Brevet FR3085237A1 — publié le 20200228

P100221 Procédé de câblage d'un contact électrique, outil pour la mise en oeuvre de ce procédé et contact électrique. L'invention concerne le domaine de la connectique, et notamment celui de la connectique automobile. En particulier, l'invention concerne les procédés et outils mis en oeuvre lors du câblage d'un contact électrique. L'invention concerne également un contact électrique câblé. Pour certaines applications, les contacts électriques peuvent être exposés à l'humidité ou d'autres formes de contaminants. C'est le cas notamment des contacts pour prises de charge pour véhicules électriques ou hybrides rechargeables. Ces prises de charge sont en effet montées à l'extrémité d'un câble destiné à relier l'un de ces véhicules à une borne de recharge. Les bornes de recharges, les véhicules et donc aussi les prise de charge, peuvent être exposés aux intempéries pendant la charge. Ainsi il est souhaitable d'éviter, ou au moins de limiter toute forme de dégradation de la qualité du contact électrique entre l'âme conductrice d'un fil électrique constitutif du câble et le contact lui-même. En effet, notamment sur les contacts de puissance, étant donnée les intensités relativement élevées des courants de charge, toute dégradation de ce type pourrait entrainer des échauffements avec des conséquences plus ou moins graves. A cette fin, on a déjà pensé à isoler de l'humidité la portion du fil électrique mécaniquement et électriquement reliée au contact, et qui n'est plus protégée d'une gaine isolante, en ajoutant des joints plus ou moins complexes en amont et/ou en aval de cette portion, en ajoutant un matériau d'enrobement ou de remplissage (« potting compound » en anglais), etc. Les différentes solutions mises en oeuvre, dans l'art antérieur, présentent un certain nombre d'inconvénients tels que le coût, la complexité du procédé utilisé, une efficacité insuffisante, etc. Un but de l'invention est de proposer une solution alternative aux solutions existantes. A cet effet, il est proposé selon l'invention un procédé de câblage d'un contact électrique avec un fil électrique comprenant une gaine isolante et une âme conductrice. Le contact électrique comporte une portion de connexion et une portion de fixation. La portion de fixation présente notamment une surface interne 2 et une surface externe. Une extrémité du fil électrique est reliée à la portion de fixation du contact. Cette extrémité du fil électrique est au moins partiellement dépourvue de gaine isolante. Cette extrémité est donc dénudée et mise au contact 5 de la surface interne de la portion de fixation. Ce procédé comprend plusieurs étapes. Ainsi, il comprend une étape de fixation consistant à relier mécaniquement et électriquement une extrémité du fil électrique au moins partiellement dépourvue de gaine isolante et au contact de la surface interne. 10 Le procédé comprend également une étape de protection consistant à recouvrir la portion de fixation, d'un manchon constitué d'une portion de tube en matériau isolant thermorétractable ; le manchon s'étend alors longitudinalement essentiellement entre une première extrémité, située en chevauchement de la gaine isolante, et une deuxième extrémité, située vers la portion de connexion du 15 contact ; le manchon s'étend en outre, vers la portion de connexion du contact, au niveau de sa deuxième extrémité, au-delà de la portion du fil électrique au moins partiellement dépourvue de gaine isolante. Le procédé comprend aussi une étape de chauffage consistant à chauffer au moins une portion du manchon disposée sur la portion de fixation et sur la portion 20 du fil électrique au moins partiellement dépourvue de gaine isolante. Avant, ou au cours de, l'étape de chauffage un effort est appliqué au niveau de la deuxième extrémité du manchon pour déplacer la zone du manchon s'étendant au-delà de la portion du fil électrique dépourvue de gaine isolante vers la surface interne de la portion de fixation. 25 Grace à ce procédé, la zone du manchon sur laquelle est appliqué l'effort est déformée et lors du chauffage cette zone vient se plaquer sur les surfaces interne et externe du contact pour établir, au-delà de l'extrémité du fil, une étanchéité avec celles-ci. Le procédé selon l'invention peut comporter en outre l'une ou l'autre des 30 caractéristiques suivantes, considérée isolément ou en combinaison d'une ou plusieurs autres : - l'effort appliqué au niveau de la deuxième extrémité du manchon inverse la courbure du manchon au moins sur la zone sur laquelle l'effort est appliqué ; - lequel l'étape de chauffage est réalisée seulement après que l'effort appliqué au niveau de la deuxième extrémité du manchon