Procédé de fabrication d'une cosse de raccordement pour extrémité de câble électrique, et cosse de raccordement ainsi obtenue

Abstract

 Procédé de fabrication d'une cosse de raccordement (10) pour extrémité de câble électrique, cette cosse se composant d'une première pièce métallique (12) comportant des moyens de jonction (16, 18) à une borne électrique et d'une seconde pièce métallique (14) comportant des moyens de jonction (22) à une extrémité de câble électrique, caractérisé en ce que l'on réalise la première pièce (12) en cuivre ou en alliage à base de cuivre, et on réalise la seconde pièce (14) en aluminium ou en alliage à base d'aluminium, puis on assemble les deux pièces par magnétoformage de telle manière que le rétreint d'une pièce autour de l'autre se propage sous la forme d'une vague le long de la zone de rétreint.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une cosse de raccordement pour extrémité de câble électrique, et cosse de raccordement ainsi obtenue, et vise en particulier un procédé procédé pour fabriquer une telle cosse en deux éléments de métaux différents comme par exemple du cuivre et de l'aluminium.

[0002] Ces deux métaux sont en effet les plus couramment utilisés dans les installations électriques en raison de leur bonne conductibilité électrique ; le cuivre présente la meilleure conductibilité mais est d'un coût relativement élevé, tandis que l'aluminium présente une conductibilité moins bonne et est d'un coût nettement plus faible.

[0003] L'utilisation simultanée de ces deux métaux dans des installations électriques, qui pourrait souvent permettre des économies de coût, se heurte cependant à divers problèmes, en particulier celui de l'obtention d'une excellente qualité de contact électrique, et celui de l'apparition de couples électrochimiques entre les deux métaux.

[0004] On connaît du document GB 1 362 842 un procédé de fabrication d'une cosse de raccordement composée de deux pièces, l'une en cuivre, ou alliage base de cuivre, et l'autre en aluminium, ou alliage à base d'aluminium, dans lequel on interpose entre les deux pièces un revêtement métallique ayant un potentiel d'oxydation standard intermédiaire entre ceux du cuivre et de l'aluminium puis on assemble les deux pièces par magnétoformage.

[0005] La nécessité de prévoir un revêtement intermédiaire représente une ou plusieurs opérations de fabrication supplémentaires au détriment du coût de la cosse de raccordement. De plus, ce procédé ne permet pas d'éliminer les oxydes d'aluminium inévitablement présents à la surface de la pièce en aluminium et qui restent prisonniers entre les deux pièces assemblées. Tout au plus, ce procédé permet de pallier partiellement les inconvénients dûs à la présence de ces oxydes.

[0006] Conformément au procédé de la présente invention, l'opération de magnétoformage consister à provoquer un rétreint de l'une des pièces autour de l'autre sous la forme d'une vague qui se propage le long de la zone de rétreint.

[0007] Grâce à l'invention, les éléments étrangers et indésirables au niveau de la jonction, c'est-à-dire aussi bien l'air que les oxydes métalliques superficiels, sont pratiquement totalement éliminés de la zone de contact cuivre/aluminium grâce à la propagation "en vague" du rétreint. Ceci permet de se passer de tout revêtement intermédiaire entre les deux pièces, tout en procurant les avantages suivants :
- parfaite continuité électrique
- parfaite tenue mécanique
- étanchéité absolue
- absence de couple électrochimique.

[0008] Les détails et avantages de l'invention seront maintenant expliqués à l'aide des dessins annexés dans lesquels :

- les figures 1a et 1b sont deux vues en coupe longitudinale d'une cosse de raccordement conforme à l'invention, avant et après assemblage ;

- les figures 2a et 2b sont deux vues semblables illustrant une première variante de l'invention, et

- les figures 3a, 3b, 3c et 3d sont des vues semblables illustrant une seconde variante de l'invention.

[0009] Dans les différentes figures, les mêmes signes de référence ont été utilisés pour désigner des éléments similaires.

[0010] La cosse de raccordement 10 illustrée aux figures 1a, 1b se compose d'une première pièce 12, en cuivre ou en alliage à base de cuivre, et d'une seconde pièce 14, en aluminium ou en alliage à base d'aluminium. La première pièce 12 comporte d'une part une embase 16, percée d'un oeil 18 formant un moyen de raccordement à une borne électrique non représentée, et d'autre part un fût 20 cylindrique, l'embase 16 et le fût 20 étant réalisés d'un seul tenant, par exemple par usinage, ou de préférence en partant d'un barreau cylindrique, l'embase 16 étant réalisée par écrasement à la presse, l'oeil 18 étant obtenu par perçage ou par poinçonnage.

