvant rester entièrement apparent comme représenté à la figure 2. 15 Dans le mode de réalisation décrit, les moyens d'étanchéité de la partie dénudée du premier conducteur 12 sont formés par un manchon 36 agencé autour de la partie dénudée de l'âme 28 du premier conducteur 12 et de la branche de liaison 20 de l'organe de raccordement 18. Afin d'assurer une étanchéité maximale, des première 36A et seconde 36B 20 extrémités du manchon 36 sont en contact étanche avec respectivement les première et seconde extrémités d'interruption de la gaine 30, comme cela est représenté sur la figure 3. En effet, les deux extrémités 36A, 36B du manchon 36 s'étendent respectivement au-delà des deux extrémités d'interruption de la gaine 30. Ceci est notamment permis par le fait que la zone de liaison entre les branches 20, 22 de 25 l'organe 18 est positionnée axialement au droit de la gaine 30. Le manchon protège ainsi la partie dénudée de l'âme 28 du conducteur 12 des risques d'oxydation, de la poussière et des liquides. L'aluminium formant essentiellement l'âme 28 du conducteur 12 conserve donc ses excellentes propriétés de conduction électrique. 30 Pour favoriser l'adhérence du manchon 36 sur l'extrémité sensiblement plane 31 de l'organe de raccordement 18 et sur la gaine 30, le manchon 36 comprend, sur sa face interne en contact avec l'organe 18 et la gaine 30, une couche de colle. Cette colle est choisie pour ne pas altérer les propriétés conductrices de la partie dénudée de l'âme 28 du conducteur 12. 35 Pour optimiser la liaison entre l'organe de raccordement 18 et le premier conducteur 12, une masse de colle 38, visible aux figures 4 et 5, relie la partie intermédiaire courbe 32 de l'organe de raccordement 18 et une extrémité d'interruption de la gaine 30 du - 7 - premier conducteur 12. Cette masse de colle 38 est placée dans le logement intercalé radialement entre la partie intermédiaire courbe 32 de l'organe de raccordement et l'extrémité d'interruption de la gaine 30 recouverte par cette partie intermédiaire courbe 32. On va maintenant décrire, en référence notamment aux figures 1, 4 et 5 un procédé de fabrication du circuit électrique 10 selon l'invention. Tout d'abord, on relie électriquement, une extrémité du premier conducteur 12, soit à un pôle positif de la batterie 14, soit à l'alternateur 16. L'autre extrémité du conducteur 12 est libre. Ce conducteur a été préalablement dénudé sur une partie comprise entre 10 deux extrémités d'interruption de la gaine 30. On place la masse de colle 38 autour d'une première extrémité d'interruption de la gaine 30. La masse de colle 38 a de préférence une forme d'anneau fendu, comme visible sur la figure 4, pour faciliter son montage. La colle a un temps de séchage suffisant pour pouvoir effectuer l'opération qui suit. 15 Ensuite, on pré-positionne la branche de liaison 22 de l'organe de raccordement 18 sur la partie dénudée de l'âme 28 du premier conducteur 12 en collant la partie intermédiaire courbe 32 de l'organe de raccordement 18 sur la première extrémité d'interruption de la gaine 30 au moyen de la masse de colle 38 à laquelle on laisse le temps de sécher. La branche 20 formant cosse de raccordement doit être plus proche 20 que la branche de liaison 22 de l'extrémité du premier conducteur 12 qui est reliée. Puis, on soude l'extrémité libre sensiblement plane 31 de la branche de liaison 22 sur l'âme 28 du conducteur 12. Ici, on soude par ultrason cette extrémité libre 31 sur l'âme 28 du conducteur 12. Ensuite, on place, avec un jeu radial, le manchon 36 autour de la partie dénudée de 25 l'âme 28 du premier conducteur 12, de la branche de liaison 22 de l'organe de raccordement 18 et des première et seconde extrémités d'interruption de la gaine 30, comme cela est représenté sur la figure 5. Pour ce faire, on fait glisser le manchon 36 depuis l'extrémité libre du conducteur 12 jusqu'à ce qu'il vienne en butée contre la branche 20 formant cosse. 30 Le manchon 36 est en matière thermo-rétractable, par exemple en polymère thermo- rétractable, tel qu'une polyoléfine, un élastomère, un polymère fluoré, ou un polytétrafluoréthylène (PTFE), ou encore un mélange de certain de ces polymères. Puis, on chauffe le manchon 36 pour qu'il se rétracte et que les première 36A et seconde 36B extrémités de ce manchon viennent en contact étanche avec 35 respectivement les première et seconde extrémités d'interruption de la gaine 30. Après cette étape, comme représenté à la figure 3, le manchon 36 recouvre les deux extrémités de gaine 30, la masse de colle 38 et la partie dénudée de l'âme 28 du - 8 - conducteur 12. Ainsi, sur toute sa longueur, l'âme 28 du conducteur 12 est protégée des liquides et des poussières environnantes. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. On pourra notamment utiliser différents types de matériaux, aussi bien pour l'organe de raccordement que pour les conducteurs électriques. On pourra également utiliser l'organe de raccordement pour d'autres types de circuits électriques. 2. 3. 4. 