a déplacé la zone du manchon vers la surface interne de la portion de fixation. Selon un autre aspect, l'invention est un outil pour la mise en oeuvre du 5 procédé selon l'invention. Cet outil comprend un gabarit et un doigt. L'outil est configuré pour, qu'une fois le contact positionné sur le gabarit (ou de manière équivalente, dans le gabarit, si celui-ci a, par exemple, une forme de cage dans laquelle le contact peut être introduit), le doigt se situe au niveau de la zone à déformer, c'est-à-dire au niveau de la zone de la deuxième extrémité du manchon, 10 située au-delà de la portion du fil électrique au moins partiellement dépourvue de gaine isolante. Le doigt est configuré pour être déplacé essentiellement vers la surface interne du manchon (par exemple, perpendiculairement à la direction longitudinale du manchon). Dans ce déplacement, il déforme la zone du manchon à déformer, en direction de la surface interne de la portion de fixation. 15 L'outil selon l'invention peut comporter en outre l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes, considérée isolément ou en combinaison d'une ou plusieurs autres : - le doigt est configuré pour être déplacé entre une position de repos permettant le positionnement du contact sur le gabarit et une position de maintien 20 dans laquelle une extrémité du doigt maintient la zone du manchon à déformer vers ou sur la surface interne ; et - le doigt a une forme complémentaire de celle de la surface interne sur laquelle, ou vers laquelle, il maintient la zone du manchon à déformer. Selon encore un autre aspect, l'invention est un contact électrique câblé. 25 Celui-ci comporte une portion de connexion et une portion de fixation. La portion de fixation présente une surface interne et une surface externe. La portion de fixation de ce contact est mécaniquement et électriquement reliée à une extrémité d'un fil électrique. Ce fil électrique comprend une gaine isolante et une âme conductrice. L'extrémité du fil électrique reliée à la portion de fixation du contact 30 est au moins partiellement dépourvue de gaine isolante et est placée au contact de la surface interne de la portion de fixation. Le contact comporte en outre un manchon constitué d'une portion de tube en matériau isolant thermorétractable. Ce manchon s'étend, le long d'une direction longitudinale, essentiellement entre une première extrémité, située en chevauchement de la gaine isolante, et une deuxième extrémité située vers la portion de connexion du contact. Plus particulièrement, le manchon s'étend, vers la portion de connexion du contact, au niveau de la deuxième extrémité, au-delà de la portion du fil électrique 5 au moins partiellement dépourvue de gaine isolante. Le manchon est au contact des surfaces interne et externe le long d'une ligne virtuelle qui correspondrait à l'intersection de ces surfaces interne et externe avec un plan de coupe essentiellement transversal à la direction longitudinale du manchon, ce plan étant situé, en direction de la portion de connexion, au-delà de 10 la portion du fil électrique au moins partiellement dépourvue de gaine isolante. Le contact câblé selon l'invention peut comporter en outre l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes, considérée isolément ou en combinaison d'une ou plusieurs autres : - les surfaces interne et externe, au niveau de la ligne virtuelle sont 15 respectivement concave et convexe - le contact est réalisé par découpage et estampage d'un matériau conducteur en plaque ; et - le fil électrique (est mécaniquement et électriquement reliée à la portion de fixation par sertissage 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit ainsi que sur les dessins annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 représente schématiquement en perspective un exemple de contact destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention celui-ci étant 25 encore relié à une bande porteuse, - la figure 2 représente schématiquement en perspective une portion du contact de la figure 1, celui-ci étant séparé de sa bande porteuse, - la figure 3 représente schématiquement en perspective le contact des figures 1 et 2, avec sa portion de fixation sertie sur l'extrémité dénudé d'un fil 30 électrique, - la figure 4 représente schématiquement, vu de côté, une partie du contact des figures précédentes, avec un manchon thermorétractable positionné sur sa partie de fixation, - les figures 5 et 6 représentent schématiquement l'opération de déformation du manchon représenté sur la figure 4, avec un doigt de déformation respectivement dans une position de repos et une position de maintien, - les figures 7 et 8 représentent schématiquement en perspective le résultat 5 des opérations de déformation et de chauffage du manchon représenté sur les figures 4 à 6, - les figures 9 et 10 représentent schématiquement en perspective le contact des figures précédentes respectivement avant et après son introduction dans un exemple d'outil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. 