[0011] La seconde pièce 14 a une forme générale cylindrique. Elle comporte un alésage axial extérieur 22 destiné à recevoir l'extrémité d'un câble électrique non représenté et un évidement axial intérieur 24 destiné à recevoir le fût 20 de la première pièce. La matière entourant l'évidement axial intérieur a sensiblement la forme d'une jupe 26 troncônique pour des raisons exposées plus loin.

[0012] L'assemblage des deux pièces est effectué de la manière suivante :
- en une première étape, on introduit le fût 20 dans l'évidement 24, ce qui laisse entre le fût et la jupe 26 un intervalle 28 de largeur croissante depuis la base de la jupe (c'est-à-dire l'extrémité du fût 20) jusqu'à l'extrémité de la jupe (c'est-à-dire la base du fût) ;
- en une seconde étape, la jupe est ensuite déformée par magnétoformage au moyen de bobines symbolisées en 30. Au cours du magnétoformage, la jupe 26 se déforme radialement vers l'intérieur et vient s'appliquer intimement autour du fût 20, comme représenté à la figure 1b.

[0013] Comme on le remarque, il résulte de la forme troncônique de la jupe 26 que cette déformation radiale, ou rétreint, de la jupe se produit sous la forme d'une vague qui se propage le long de la zone de rétreint en refluant progressivement vers l'extérieur l'air présent initialement entre les deux pièces, ainsi que les oxydes métalliques superficiels inévitablement présents sur les deux pièces malgré les précautions éventuellement prises par ailleurs pour éviter la formation de tels oxydes.

[0014] Au niveau de l'interface de contact entre la jupe et le fût, se produit une interpénétration moléculaire entre le cuivre du fût et l'aluminium de la jupe, ce qui réalise à la fois une excellente liaison mécanique entre les deux pièces et une parfaite jonction électrique, la liaison est en outre parfaitement étanche et on évite l'apparition de couples électrochimiques entre les deux pièces. A titre d'avantage supplémentaire, on remarque que l'on peut ainsi réduire le dimensionnement des deux pièces, donc leur coût.

[0015] Le procédé décrit se prête aussi bien à la fabrication de cosses standard en grande série et la fabrication de cosses spéciales en série limitée.

[0016] Dans la variante illustrée aux figures 2a, 2b, la jupe 26 cylindrique tandis que le fût 20 a une forme troncônique inversée, ce qui permet de maintenir entre la jupe et le fût un intervalle 28 de largeur croissante depuis la base de la jupe et son extrémité comme dans le cas précédent, à l'issue de la première étape d'assemblaage.

[0017] Ici, il y a en outre un verrouillage de forme après l'étape de magnétoformage puisque le diamètre de l'extrémité de la jupe après rétreint est inférieur au diamètre de l'extrémite du fût.

[0018] Selon une variante, non représentée, la propagation du rétreint "en vague" pourra résulter du fait que l'on confère aux bobines 30 de magnétoformage un profil progressif tel que le rétreint de la jupe 26 autour du fût 20 se produise sous la forme d'une vague qui se propage axialement le long de la zone de rétreint depuis la base de la jupe jusqu'à son extrémité. Dans ce cas la jupe 26 et le fût 20 pourront avoir tous deux une forme cylindrique.

[0019] Dans les deux modes de réalisation qui précèdent, on a représenté l'alésage et l'évidement de la seconde pièce comme étant borgnes, mais il va de soi qu'on peut également prévoir qu'ils communiquent l'un avec l'autre, la seconde pièce ayant alors une forme sensiblement tubulaire.

[0020] Dans cet ordre logique, on a prévu conformément à la seconde variante illustrée aux figures 3a, 3b, 3c, 3d que les deux pièces soient réalisées à partir des sections purement tubulaires au départ.

[0021] En une étape préliminaire (figure 3a), la première pièce 12, sous la forme d'un tronçon de tube en cuivre, est présentée au niveau des bobines de magnétoformage 30 à une extrémité, et un bloc cylindrique 32 en matière plastique est présenté dans l'axe du tube.

[0022] A l'issue d'une étape préliminaire de magnétoformage, l'extrémité du tube 12 est rétreinte autour du bloc cylindrique 32 qui forme donc à cet égard une enclume de rétreint.

