Brevet FR3056137A1 — publié le 20180323

DP-323076 Outil de sertissage et contact électrique femelle DOMAINE TECHNIQUE L'invention est relative à un outil de sertissage d'un contact électrique femelle et au contact électrique femelle, plus particulièrement au renforcement de la zone de transition entre les ailettes de sertissage du contact électrique et sa section de contact, et l'outil de sertissage d'un tel contact. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Il est connu depuis déjà quelques années de réduire au maximum le poids des véhicules afin de limiter leur consommation et également leurs émission de particules polluantes. La grande majorité des constructeurs automobiles sont en train de remplacer les faisceaux électriques des véhicules comprenant initialement des brins conducteurs de cuivre, par des faisceaux électriques comprenant des brins en aluminium. Dans la continuité de la réduction de poids des véhicules et également afin d'éviter les réactions d'oxydations entre les brins conducteurs en aluminium et les contacts électriques en cuivre, l'aluminium est également utilisé pour réaliser les contacts électriques sur lesquels sont sertis les brins conducteurs des câbles électriques des faisceaux. L'aluminium étant un matériau plus tendre que le cuivre, le remplacement des contacts en cuivre par des contacts en aluminium de forme identique ne permet plus de garantir une résistance de pliage suffisante au regard des contraintes automobile, à savoir une résistance de pliage d'environ 10 Newton. Pour la même raison, les outils de sertissage de contact électrique en cuivre risquent d'endommager les contacts électriques en aluminium. La présente invention vise à proposer une solution nouvelle permettant de résoudre ces problèmes. RE SUME DE L'INVENTION Selon l'invention, un poinçon d'un outil de sertissage de contact électrique comprend une gorge ayant deux segments successifs dans une direction longitudinale, un segment plus profond prévu pour comprimer les ailettes d'un contact électrique au niveau de la portion de rétention mécanique et un segment moins profond prévu pour comprimer les ailettes du contact électrique au niveau 3056137 2 de sa portion de conduction électrique, l'arête extérieure du segment le moins profond étant de la forme d'une arête abattue. L'arête extérieure du segment le moins profond du poinçon peut être de forme arrondie. Le rayon de courbure de l'arête extérieure du segment le moins 5 profond peut être compris entre 0,15 mm et 0,4 mm. Le rayon de courbure de l'arête dudit segment est constant. L'arête extérieure du segment le moins profond du poinçon peut également être en forme droite d'un chanfrein. Selon l'invention, un procédé de sertissage d'un contact électrique comprend les étapes de 10 fourniture d'un câble électrique comprenant un isolant et des brins conducteurs; fourniture d'un contact électrique comprenant une section de sertissage s'étendant selon un axe longitudinal, ladite section de sertissage comprenant un fût longitudinal et deux ailettes de sertissage s'étendant chacune d'un côté du fût 15 pour former une gorge; le contact électrique comprenant également une section de contact formée par une cage comprenant un plancher, deux parois latérales et un plafond; le contact électrique comprenant également une zone de transition entre la section de sertissage et la section de contact, la zone de transition comprenant deux parois latérales en prolongement des parois latérales de la cage et s'étendant 20 essentiellement linéairement depuis le plafond de la cage jusqu'à au moins mi- hauteur des deux ailettes de sertissage; positionnement longitudinal des brins conducteurs du câble dans la section de sertissage du contact électrique; sertissage de la section de sertissage du contact électrique sur les brins 25 conducteurs du câble; l'étape de sertissage étant exécutée avec le poinçon décrit au travers des figures 3, 4 et 5 de sorte à venir frapper la zone de transition du contact électrique avec l'arête extérieure du segment le moins profond du poinçon. Le contact électrique serti peut être un contact électrique en aluminium. 