Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CONTACT PIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/100912
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a unitary contact pin, characterised in being made of an alloy of copper based on Cu, Ni and Si.

Inventors:
FHIMA JONATHAN (FR)
JEANNET ERIC (FR)
Application Number:
PCT/FR2003/001596
Publication Date:
December 04, 2003
Filing Date:
May 27, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
GOBIN DAUDE (FR)
FHIMA JONATHAN (FR)
JEANNET ERIC (FR)
International Classes:
F02P15/00; C22C9/06; F16B35/00; F16B35/06; H01R4/30; H01R13/02; H01R43/16; (IPC1-7): H01R13/02; H01R4/30
Foreign References:
DE20117689U12002-02-14
EP0575259A11993-12-22
US3788966A1974-01-29
Attorney, Agent or Firm:
Martin, Jean-jacques (20 rue de Chazelles, Paris cedex 17, FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS
1. Vis borne monobloc, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en alliage de cuivre à base de Cu, Ni, Si.
2. Vis borne selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un pourcentage de cuivre de l'ordre de 97%.
3. Vis borne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend un pourcentage de nickel de 2 à 5%.
4. Vis borne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend un pourcentage de nickel de l'ordre de 2,5%.
5. Vis borne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend un pourcentage de silicium de 0,3 à 1%.
6. Vis borne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comprend un pourcentage de silicium de l'ordre de 0, 5%.
7. Vis borne selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la surface supérieure (18) d'une tte évasée (16) de la vis est plane ou légèrement bombée convexe, et de préférence lisse.
8. Procédé de fabrication de la vis borne conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à tréfiler un fil circulaire en alliage de cuivre nickel silicium, opérer au moins une opération de frappe, puis un traitement thermique.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'étape de frappe consiste en une frappe à froid, de préférence deux coups.
10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait que l'étape de traitement thermique comprend un maintien en température pendant une durée de l'ordre de deux heures à une température de l'ordre de 475°C suivie d'un refroidissement rapide.
Description:
VIS DE BORNE La présente invention concerne le domaine des vis de borne, c'est-à-dire les vis à fonction de conduction électrique.

Plus précisément encore, la présente invention concerne le domaine des vis conçues pour assurer un contact électrique intermittent dans le circuit d'allumage d'un moteur à combustion interne.

A l'origine, les vis destinées à cette application ont été réalisées en un matériau homogène, par exemple intégralement en cuivre, bronze ou acier.

Cependant, le cahier des charges imposé pour les vis bornes s'est sévérisé ces dernières années. II est ainsi demandé une résistance au contact électrique et à l'étincellage supérieure, pour garantir une usure moindre aux arcs électriques. II est également demandé une résistance mécanique supérieure pour permettre d'admettre des couples de serrage plus élevé que par le passé. Enfin, il est généralement requis le passage d'un courant électrique d'intensité supérieure et donc une conduction électrique plus élevée.

De là, les spécialistes ont proposé ces derniers temps des vis bi- matière, c'est-à-dire des vis dont le corps principal est réalisé en acier, mais avec une tte creuse adaptée au brasage d'une pastille en alliage d'argent/tungstène brasée sur la tte.

Techniquement ces vis bi-matière à base d'acier comportant une pastille en argent/tungstène brasée donnent satisfaction.

Cependant, ces vis soulèvent une difficulté majeure qui est leur coût élevé. Ce coût est dû entre autres à l'argent/tungstène : coût matière très élevé et à la nécessité de gérer deux composants : d'une part, le corps en acier, d'autre part, la pastille en argent/tungstène, et résulte également du processus d'assemblage.- La présente invention a maintenant pour but de proposer une nouvelle vis borne apte à répondre à un cahier des charges sévère, et de coût acceptable.

La présente invention a notamment pour but de proposer une vis borne répondant au cahier des charges suivant :

- résistance mécanique supérieure à 580MPa, - une conductivité supérieure à 25% IACS, et - un couple de serrage supérieur à 15 Nm.

Les buts précités sont atteints dans le cadre de la présente invention, grâce à une vis borne monobloc caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en un alliage de cuivre à base de Cu, Ni, Si.

Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, la vis borne est réalisée à l'aide d'un alliage comprenant de l'ordre de 97% de cuivre, de 2 à 5% de nickel, typiquement de 2,5% et de 0,3 à 1% de silicium, typiquement 0,5%.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif et sur lequel la figure unique annexée représente schématiquement une vis conforme à la présente invention.