10 Sur les différentes figures, les éléments similaires ou identiques portent les mêmes références. Un exemple de contact 1 pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est représenté sur la figure 1. 11 s'agit d'un contact de type femelle, mais l'invention peut aussi bien être mise en oeuvre avec un contact de type mâle. 15 Ce contact 1 est un contact de puissance, mais l'invention peut également être mise en oeuvre avec un contact de signal. Ce contact 1 est réalisé par découpage et estampage d'un matériau conducteur en plaque, mais l'invention peut être mise en oeuvre sur un contact réalisé par d'autres procédés. 20 Ce contact 1 est encore relié à une bande porteuse 2. Ce contact 1 comporte une portion de connexion 3, une portion de fixation 4 et une portion intermédiaire 5, située entre la portion de connexion 3 et la portion de fixation 4. La portion de fixation 4 est, pour l'exemple décrit ici, adaptée pour relier mécaniquement et électriquement, par sertissage, le contact 1 à l'extrémité d'un fil électrique 6. On 25 notera que l'invention, n'est pas limitée à une mise en oeuvre sur un contact 1 muni d'une portion de fixation 4 par sertissage. En effet, l'invention peut aussi être utilisée, par exemple, lorsque le contact est muni d'une portion de fixation 4 adaptée à une liaison par soudure, de l'extrémité du fil électrique 6 au contact 1. La portion de fixation 4 comporte deux ailettes 7 de sertissage s'étendant à 30 partir d'une gorge 8 s'étendant le long d'une direction longitudinale L correspondant, dans l'exemple présenté ici, à la direction longitudinale du contact 1. La gorge 8 se poursuit, en direction de la portion de connexion 3, jusqu'à la 6 portion intermédiaire 5. Au niveau de la gorge 8, la portion de fixation 4 comporte ainsi, une surface externe 9 convexe et une surface interne 10 concave. Comme on peut le voir sur la figure 3, après sertissage, les ailettes 7 sont repliées sur une extrémité du fil électrique 6 dépourvue de gaine isolante 11 (au 5 niveau de la zone de sertissage, il ne reste essentiellement que l'âme du fil électrique 6). Autrement dit, l'extrémité du fil électrique 6 reliée à la portion de fixation 4 est dépourvue de gaine isolante 11 et est au contact de la surface interne 10 de la gorge 8. En direction de la portion de connexion 3, l'extrémité du fil électrique 6 dépasse des ailettes 7 sur une longueur 1. 10 Conformément au procédé selon l'invention, un manchon 12 est placé sur la portion de fixation 4. Il recouvre une partie de la gaine isolante 11. Il s'étend parallèlement à la direction longitudinale L entre une première extrémité 13 et une deuxième extrémité 14. La première extrémité 13 est située en chevauchement de la gaine isolante 11. La deuxième extrémité 14 est située vers la portion de 15 connexion 3. Le manchon 12 s'étend au niveau de la deuxième extrémité 14, au- delà de l'extrémité du fil électrique 6 qui dépasse des ailettes 7. Autrement dit, il dépasse le bord 15 des ailettes 7 situé du côté de la portion de connexion 3, d'une longueur D supérieure à l (voir figure 5). Ce manchon 12 est constitué d'une portion de tube en matériau isolant 20 thermorétractable. Il s'agit par exemple d'un tube en polyoléfine. Le tube formant le manchon 12 a par exemple une diamètre de 12mm, pour un fil électrique 6 de 6mm2. Conformément au procédé selon l'invention, le manchon 12 peut être d'abord enfilé sur le fil électrique 6 avant l'opération de fixation consistant à relier 25 mécaniquement et électriquement l'extrémité du fil électrique 6 à la portion de fixation 4. Alternativement, si le diamètre intérieur du tube est suffisant, le manchon 12 est enfilé sur le contact 1 après cette opération de fixation du fil électrique 6 sur le contact 1. Conformément au procédé selon l'invention, une zone du manchon 11 30 située au niveau de la deuxième extrémité 14 du manchon 11 est déformée à l'aide d'un outil 16. Cet outil 16 comporte un doigt 17 qui peut être déplacé entre une position de repos (qui peut correspondre par exemple à sa position sur la figure 5) et une position de maintien (qui peut correspondre par exemple à sa position sur la 7 figure 6). En position de maintien, le doigt 17 presse la zone du manchon 11 qui dépasse en partie de l'extrémité du fil électrique 6, pour la déplacer vers la surface interne 10 de la portion de fixation 4. Une fois le doigt 