30 3056137 3 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: 5 - La figure 1 est une vue en perspective d'un contact électrique femelle selon l'invention. - La figure 2 est une vue schématique de profil du contact électrique de la figure 1. - La figure 3 est une vue en perspective d'un outil de sertissage du contact 10 électrique de la figure 1 comprenant un poinçon et une enclume. - La figure 4 est une vue schématique en perspective des deux segments de la gorge du poinçon de l'outil de sertissage de la figure 3. - La figure 5 est une vue schématique en perspective du segment le moins profond de la gorge du poinçon de l'outil de sertissage de la figure 3. 15 - La figure 6 est une vue schématique de profil du contact électrique de la figure 1 serti avec le poinçon de l'outil de sertissage de la figure 3. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Selon la figure 1 et la figure 2, un contact électrique femelle 10 20 monobloc comporte suivant un axe longitudinal L une zone arrière de raccordement 12 à un conducteur électrique, une section de contact électrique 16, et une zone de transition 14 entre la zone arrière de raccordement 12 et la section de contact électrique 16. Les différentes zones et sections du contact électrique 10 sont toutes venues de matières et venues de pliage avec le contact électrique 10. 25 La zone arrière de raccordement 12 comprend une zone de sertissage 18 avec deux ailettes de sertissage 20, 22 prévues pour être serties sur la terminaison dénudée d'un brin conducteur, une zone de frettage 24 comprenant deux ailettes de frettage 26, 28 prévues pour maintenir l'isolant du conducteur (non représenté). La zone de sertissage 18 se présente sous forme d'une gouttière avec les deux 30 ailettes de sertissage 20, 22 s'étendant chacune d'un côté d'un fût de sertissage 30. Les deux ailettes 20, 22 et le fût 30 forment donc, avant sertissage, une gorge ayant essentiellement une forme de U en coupe dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale L. 3056137 4 La section de contact électrique 16 est formée par une cage de protection 32 comprenant un plancher 38, deux parois latérales 34 (une seule visible sur les figures), et un plafond de cage 36. La zone de transition 14 raccorde les ailettes de sertissage 20, 22 avec la 5 cage 32 du contact électrique 10. Contrairement aux contacts électriques connus pour lesquels la zone de transition comprend des parois latérales s'étendant depuis la mi-hauteur des parois latérales de la cage jusqu'au maximum un tiers de la hauteur des ailettes de sertissage, selon le mode de réalisation représenté, la zone de transition 14 comprend deux parois latérales 40, 42 en prolongement des parois 10 latérales 34 de la cage, et s'étendant essentiellement linéairement depuis le plafond 36 de la cage 32 jusqu'à au moins mi-hauteur des deux ailettes 20, 22 de sertissage. Cette forme particulière de la zone de transition 14 permet d'augmenter la résistance de pliage des ailettes 20, 22 de sertissage. Ce type de contact électrique 10 permet l'utilisation de l'aluminium comme matière du contact tout 15 en garantissant une résistance de pliage conforme aux contraintes de l'environnement automobile, à savoir, par exemple, une résistance de pliage de l'ordre de dix Newton. Selon la figure 3, un outil de sertissage 50 comporte un poinçon 52 et une enclume 54 avec une cuvette 55 arrondie. Lors d'une opération de sertissage, le 20 fût de sertissage 30 du contact électrique 10 est positionné dans l'enclume 54 et le poinçon 52 vient frapper sur l'enclume 54 de sorte à replier les ailettes de sertissage 20, 22 sur la partie dénudée du brin conducteur préalablement disposé dans le fut de sertissage 30 du contact électrique 10. Le poinçon 52 est essentiellement en forme de plaque parallélépipédique 25 allongée, entre une extrémité haute 56 et une extrémité basse 58, dans la direction D de déplacement du poinçon lors du sertissage. Cette plaque a une épaisseur E dans la direction correspondant à la direction longitudinale L lors du sertissage. L'extrémité basse 58 comporte deux dents 60, 62 séparées par une encoche 64. Selon la figure 4, l'encoche 64 correspond à la partie du poinçon 52 qui 30 permet de mettre en