30 35 5. REVENDICATIONS1. Organe de raccordement électrique (18) en matériau conducteur électriquement et en forme générale de « L » comprenant une première branche (20) formant cosse de raccordement et une seconde branche de liaison (22) destinée à être reliée à une âme (28) d'un conducteur (12), caractérisé en ce que la branche de liaison (22) comporte une extrémité libre (31) sensiblement plane destinée à être reliée à l'âme (28) du conducteur (12), cette extrémité libre (31) étant reliée à la branche (20) formant cosse par une partie intermédiaire courbe (32) de l'organe de raccordement (18) ayant une courbure sensiblement complémentaire de celle d'une gaine (30) entourant l'âme (28) du conducteur (12) de façon à pouvoir recouvrir une extrémité de cette gaine (30). Organe de raccordement électrique (18) selon la revendication 1, dans lequel la partie sensiblement plane (31) de la branche de liaison (22) comprend une face de soudage destinée à être soudée sur l'âme (28) du conducteur (12). Organe de raccordement électrique (18) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel cet organe est en matériau comprenant essentiellement du cuivre. Circuit électrique (10), notamment pour véhicule automobile, comprenant - au moins un premier conducteur (12) comportant une âme (28) entourée d'une gaine (30), la gaine (30) étant interrompue de façon à délimiter une partie dénudée de l'âme (28) s'étendant entre des première et seconde extrémités d'interruption de la gaine (30), et - un organe de raccordement électrique (18) en matériau conducteur électriquement et en forme générale de « L » comprenant une branche de liaison (22) avec la partie dénudée de l'âme (28) du premier conducteur (12), caractérisé en ce que l'organe de raccordement (18) est selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, la partie intermédiaire courbe (32) de l'organe de raccordement (18) recouvrant la première extrémité d'interruption de la gaine (30). Circuit électrique (10) selon la revendication 4, comprenant une masse de colle (38) reliant la partie intermédiaire courbe (32) de l'organe de raccordement (18) et la première extrémité d'interruption de la gaine (30) du premier conducteur- 10 - (12), cette masse de colle (38) étant placée dans un logement intercalé radialement entre la partie intermédiaire courbe (32) de l'organe de raccordement (18) et la première extrémité d'interruption de la gaine (30) recouverte par cette partie intermédiaire courbe (32). 6. Circuit électrique (10) selon la revendication 5, comprenant des moyens d'étanchéité, par exemple un manchon (36), agencés autour de la partie dénudée de l'âme (28) du premier conducteur (12) et de la branche de liaison (22) de l'organe de raccordement (18), des première et seconde extrémités des moyens d'étanchéité (36) étant en contact étanche avec respectivement les première et seconde extrémités d'interruption de la gaine (30). 7. Circuit électrique (10) selon la revendication 6, dans lequel les moyens d'étanchéité comprennent un manchon (36) muni d'une couche interne de colle. 8. Circuit électrique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel l'âme (28) du premier conducteur (12) comprend essentiellement de l'aluminium et est, par exemple, en fils torsadés. 9. Circuit électrique (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, comprenant un second conducteur (24), le premier conducteur (12) reliant la batterie du véhicule (14) à un alternateur (16) de ce véhicule et le second conducteur (24) reliant la branche formant (20) cosse de l'organe de raccordement électrique (18) à un démarreur (17) de ce véhicule. 10. Procédé de fabrication d'un circuit électrique (10), caractérisé en ce que, le circuit électrique (10) étant selon la revendication 5, et : on place la masse de colle (38) sur la première extrémité d'interruption de la gaine (30), cette masse (38) ayant de préférence une forme générale d'anneau fendu, on pré-positionne la branche de liaison (22) de l'organe de raccordement (18) sur la partie dénudée de l'âme (28) du premier conducteur (12) en collant la partie intermédiaire courbe (32) de l'organe de raccordement (18) sur la première extrémité d'interruption de la gaine (30) par l'intermédiaire de la masse de colle (38), et on soude l'extrémité libre (31) sensiblement plane de la branche de liaison (22) sur l'âme (28) du conducteur (12).. Procédé de fabrication d'un circuit électrique (10) selon la revendication précédente, dans lequel on soude par ultrason l'extrémité libre (31) sensiblement plane de la branche de liaison (22) sur l'âme (28) du conducteur (12). 12. Procédé de fabrication d'un circuit électrique (10) selon la revendication 10 ou 11, le circuit électrique (10) étant selon la revendications 6 et les moyens d'étanchéité comprenant un manchon (36) thermo-rétractable, dans lequel - on place, avec un jeu radial, le manchon (36) autour - de la partie dénudée de l'âme (28) du premier conducteur (12), - de la branche de liaison (22) de l'organe de raccordement (18) et - des première et seconde extrémités d'interruption de la gaine (30), et on chauffe le manchon (36) pour qu'il se rétracte et que des première et seconde extrémités de ce manchon (36) viennent en contact étanche avec respectivement les première et seconde extrémités d'interruption de la gaine (30).