17 en position de maintien, le manchon 12 est chauffé. Il 5 se rétracte alors sur la portion de fixation 4 et se resserre notamment d'une part sur la gaine isolante 11 et d'autre autour de la gorge 8, sur les surfaces externe 9 et interne 10, au-delà de la portion du fil électrique 6 sortant des ailettes 7 de sertissage. Ainsi, si on fait une coupe de la portion de fixation 4, au niveau d'un plan 10 transversal P essentiellement perpendiculaire à la direction longitudinale L du contact 1, les surfaces interne 10 et externe 9 forment une ligne continue (voir traits pointillés sur la figure 8) sur ce plan P. Le manchon 12 est au contact des surfaces interne 10 et externe 9 le long de cette ligne, réalisant ainsi une étanchéité entre le contact 1 et le manchon 12. Le volume, à l'intérieur du manchon 12, se 15 trouvant entre, d'une part, la zone de recouvrement de la gaine isolante 11 par le manchon 12 et, d'autre part, cette ligne correspond à une zone étanche qui se trouve ainsi isolée de l'humidité et d'éventuelles autres sources de contamination. La partie du fil électrique 6, dénudée, se trouvant prise dans les ailettes 7 de sertissage, comme la partie de ce fil électrique 6 qui s'étend au-delà des ailettes 7 20 en direction de la portion de connexion 3 sont enfermées dans le manchon 12. On évite, ou au moins on limite, ainsi une dégradation du contact électrique entre le fil électrique 6, d'une part, et les surfaces internes des ailettes 7 et de la gorge 8, d'autre part. Les figures 9 et 10 montrent un prototype d'outil 16 adapté pour la mise en 25 oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Ce prototype est conçu pour une utilisation manuelle, mais l'homme du métier, peut sans faire preuve d'activité inventive, adapter cet outil 16 pour l'intégrer dans une chaine de production automatisée. Cet outil 16 comporte notamment une cage 18 dont les dimensions sont adaptées pour former un gabarit. Ainsi, la portion de connexion 3, l'extrémité du fil 30 électrique 6 sur laquelle est serti le contact 1 et le manchon 12 sont introduit dans la cage, jusqu'à ce que l'extrémité d'accouplement 19 du contact 1 vienne en butée contre le fond de la cage 18. Le contact 1 est introduit dans la cage 18 en orientant la gorge 8 ouverte sur le dessus (vers une personne qui regarde la figure 9 perpendiculairement à la feuille sur laquelle est représentée la figure 9). Le doigt 17 est alors descendu sur l'extrémité du manchon 12, et plus particulièrement sur la zone du manchon 12 qui dépasse au-delà du fil électrique 6. Le doigt 17 a une forme complémentaire de celle de la surface interne 10 sur laquelle, ou vers 5 laquelle, il maintient la zone du manchon 12 à déformer. Dans l'exemple représenté sur les figures 5, 6 et 10, l'extrémité libre du doigt 17 venant au contact du manchon 12 a une forme de demi-cylindre adaptée pour s'engager de manière complémentaire avec la gorge 8. L'effort appliqué par l'extrémité libre du doigt 17 au contact du manchon 12, inverse la courbure du manchon 12 au moins sur la 10 zone sur laquelle l'effort est appliqué. Sur cette zone, le manchon 12 n'a plus une forme de tube cylindrique de révolution, mais une forme de gouttière. Le doigt 17 est maintenu dans cette position pendant que le manchon 12 est chauffé pour obtenir sa rétractation sur la portion de fixation 4. Alternativement, une fois la courbure du manchon 12 inversée par la 15 pression exercée par le doigt 17, la déformation du manchon 12 peut rester figée même si le doigt 17 retourne dans sa position de repos. Ainsi, même sans pression du doigt 17 sur le manchon 12, la rétractation du manchon 12 s'opère en conservant cette déformation et le manchon 12 se rétracte autour des surfaces interne 10 et externe 9, au niveau de la portion de fixation 4 située au-delà de 20 l'extrémité libre du fil électrique 6, REVENDICATIONS1. Procédé de câblage d'un contact électrique (1), ce contact électrique (1) comportant une portion de connexion (3) et une portion de fixation (4) présentant une surface interne (10) et une surface externe (9), ce procédé comprenant - une étape de fixation consistant à relier mécaniquement et électriquement une extrémité d'un fil électrique (6) à la portion de fixation (4) du contact (1), ce fil électrique (6) comprenant une gaine isolante (11) et une âme conductrice, l'extrémité du fil électrique (6) reliée à la portion de fixation (4) du contact (1) étant au moins partiellement dépourvue de gaine isolante (11) et au contact de la surface interne (10), - une étape de protection consistant à recouvrir la portion de fixation (4), d'un manchon (12) constitué d'une portion de tube en matériau isolant thermorétractable, ce manchon (12) s'étendant longitudinalement essentiellement entre une première extrémité (13), située en chevauchement de la gaine isolante (11), et une deuxième extrémité (14) située vers la portion de connexion (3) du contact (1), - une étape de chauffage consistant à chauffer au moins une portion du manchon (12) disposée sur la portion de fixation (4) et sur la portion du fil électrique (6) au moins partiellement dépourvue de gaine isolante (11), caractérisé par le fait que le manchon (12) s'étend, vers la portion de connexion (3) du contact (1), au niveau de la deuxième extrémité (14), au-delà de la portion du fil électrique (6) au moins partiellement dépourvue de gaine isolante (11), et par le fait qu'avant, ou au cours de, l'étape de chauffage un effort est appliqué au niveau de la deuxième extrémité (14) du manchon (12) pour déplacer la zone du manchon (12) s'étendant au-delà de la portion du fil électrique (6) dépourvue de gaine isolante (11) vers la surface interne (10) de la portion de fixation (4). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'effort appliqué au niveau de la deuxième extrémité (14) du manchon (12) inverse la courbure du manchon (12) au moins sur la zone sur laquelle l'effort est appliqué. 10 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape de chauffage est réalisée seulement après que l'effort appliqué au niveau de la deuxième extrémité (14) du manchon (12) a déplacé la zone du manchon (12) vers la surface interne (10) de la portion de fixation (4). 5 4. Outil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant un gabarit (18) et un doigt (17), cet outil (16) étant configuré pour que, une fois le contact (1) positionné sur le gabarit (18), le doigt (17) se situe au niveau d'une zone à déformer de la deuxième extrémité (14) du 10 manchon (12), située au-delà de la portion du fil électrique (6) au moins partiellement dépourvue de gaine isolante (11), le doigt (17) étant configuré pour être déplacé vers la surface interne (10) de la portion de fixation, et déformer la zone du manchon à déformer, en direction de la surface interne (10) de la portion de fixation (4). 15 5. Outil selon la revendication 4, dans lequel - le doigt (17) est configure pour être déplacé entre une position de repos permettant le positionnement du contact (1) sur le gabarit et une position de maintien dans laquelle une extrémité du doigt (17) maintient la zone du manchon 20 (12) à déformer vers ou sur la surface interne (10) et - le doigt (17) a une forme complémentaire de celle de la surface interne (10) sur laquelle, ou vers laquelle, il maintient la zone du manchon (12) à déformer. 6. Contact électrique câblé comportant une portion de connexion (3) et une 25 portion de fixation (4) présentant une surface interne (10) et une surface externe (9), la portion de fixation (4) de ce contact (1) étant mécaniquement et électriquement reliée à une extrémité d'un fil électrique (6), ce fil électrique (6) comprenant une gaine isolante (11) et une âme conductrice, l'extrémité du fil électrique (6) reliée à la portion de fixation (4) du contact (1) étant au moins 30 partiellement dépourvue de gaine isolante (11) et au contact de la surface interne (10), le contact (1) comporte en outre un manchon (12) constitué d'une portion de tube en matériau isolant thermorétractable s'étendant, le long d'une direction longitudinale (L), essentiellement entre une première extrémité (13), située en 11 chevauchement de la gaine isolante (11), et une deuxième extrémité (14) située vers la portion de connexion (4) du contact (1), caractérisé par le fait que le manchon (12) s'étend au niveau de la deuxième extrémité (14), au-delà de la portion du fil électrique (6) au moins partiellement 5 dépourvue de gaine isolante (1 1 ), et par le fait que le manchon (12) est au contact des surfaces interne (10) et externe (9) le long d'une ligne virtuelle qui correspondrait à l'intersection de ces surfaces interne (10) et externe (9) avec un plan (P) de coupe essentiellement transversal à la direction longitudinale (L) du manchon (12) et situé, en direction de la portion de connexion (3), au-delà de la 10 portion du fil électrique (6) au moins partiellement dépourvue de gaine isolante (11). 7. Contact câblé selon la revendication 6, dans lequel les surfaces interne (10) et externe (9), au niveau de la ligne virtuelle sont respectivement concave et 15 convexe. 8. Contact câblé selon la revendication 6 ou 7, réalisé par découpage et estampage d'un matériau conducteur en plaque. 20 9. Contact câblé selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel le fil électrique (6) est mécaniquement et électriquement reliée à la portion de fixation (4) par sertissage.