forme les ailettes 20, 22 du contact électrique lors du sertissage. L'encoche 64 présente une embouchure en V qui permet de ramener les ailettes de sertissage 20, 22 du contact l'une vers l'autre jusqu'à une position dans 3056137 5 laquelle elles sont sensiblement parallèles, puis un canal 66 avec des parois essentiellement parallèles pour recevoir les ailettes 20, 22 lorsqu'elles sont parallèles, et enfin, une gorge 68 qui permet de ramener progressivement les ailettes 20, 22 successivement au-dessus des brins conducteurs, vers ceux-ci et 5 enfin dans ceux-ci. Cette gorge 68 a essentiellement une forme de W en coupe dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale L. La gorge 68 comporte deux segments successifs 70, 72 dans la direction longitudinale L. Le segment le plus profond 70 correspond à celui qui comprime une portion des ailettes de sertissage 10 20, 22 prévue pour garantir la rétention mécanique des brins conducteurs d'un câble électrique avec le contact électrique 10. Le segment le moins profond 72 correspond à celui qui comprime une portion des ailettes 20, 22 de sertissage prévue pour garantir la conduction électrique des brins conducteurs d'un câble électrique avec le contact électrique 10. La portion des ailettes 20, 22 de sertissage 15 prévue pour la conduction électrique est la portion des ailettes en contact direct avec la zone de transition 14. La différence de hauteur h entre ces deux segments peut être comprise entre 0,5 et 0,6mm. La figure 5, représente schématiquement le segment 72 le moins profond prévu pour comprimer la portion de conduction électrique 76 des ailettes de 20 sertissage 20, 22. En d'autres termes, ce segment 72 est prévu pour comprimer la portion des ailettes de sertissage 20, 22 directement raccordée avec les parois latérales 40, 42 de la zone de transition 14. La particularité de ce segment 72 réside dans la forme de son arête extérieure 74, c'est-à-dire dans la forme géométrique de son arête 74 pouvant être en contact avec les parois latérales 40, 25 42 de la zone de transition 14 du contact électrique 10 lors d'une opération de sertissage. Autrement dit, l'arrête extérieure 74 est l'arête reliant la surface interne 73 de la gorge 68 du segment le moins profond 72 et la surface extérieure 71 du segment le moins profond 72. L'arête extérieure 74 de ce segment 72 est de la forme d'une arête abattue de sorte à éviter qu'elle ne présente un angle vif. L'arête 30 extérieure 74 du segment le moins profond 72 permet donc une transition douce entre la surface interne 73 de la gorge 68 du segment le moins profond 72 et la surface extérieure 71 du segment le moins profond 72. Telle que représenté, l'arête extérieur 74 du segment le moins profond 72 a une forme arrondie. L'arête 3056137 6 extérieure 74 de ce segment 72 a donc un rayon de courbure R. Ce rayon de courbure R peut être constant tout au long de l'arête 74, ou variable. De préférence, le rayon de courbure R est compris entre 0,1 et 0,5 mm. Ce rayon de courbure R permet d'éviter de détériorer les parois latérales 40, 42 de la zone de 5 transition 14 lors d'une opération de sertissage contre un cisaillement possible si l'arête était communément une arête à angle droit ou plus généralement à angle vif. Le sertissage du contact électrique 10 selon l'invention avec le poinçon 52 selon l'invention empêche la fragilisation de la zone de transition 14 une fois sertie. Le dimensionnement du rayon de courbure R permet de prédéterminer la 10 déformation des parois latérales 40, 42 de la zone de transition 14 lors de l'opération de sertissage. L'arête extérieure 74 peut également avoir la forme droite d'un chanfrein. Selon la figure 6, l'étape de sertissage du contact électrique sur les brins conducteurs 84 d'un câble électrique 80 est représentée. Le poinçon 52 de l'outil 15 de sertissage 50 est représenté de façon très schématique selon la forme longitudinale de sa gorge 68. Avant cette opération de sertissage, on reconnaitra que les brins conducteurs 84 du câble conducteur 80 ont été placés dans le fût de sertissage 30 du contact électrique 10 décrit selon les figures 1 et 2. Lorsque l'opération de sertissage est effectuée, les