La vis borne 10 conforme à la présente invention est monobloc et formée en un matériau homogène à base d'un alliage de cuivre nickel silicium.

Plus précisément, comme indiqué précédemment, de préférence la vis 10 conforme à la présente invention est réalisée à base d'un alliage comprenant de l'ordre de 97% de cuivre, de 2 à 5% de nickel, typiquement 2,5% et de 0,3 à 1% de silicium, typiquement 0,5%.

De préférence, dans le cadre de la présente invention, la vis 10 est réalisée à partir d'un fil circulaire de section constante et une frappe à froid, par exemple deux coups.

Après ce processus de fabrication traditionnelle, la vis est de préférence l'objet d'un traitement thermique pendant deux heures à une température de l'ordre de 475°C, suivi d'une trempe à l'eau.

A priori, les inventeurs ont déterminé qu'aucune finition particulière n'est nécessaire.

On va maintenant décrire la géométrie générale de la vis borne conforme à un mode de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

Celle-ci comprend un corps fileté 12 centré sur un axe 14.

Typiquement mais non limitativement, le corps fileté ou tige 12 possède une longueur de l'ordre de 30 à 35 mm et un diamètre de l'ordre de 8mm.

La tige ou corps 12 peut tre adapté pour tre engagé directement dans un alésage taraudé. Néanmoins, dans la majorité des cas d'utilisation des vis bornes dans un circuit d'allumage d'un moteur à combustion, la vis est immobilisée à l'aide d'un écrou engagé sur l'extrémité de la tige filetée 12.

La vis 10 comporte par ailleurs une tte évasée 16 dont la section droite est non circulaire de révolution pour permettre une fonction anti-rotation, par exemple par engagement dans un évidement complémentaire ménagé dans le capot de contacteur.

La tte 16 peut présenter une section droite de géométrie diverse, par exemple carrée, hexagonale, ou toute autre forme équivalente non circulaire de révolution.

Les dimensions de la tte 16 peuvent faire l'objet de nombreuses variantes. Typiquement la tte 16 possède une hauteur de l'ordre de 5mm (considéré parallèlement à l'axe 14) et des dimensions de l'ordre de 13xl0mm pour une tte de section rectangulaire.

La surface supérieure 18 de la tte 16, c'est-à-dire la surface perpendiculaire à l'axe 14 et assurant la fonction de contactage électrique est de préférence plane, sans bavure et brut de frappe. Il est important qu'elle ne présente pas de concavité. Elle peut ainsi tre au moins légèrement bombée, convexe. De Plus elle est lisse.

Les artes de la tte 16 à la fois parallèles à l'axe 14 et perpendiculaires à cet axe, sont de préférence arrondies avec un rayon moyen de l'ordre de 0, 40 à 0,50mm.

Comme on t'a indiqué précédemment, la vis borne 10 conforme à la présente invention est réalisée de préférence à partir d'un fil circulaire.

Le procédé de fabrication de la vis borne 10 conforme à la présente invention comprend essentiellement trois phases.

La première phase consiste à tréfiler le fil circulaire déroulé de la bobine d'origine pour obtenir le diamètre et la résistance mécanique souhaités.

Cette étape est typiquement opérée pour obtenir, selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, un fil répondant aux caractéristiques suivantes : - diamètre de 7,5mm pour une vis finale de diamètre 8mm, - charge de rupture R en Mpa : 320 à 400, - limite d'élasticité E à 0,2% Mpa : 290-380, -allongement : 10-20%, - dureté Vickers HV10 : 105 à 125.

La deuxième étape consiste à opérer la frappe du fil, pour obtenir la géométrie souhaitée de vis et écrouir. Il s'agit de préférence d'une frappe à froid, par exemple deux coups.

La troisième étape consiste à opérer un traitement thermique pour obtenir une résistance mécanique et une conductivité électrique adéquates.

De préférence, le traitement thermique est opéré par maintien à une température de l'ordre de 475oC pendant deux heures, c'est-à-dire maintien des pièces à température constante puis refroidissement rapide, à l'air, voir à l'huile, de préférence à l'eau.

Le cas échéant, les pièces peuvent tre l'objet d'un nettoyage avant utilisation.

La Demanderesse a constaté que les vis bornes réalisées avec la géométrie, l'alliage et le procédé précité, présentent des caractéristiques supérieures aux vis jusqu'ici proposées selon l'état de la technique.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'tre décrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit.