Brevet FR3050579A1 — publié le 20171027

La présente invention concerne les cosses de connexion de câbles en aluminium ou autre métal conducteur et concerne en particulier un dispositif et un procédé de réparation des 5 cosses de connexion électrique. Aujourd'hui, les cosses qui permettent la connexion de câbles métalliques serties se dégradent à cause de l'oxydation du métal. Ainsi, la plupart des câbles de connexion électrique sont en aluminium et, au cours du 10 temps, il se produit une couche d'alumine autour de brins constituant le câble. En conséquence, la résistance de la connexion augmente avec le temps et entraîne une dégradation des performances et, en particulier, une consommation électrique accrue, mais entraîne également un échauffement 15 anormal qui peut conduire à un emballement thermique. C'est pourquoi le but de l'invention est de fournir un dispositif et un procédé de réparation des cosses de connexion électrique permettant d'augmenter la conductance de la cosse réparée. 20 Un premier objet de l'invention est donc un dispositif de réparation d'une cosse de connexion électrique comprenant un manchon métallique solidaire d'une plage de connexion, la cosse étant rendue solidaire d'un câble métallique par sertissage, poinçonnage, serrage mécanique ou rétreint 25 hexagonal. Le dispositif comprend un insert métallique à expansion tel qu'un cône enfoncé dans un trou traversant le manchon et le câble, ledit insert métallique étant entouré d'un élément composé d'une feuille de mousse métallique constituée d'un squelette de mousse de métal à cellules 30 ouvertes choisi dans le groupe consistant en fer, cobalt, nickel et leurs alliages recouvert directement d'au moins un revêtement de cuivre, d'étain, d'indium ou un de leurs alliages. Un second objet de l'invention est un procédé de 35 réparation d'une cosse de connexion électrique comprenant un manchon métallique solidaire d'une plage de connexion, la 3050579 2 cosse étant rendue solidaire d'un câble métallique par sertissage, poinçonnage, serrage mécanique ou rétreint hexagonal le procédé consistant à enfoncer un insert métallique à expansion dans un trou traversant le manchon et 5 le câble, ledit insert à expansion étant entouré d'un élément composé d'une feuille de mousse métallique constituée d'un squelette de mousse de métal à cellules ouvertes choisi dans le groupe consistant en fer, cobalt, nickel et leurs alliages recouvert directement d'au moins un 10 revêtement de cuivre, d'étain, d'indium ou un de leurs alliages. D'autres buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans 15 lesquels : la figure 1 représente une cosse de connexion électrique avant sa réparation; la figure 2 représente schématiquement le dispositif selon l'invention avant sa mise en place dans une cosse de 20 connexion électrique devant être réparée ; la figure 3 représente une vue en coupe de la cosse à réparer après l'installation du dispositif selon l'invention ; et la figure 4 représente une vue en coupe de la cosse 25 après que le dispositif selon l'invention a été rendu complétement solidaire de la cosse réparée. La cosse qui fait l'objet de l'invention représentée sur la figure 1 comprend un manchon 10 en métal tel que de l'aluminium solidaire d'une plage de connexion 12 et est 30 utilisée pour la connexion d'un câble 14 composé d'une pluralité de brins en aluminium. Lorsque le manchon 10 a été installé autour du câble, on vient le fixer, par sertissage, poinçonnage, serrage mécanique ou rétreint hexagonal au moyen d'un outil adéquat. 35 Si la fixation est par sertissage, elle est réalisée à deux endroits, ce qui provoque deux cavités 16 et 18. 3050579 3 Dans le mode de réalisation préférentiel, le procédé de l'invention est mis en oeuvre en perçant un trou conique 20 traversant le manchon et le câble dans l'une des cavités utilisées pour le sertissage, ici la cavité 16, au moyen d'un poinçon. A noter que le percement du trou conique pourrait être réalisé en n'importe quelle partie de la cosse en dehors des cavités 16 et 18. Puis, comme le montre la figure 2, un insert à expansion, ici un cône métallique 22 en aluminium de préférence, est inséré en force dans le trou conique 20. Avant de placer le cône 22 dans le trou conique 20, une caractéristique essentielle de l'invention consiste à insérer un élément conique 24 sous la forme d'une feuille de mousse métallique d'une épaisseur d'environ 1,5mm dans le trou conique 20. Cet élément conique 24 a pour but de diminuer la résistance électrique de la cosse. A noter que l'élément conique 24 pourrait être placé autour du cône métallique 22 avant son insertion. La feuille en mousse métallique qui constitue l'élément conique 24 est constituée d'un squelette de mousse de métal à cellules ouvertes choisi dans le groupe consistant en fer, cobalt, nickel et leurs alliages recouvert directement d'au moins un revêtement de cuivre, d'étain, d'indium ou un de leurs alliages. A noter que le revêtement, par exemple un revêtement de cuivre ou un de ses alliages, peut être lui-même recouvert d'un revêtement d'étain, d'indium ou un de leurs alliages. La mousse métallique ci-dessus fait l'objet du brevet français 10/02988 publié sous le N° 2.962.856 et de la demande internationale de brevet PCT W02012/007701 ; la mousse étant commercialisée sous la marque ECOCONTACT. La mousse métallique de l'élément conique 24 est constituée en majeure partie de vide du fait de sa structure alvéolaire. De ce fait, la surface de la mousse comporte une multitude de pointes de contact de l'ordre du micron dont le nombre atteint 30 pointes par millimètre. Grâce à ces pointes, l'élément conique 24 possède de nombreux contacts, 3050579 4 ce qui procure une grande conductivité à la connexion et donc une résistance faible. Lorsque le cône métallique 22 est enfoncé en force dans le trou conique 20, l'élément conique 24 est écrasé et 5 l'épaisseur de la feuille de mousse est réduite à environ 2 à 3/10 de millimètre. Le cône métallique comprend un élément cylindrique 26 dans sa partie supérieure et un élément cylindrique 28 dans sa partie inférieure. 10 Comme le montre la figure 3, l'élément cylindrique 26 dépasse le manchon de la cosse. Lorsque le cône métallique 22 est enfoncé en force dans le trou conique 20, par exemple au moyen d'une presse hydraulique, seul l'élément cylindrique 26 peut être déformé ce qui évite une éventuelle 15 déformation du cône métallique 22. De même, l'élément cylindrique 28 dépasse du manchon dans sa partie basse comme le montre la figure 3. Lorsque le cône 22 a été placé, la dernière étape du procédé consiste à élargir la partie de l'élément cylindrique 28 qui dépasse de 20 manière à constituer un rivet 30 comme illustré sur la figure 4. Ainsi, le cône métallique 22 entouré de l'élément 24 en mousse métallique est rendu complétement solidaire de la cosse à réparer. A noter que la mousse métallique de grande conductivité qui entoure le cône métallique 22, 25 procure une liaison électrique de moindre résistance entre le câble 14 et le manchon 10 grâce à ses contacts en partie haute et en partie basse avec le manchon. Des exemples de réalisation de l'invention décrite ci-dessus ont montré que la résistance de la cosse était 30 réduite de 80 à 90% de la résistance avant l'installation du dispositif. Bien que, dans le mode de réalisation préférentiel, un cône métallique soit utilisé comme insert à expansion, il pourrait être remplacé par tout autre insert à expansion tel 35 qu'un cylindre à expansion. 3050579 5 A noter que, bien que le dispositif selon l'invention est principalement utilisé pour réparer les cosses anciennes dans lesquelles les brins du câble ont été oxydés, par exemple se sont couverts d'une couche d'alumine s'il s'agit 5 d'un câble en aluminium, il pourrai être utilisé dans la fabrication des nouvelles cosses de façon à se prémunir contre leur dégradation. REVENDICATIONS1. Dispositif de réparation d'une cosse de connexion électrique comprenant un manchon métallique (10) solidaire d'une plage de connexion (12), ladite cosse étant rendue solidaire d'un câble métallique (14) par sertissage poinçonnage, serrage mécanique ou rétreint hexagonal; ledit dispositif comprenant un insert à expansion métallique (22) enfoncé dans un trou (20) traversant le manchon et le câble, ledit insert à expansion étant entouré d'un élément (24) composé d'une feuille de mousse métallique constituée d'un squelette de mousse de métal à cellules ouvertes choisi dans le groupe consistant en fer, cobalt, nickel et leurs alliages recouvert directement d'au moins un revêtement de cuivre, d'étain, d'indium ou un de leurs alliages. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit revêtement, par exemple un revêtement de cuivre ou un de ses alliages, est recouvert d'un revêtement d'étain, d'indium ou 20 un de leurs alliages. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit insert à expansion est un cône métallique (22), ledit élément (24) est un élément conique et ledit trou traversant est un trou conique (20). 25 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel ledit cône métallique (22) comprend un élément cylindrique (26) à sa partie supérieure de sorte que, lorsque le cône métallique est enfoncé en force dans le trou conique (20), seul ledit élément cylindrique est déformé. 30 5. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel ledit cône métallique (22) comprend un élément cylindrique (28) à sa partie inférieure dans le but d'être élargie à la manière d'un rivet (30) et rendre ainsi ledit cône métallique complétement solidaire de la cosse. 35 6. Procédé de réparation d'une cosse de connexion électrique comprenant un manchon métallique (10) solidaire 3050579 7 d'une plage de connexion (12), ladite cosse étant rendue solidaire d'un câble métallique (14) par sertissage, poinçonnage, serrage mécanique ou rétreint hexagonal ; ledit procédé consistant à enfoncer un insert à expansion 5 métallique (22) dans un trou (20) traversant le manchon et le câble, ledit insert à expansion étant entouré d'un élément (24) composé d'une feuille de mousse métallique constituée d'un squelette de mousse de métal à cellules ouvertes choisi dans le groupe consistant en fer, cobalt, nickel et leurs 10 alliages recouvert directement d'au moins un revêtement de cuivre, d'étain, d'indium ou un de leurs alliages.