ailettes 20, 22 de sertissage sont serties 20 sur les brins conducteurs 84 selon deux forces de compression. La partie des ailettes 20, 22 comprimée avec le segment le plus profond 70 du poinçon 52 comprime, selon une première force de compression, une première partie des brins conducteurs 84, définissant ainsi une portion de rétention mécanique 78. La partie des ailettes 20, 22 comprimée avec le segment le moins profond 72 du poinçon 52 25 comprime, selon une seconde force de compression supérieure à la première force de compression, une seconde partie des brins conducteurs 84, définissant ainsi une portion de conduction électrique 76. La particularité de cette opération de sertissage provient du fait que le segment le moins profond 72 du poinçon 52 comprime les ailettes 20, 22 au niveau de la portion de conduction électrique 76 et 30 comprime également une portion des parois latérales 40, 42 de la zone de transition 14. Plus particulièrement, l'arête extérieure arrondie 74 du segment le moins profond 72 vient frapper la portion des parois latérales 40, 42 de la zone de transition 14 en contact avec les ailettes de sertissage 20, 22. REVENDICATIONS1. Poinçon (52) d'un outil de sertissage (50) de contact électrique (10) comprenant une gorge (68) ayant deux segments successifs (70, 72) dans une direction longitudinale (L), un segment plus profond (70) prévu pour comprimer les ailettes (20, 22) d'un contact électrique (10) au niveau de la portion de rétention mécanique (78) et un segment moins profond (72) prévu pour comprimer les ailettes (20, 22) du contact électrique (10) au niveau de sa portion de conduction électrique (76), caractérisé en ce que l'arête extérieure (74) du segment le moins profond (72) est de la forme d'une arête abattue. 2. Poinçon (52) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'arête extérieure (74) du segment le moins profond (72) du poinçon (52) est de forme arrondie. 3. Poinçon (52) selon la revendication 2 caractérisé en ce que le rayon de courbure (R) de l'arête extérieure (74) du segment le moins profond (72) est compris entre 0,15 mm et 0,4 mm. 4. Poinçon (52) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le rayon de courbure (R) de l'arête (74) dudit segment (72) est constant. 5. Poinçon (52) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'arête extérieure (74) du segment le moins profond (72) du poinçon (52) est en forme droite d'un chanfrein. 6. Procédé de sertissage d'un contact électrique (10) comprenant les étapes de fourniture d'un câble électrique (80) comprenant un isolant (82) et des brins conducteurs (84); fourniture d'un contact électrique (10) comprenant une section de sertissage (18) s'étendant selon un axe longitudinal (L), ladite section de sertissage (18) comprenant un fût longitudinal (30) et deux ailettes de sertissage 3056137 8 (20, 22) s'étendant chacune d'un côté du fût (30) pour former une gorge; le contact électrique (10) comprenant également une section de contact (14) formée par une cage (32) comprenant un plancher (38), deux parois latérales (34) et un plafond (36); le contact électrique (10) comprenant également une zone de 5 transition (14) entre la section de sertissage (18) et la section de contact (14), la zone de transition (14) comprenant deux parois latérales (40, 42) en prolongement des parois latérales (34) de la cage (32) et s'étendant essentiellement linéairement depuis le plafond (36) de la cage (32) jusqu'à au moins mi-hauteur des deux ailettes de sertissage (20, 22); 10 positionnement longitudinal des brins conducteurs (84) du câble (80) dans la section de sertissage (18) du contact électrique (10); sertissage de la section de sertissage (18) du contact électrique (10) sur les brins conducteurs (84) du câble (80); l'étape de sertissage étant exécutée avec le poinçon (52) selon l'une 15 quelconque des revendications 1 à 5 de sorte à venir frapper la zone de transition (14) du contact électrique (10) avec l'arête (74) extérieure du segment le moins profond (72) du poinçon (52). 7. Procédé de sertissage selon la revendication 6 caractérisé en ce que le 20 contact électrique (10) serti est un contact électrique en aluminium.