ASSEMBLAGE ELECTRIQUE ET MECANIQUE OBTENU PAR RIVETAGE AUTOGENE

La présente invention concerne, de façon générale, à la fois le domaine du travail des métaux et celui des appareillages électriques.

Plus précisément, l'invention concerne un assemblage électrique et mécanique d'un conducteur filaire et d'un conducteur plat, le conducteur plat s'étendant au moins partiellement dans un plan médian.

Bien que l'assemblage électrique de deux conducteurs électriques par déformation plastique soit connu comme une alternative avantageuse au soudage, cette pratique n'a jusqu'à présent été envisagée que dans le cas ou le conducteur filaire pouvait être enserré entre deux épaisseurs du conducteur plat, dont l'une au moins est déformée de façon plastique.

Un premier exemple de cette technique est donné dans le document de brevet FR 2 736 471, qui propose de déformer simultanément par emboutissage les deux épaisseurs du conducteur plat, suivant une technique connue de l'homme du métier sous l'appellation de "clinchage".

Un deuxième exemple de cette technique est donné dans le document de brevet DE 10 2006 013 347, qui propose de déformer le conducteur plat de manière à l'enrouler autour du conducteur filaire, et à sertir ce dernier en l'emprisonnant dans le conducteur plat déformé.

Un troisième exemple de cette technique est donné dans le document de brevet EP 0 634 810, selon lequel le conducteur plat est découpé et déformé pour constituer deux nappes définissant entre elles un tunnel à l'intérieur duquel est inséré le conducteur filaire, les deux nappes de ce conducteur plat étant ensuite à nouveau déformées pour enserrer le conducteur filaire.

Un exemple selon le préambule de la revendication 1 est donné dans le document de brevet FR 2269210.

L'invention, qui se situe dans ce contexte, a pour but de proposer un assemblage électrique et mécanique de deux conducteurs qui, sans requérir l'emploi de deux épaisseurs du conducteur plat, soit néanmoins obtenu de façon autogène, c'est-à-dire sans apport de matière externe.

A cette fin, l'assemblage de l'invention, par ailleurs conforme au préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le conducteur filaire est riveté sur le conducteur plat par emboutissage de ce conducteur filaire à travers la lumière du conducteur plat.

Ainsi, contrairement à ce que décrivent les documents d'art antérieur précédemment évoqués, l'assemblage de l'invention est obtenu non pas par déformation plastique du conducteur plat, mais par déformation plastique du conducteur filaire.

De préférence, la lumière prend la forme d'une fenêtre de forme polygonale.

Par exemple, la fenêtre présente une pluralité de bords incluant un premier bord, un deuxième bord, et au moins un autre bord, les premier et deuxième bords étant plus longs que chaque autre bord.

Il est alors judicieux de prévoir que le conducteur filaire soit appliqué sur une première face du conducteur plat et traverse la lumière dans une direction transversale au conducteur plat, orientée de la première face de ce conducteur plat vers sa deuxième face, et que le conducteur filaire déborde au moins des premier et deuxième bords de la fenêtre du côté de la deuxième face du conducteur plat.

Il est par ailleurs avantageux de prévoir que les premier et deuxième bords de la fenêtre soient opposés l'un à l'autre, et que la fenêtre soit allongée suivant la longueur du conducteur filaire.

La qualité de l'assemblage de l'invention peut encore être améliorée en prévoyant que chaque autre bord de la fenêtre épouse partiellement la forme externe que présente le conducteur filaire avant emboutissage.

Dans le mode de réalisation le plus facile à mettre en oeuvre, la lumière est rectangulaire.

Le conducteur filaire peut typiquement être constitué d'un fil de cuivre de section initialement circulaire, et le conducteur plat peut avantageusement être réalisé en laiton.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins, dans lesquels :

• la figure 1 est une vue en perspective d'un conducteur filaire et d'un conducteur plat, ces conducteurs étant utilisables pour réaliser un assemblage conforme à l'invention et observés avant assemblage ;
• la figure 2 est une vue en perspective de deux assemblages conformes à l'invention et dont les conducteurs plats respectifs offrent à la vue deux faces différentes ;
• les figures 3A à 3C sont des vues schématiques partielles à échelle agrandie, respectivement en perspective, en coupe axiale et de face, d'un conducteur plat utilisable pour réaliser un assemblage conforme à l'invention ;
• la figure 4 est une vue schématique en perspective et en coupe d'un conducteur filaire, d'un conducteur plat et d'un outil, ces éléments étant utilisables pour réaliser un assemblage conforme à l'invention, et cet ensemble d'éléments étant observé avant réalisation de cet assemblage ;
• la figure 5 est une vue schématique en perspective et en coupe d'un conducteur filaire, d'un conducteur plat et d'un outil, cet ensemble étant observé après réalisation de l'assemblage ;
• la figure 6 est une vue schématique en perspective et en coupe d'un conducteur filaire et d'un conducteur plat assemblés conformément à l'invention, ces conducteurs étant observés suivant un premier angle d'incidence ; et
• la figure 7 est une vue schématique en perspective et en coupe d'un conducteur filaire et d'un conducteur plat assemblés conformément à l'invention, ces conducteurs étant observés suivant un deuxième angle d'incidence.

Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un assemblage électrique et mécanique réalisé au moyen d'un conducteur filaire 1 et d'un conducteur plat 2, le conducteur plat 2 s'étendant au moins partiellement dans un plan médian P (figure 3A).

Comme le montrent les figures 1 et 3A à 3B, le conducteur plat 2 est percé d'une lumière 20 et le conducteur filaire 1 est constitué d'un seul fil, par exemple de section initialement circulaire.

Comme le montrent par ailleurs les figures 2 et 4 à 7, le conducteur filaire 1 est riveté de façon autogène, c'est-à-dire sans apport de matière, sur le conducteur plat 2 par emboutissage de ce conducteur filaire 1 à travers la lumière 20 du conducteur plat 2.

Dans le mode de réalisation préféré, qui correspond aux figures, la lumière 20 prend la forme d'une fenêtre de forme polygonale, et par exemple de forme rectangulaire.

Cette fenêtre 20 présente donc une pluralité de bords tels que 201a, 201b, 202a et 202b, en l'occurrence au nombre de quatre, les bords 201a et 201b étant plus longs que les deux autres bords 202a et 202b.

Après la réalisation de l'assemblage, le conducteur filaire 1, qui est appliqué sur une face 21 du conducteur plat 2 définissant la face supérieure sur les figures 3A et 3C, traverse la lumière 20 dans une direction Z transversale au conducteur plat 2, orientée de la face supérieure 21 de ce conducteur vers sa face inférieure 22, c'est-à-dire vers le bas et la droite sur la figure 3A.

Pour pouvoir réaliser une liaison à haute résistance mécanique et faible résistance électrique, le conducteur filaire 1 déborde au moins des bords les plus longs, 201a et 201b, de la fenêtre 20, du côté de la face inférieure 22 du conducteur plat 2.

Comme, dans le mode de réalisation illustré, la fenêtre 20 est rectangulaire, les bords les plus longs de cette fenêtre, 201a et 201b, sont opposés l'un à l'autre.

En outre, cette fenêtre 20 est allongée suivant la longueur du conducteur filaire 1, de sorte que les bords les plus longs 201a et 201b de cette fenêtre 20 s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal du conducteur filaire 1.

Comme le montre encore la figure 3A, il est également avantageux de prévoir que les deux autres bords 202a et 202b de la fenêtre 20 épousent partiellement la forme initiale externe du conducteur filaire 1, et en l'occurrence de forme partiellement cylindrique.

Le conducteur filaire 1 est réalisé dans un matériau aussi ductile et conducteur que possible, typiquement en cuivre.

En revanche, le conducteur plat 2 est de préférence réalisé dans un matériau présentant une bonne conductibilité électrique mais une résistance mécanique et une élasticité supérieures à celles du conducteur filaire, par exemple en laiton.

Les figures 4 et 5 illustrent l'utilisation d'un outil susceptible d'être mis en oeuvre pour réaliser un assemblage conforme à l'invention, cet outil comprenant une matrice 31, un presse-flan 32 et un poinçon 33.

Tout d'abord (figure 4), la face inférieure 22 du conducteur plat 2 est placée sur la matrice 31 qui présente des dégagements 310 en regard et en-dessous des bords les plus longs 201a et 201b de la fenêtre 20.

Le conducteur filaire 1 est ensuite placé sur la face supérieure 21 du conducteur plat 2, puis le presse-flan 32 est déposé sur le conducteur plat 2 et autour du conducteur filaire 1 dans la zone où doit être effectué l'assemblage, ce presse-flan ayant pour fonction d'éviter le fluage latéral du conducteur filaire 1.

Enfin (figure 5), le poinçon 33 est appliqué sur le conducteur filaire 1 à travers un puits du presse-flan 32 de manière à déformer localement le conducteur filaire 1 et à le faire fluer à travers la fenêtre 20 du conducteur plat 2, en direction des dégagements 310 de la matrice.

Les figures 6 et 7 illustrent le résultat de cette opération après le retrait de l'outil 31, 32 et 33.