[0023] L'extrémité du tube 12 ainsi rétreinte autour de son enclume est alors introduite à l'intérieur et à l'extrémité de la seconde pièce 14, sous forme d'un tronçon de tube en aluminium, et l'ensemble est alors présenté au niveau des bobines de magnétoformage, étant fait observer qu'il peut s'agir d'un autre groupe de bobines 30′ différent du premier groupe de bobines 30 ou encore du même groupe lorsque les diamètres de départ des deux tubes sont suffisamment voisins (figure 3b).

[0024] A l'issue d'une étape finale de magnétoformage (figure 3c) l'extrémité du second tube 14 est rétreinte autour de l'extrémité du premier tube et la jonction offre les mêmes qualités et avantages que précédemment.

[0025] La présence du bloc 32, outre la fonction déjà mentionnée d'enclume de rétreint pour le premier tube, assure également une étanchéité entre les deux tubes, et constitue un obstacle mécanique à l'intérieur des tubes, notamment pour l'extrémité de câble (non représentée) ultérieurement introduite à l'intérieur du second tube 14.

[0026] Pour terminer la cosse (figure 3d), on aplatit à la presse l'extrémité opposée du premier tube de façon à former l'embase 16. L'oeil 18 peut être soit obtenu par poinçonnage durant la même opération, soit percé en une opération suivante.

[0027] Cette variante est particulièrement avantageuse pour la réalisation de cosses en très grandes séries.

[0028] Pour ce qui concerne l'assemblage de la cosse sur une extrémité de câble électrique, on procédera de manière classique, en introduisant l'extrémité du câble après l'avoir dénudé si nécessaire dans l'alésage de la seconde pièce (figures 1b et 2b) où dans le second tube (figure 3d) puis en sertissant la seconde pièce -ou le second tube- autour de l'extrémité du câble.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'une cosse de raccordement (10) pour extrémité de câble électrique, cette cosse se composant d'une première pièce métallique (12) comportant des moyens de jonction (16, 18) à une borne électrique et d'une seconde pièce métallique (14) comportant des moyens de jonction (22) à une extrémité de câble électrique, la première pièce (12) étant réalisée en cuivre ou alliage à base de cuivre, et la seconde pièce (14) étant réalisée en aluminium ou alliage à base d'aluminium, puis les deux pièces étant assemblées par magnétoformage, caractérisé en ce que l'opération de magnétoformage consiste à provoquer un rétreint de l'une des pièces autour de l'autre sous la forme d'une vague qui se propage le long de la zone de rétreint.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise sur la première pièce (12) un fût cylindrique (20) et sur la seconde pièce (14) un évidement (24) entouré d'une jupe (26) troncônique, puis que l'on introduit ledit fût (20) dans ledit évidement (24), ledit assemblage par magnétoformage étant ensuite pratiqué au niveau de ladite jupe (26) et dudit fût (20) en provoquant le rétreint de la jupe autour du fut.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise sur la première pièce (12) un fût troncônique (20) inversé, et sur la seconde pièce un évidement (24) entouré d'une jupe cylindrique (26), puis que l'on introduit ledit fût dans ledit évidement, ledit assemblage par magnétoformage étant ensuite pratiqué au niveau de ladite jupe (26) et dudit fût (20) en provoquant le rétreint de la jupe autour du fût.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise les deux pièces sous forme de tronçons de tube (12, 14) en cuivre ou alliage de cuivre et en aluminium ou alliage d'aluminium respectivement, puis que l'on introduit une extrémité du premier tube (12) à l'intérieur d'une extrémité du second tube (14), puis que l'on procède ensuite audit assemblage par magnétoformage au niveau desdites extrémités en provoquant le rétreint de l'extrémité du second tube autour de l'extrémité du premier tube.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape préliminaire de rétreint par magnétoformage de l'extrémité du premier tube (12) autour d'une enclume de rétreint (32).

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite enclume de rétreint (32) consiste en un bloc cylindrique en matière plastique.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'on forme ensuite une embase de jonction (16) à une borne électrique par écrasement de l'autre extrémité du premier tube (12).

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'on utilise pour le magnétoformage des bobines (30) à profil progressif de manière telle que le rétreint se produise sous la forme d'une vague qui se propage le long de la zone de rétreint.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on ménage un alésage (22) dans la seconde pièce (14), destiné à la réception et au sertissage d'une extrémité de câble.

10. Cosse de raccordement obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.

Dessins