FR3115478A1 - Agencement avec un empilement de tôles assemblées à partir d'au moins trois couches de tôle posées les unes sur les autres - Google Patents

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Abstract

L‘agencement (1) comprend un empilement de tôles (4) réuni à partir d’au moins trois couches de tôle (2) posées directement les unes sur les autres, dont des couches de tôle (2a, 2b) posées directement les unes sur les autres sont reliées entre elles par pairespar au moins un joint de clinchage (28). Dans ce but, les couches de tôle (2) agencées entre les couches de tôle (2a, 2b) reliées par le joint de clinchage respectif (28) et au moins un côté extérieur (6) de l'empilement de tôles (4) sont prévues pour le clinchage respectif (28) avec au moins une ouverture d'accès (8) qui est alignée avec le joint de clinchage respectif (28). L'invention concerne en outre un contact électrique (30) comprenant un agencement (1) et un procédé de clinchage d’un empilement de tôles (4) comprenant au moins trois couches de tôle (2). Figure pour l’abrégé: Fig. 1

Description

Agencement avec un empilement de tôles assemblées à partir d'au moins trois couches de tôle posées les unes sur les autres
L'invention concerne un agencement avec un empilement de tôles assemblées à partir d'au moins trois couches de tôle posées les unes sur les autres. L'invention concerne en outre un procédé pour fabriquer l’empilement de tôles.
Il existe diverses possibilités pour assembler plusieurs couches de tôle. Par exemple, une connexion positive fiable par coopération de matières peut être créée par soudure. L'inconvénient est ici cependant que la charge thermique élevée pendant une soudure peut détériorer des composants sensibles à la chaleur des couches de tôle. Une solution purement mécanique pour connecter les couches de tôle est par exemple un vissage, ce qui augmente le poids et la taille de l’agencement.
Le but de l'invention est de fournir un empilement de tôles compact à partir d’au moins trois couches de tôle réunies avec une résistance de connexion plus élevée.
Ce but est atteint selon invention, premièrement par un agencement mentionné au début, dans lequel les couches de tôle de l’empilement de tôles posées directement les unes sur les autres sont chacune reliées entre elles par paire par au moins un joint de clinchage, et dans lequel la au moins une couche de tôle agencée entre les couches de tôle reliées par le joint de clinchage respectif et au moins un côté extérieur de l'empilement de tôles présente au moins une ouverture d'accès alignée avec le joint de clinchage respectif.
Deuxièmement, le but est atteint selon la présente invention par un procédé pour assembler un empilement de tôles à partir d’au moins trois couches de tôle posées directement les unes sur les autres, dans lequel les couches de tôle de l'empilement de tôles posées directement les unes sur les autres sont reliées entre elles par paires par au moins un joint de clinchage, et dans lequel un poinçon de clinchage et/ou une matrice de clinchage est déplacé(e) à travers au moins une ouverture d'accès de la au moins une couche de tôle agencée entre au moins un côté extérieur de l'empilement de tôles et les couches de tôle à assembler.
Pour un clinchage, aussi nommé assemblage-emboutissage, le poinçon de clinchage presse une couche de tôle dans une direction de connexion dans la couche de tôle appuyant directement sur le dessus de celle-ci. La couche de tôle superposée appuie sur une matrice de clinchage, de sorte que les deux couches de tôle sont déformées de manière plastique. Du fait de la déformation plastique, les couches de tôle sont reliées par liaison de forme et de force l’une à l’autre. Il en résulte une liaison mécanique élastique sans utilisation de matériau supplémentaire.
L'avantage par rapport à une soudure est qu’un clinchage est également approprié pour des composants sensibles à la chaleur, pour des couches de tôle constituées de différents matériaux, et/ou des couches de tôle revêtues. Les ouvertures d’accès rendent possible de n’assembler qu’une seule paire respective de couches de tôle reliées par un joint de clinchage, sans que le matériau des autres couches de tôle soit contraint ou déformé. La connexion des couches de tôle par paire mène à une connexion particulièrement stable de l’empilement de tôles puisqu’une fixation accrue dans la zone col du joint de clinchage est empêchée, ce qui pourrait avoir sinon un effet nocif sur le comportement de support de charge de la connexion, en particulier dans le cas d'une tension de cisaillement.
Des configurations avantageuses supplémentaires du dispositif et du procédé vont être expliquées par la suite à titre d'exemple. Les configurations individuelles peuvent être combinées indépendamment les unes des autres et échangées indépendamment les unes des autres.
Selon une configuration en exemple, toutes les couches de tôle de l'empilement de tôles posées directement les unes sur les autres peuvent être reliées entre elles par paire chacune à l'aide d'au moins un joint de clinchage respectif. Il est ainsi possible de garantir que chaque couche de tôle de l'empilement de tôles est fixée à l’aide d’au moins un joint. Deux paires respectives de couches de tôle peuvent ainsi se chevaucher. Ceci signifie qu'une couche de tôle peut être une partie de deux paires différentes de couches de tôle jointes ensemble mutuellement. Dans un tel agencement, les couches de tôle des paires de couches de tôle opposées l’une à l’autre sont fixées l’une à l’autre au moyen de la couche de tôle commune des paires de couches de tôle.
Si plusieurs joints de clinchage doivent être présents, alors les différents joints de clinchage peuvent être espacés les uns des autres perpendiculairement et/ou transversalement à la direction d'empilement de l’empilement de tôles, de sorte que la déformation plastique du premier joint de clinchage n’affecte pas l'autre joint de clinchage.
Le joint de clinchage peut former une saillie faisant saillie à partir de l'empilement de tôles dans la direction de connexion. La taille, en particulier le diamètre, de même que la forme du joint de clinchage ou de la saillie peuvent ici être déterminées par la matrice de clinchage utilisée dans le procédé, en particulier par sa forme et/ou largeur intérieure. Différents joints de clinchage de l’agencement peuvent être configurés différemment les uns des autres en termes de forme et de taille, ce qui pourrait cependant nécessiter des matrices et/ou poinçons de clinchage différents. Ceci est particulièrement utile là où les couches de tôle présentent des épaisseurs de matériau et/ou compositions de matériau différentes. Dans cette configuration, le joint de clinchage peut être optimisé pour la paire respective de couches de tôle en fonction de leur composition de matériau et/ou épaisseur de matériau. Différents outils de clinchage peuvent être utilisés pour différents joints de clinchage.
La direction de connexion, c'est-à-dire la direction dans laquelle le poinçon de clinchage est déplacé pendant le clinchage et dans laquelle le joint de clinchage fait saillie, peut s’étendre sensiblement parallèlement à la direction d’empilement, c'est-à-dire la direction dans laquelle les couches de tôle sont superposées. Les directions de connexion de joints de clinchage de différentes paires de couches de tôle et/ou d’une seule et même paire de couches de tôle peuvent être dirigée parallèlement ou anti parallèlement l'une par rapport à l'autre.
Si plusieurs couches de tôle sont agencées entre la paire de tôles devant être réunie et au moins un côté intérieur de l'empilement de tôles, alors la totalité de ces couches de tôle peut être pénétrée par au moins une ouverture d'accès, de sorte qu'une ouverture d'accès de bout en bout apparaît à partir du au moins un côté extérieur vers la couche de tôle la plus proche de la paire de couches de tôle.
Pour empêcher des erreurs lors de la fabrication, une certaine direction de connexion peut être spécifiée pour un certain processus de clinchage, par exemple par codage. Il est ici particulièrement avantageux d'avoir au moins deux ouvertures d'accès d'un joint de clinchage mutuellement différentes, ayant des largeurs intérieures qui diffèrent l'une de l'autre. Un codage peut déjà être effectué par la largeur intérieure des ouvertures d'accès sans avoir besoin d'une étape de traitement supplémentaire.
La largeur intérieure d'une ouverture d'accès peut être par exemple supérieure à un diamètre du joint de clinchage, ou à la largeur intérieure de la matrice de clinchage, qui peut être déterminée par le diamètre de la région déformée plastiquement ou de la saillie, respectivement. Le diamètre de la région déformée plastiquement dépend à son tour du diamètre de la matrice de clinchage, en particulier sa largeur intérieure. Il devrait être possible de déplacer la matrice de clinchage à travers cette ouverture d'accès. Ceci est le cas lorsque la largeur intérieure de l'ouverture d'accès est supérieure à un diamètre extérieur de la matrice de clinchage. Une ouverture d’accès d’une telle taille peut ensuite spécifier le côté de l'empilement de tôles prévu pour la matrice de clinchage.
Si la largeur intérieure d'au moins une ouverture d'accès est inférieure au diamètre du joint de clinchage et/ou à la largeur intérieure du joint de clinchage, la matrice de clinchage ne peut alors pas être déplacée à travers la au moins une ouverture d'accès. Un poinçon de clinchage peut cependant être déplacé à travers une telle ouverture d'accès. Les différentes largeurs intérieures des ouvertures d'accès représentent ainsi un codage avec lequel la direction de connexion peut être spécifiée.
Dans le cas d'une paire de couches de tôle qui est séparée de chaque côté extérieur de l’empilement de tôles par au moins une couche de tôle, les ouvertures d’accès, dans une zone centrale de l’empilement de tôles, peuvent être agencées de manière coaxiale les unes par rapport aux autres sur les côtés 'opposés de la paire de couches de tôle. Ces ouvertures d’accès agencées de manière coaxiale les unes par rapport aux autres peuvent en particulier présenter des largeurs intérieures différentes, de sorte que la direction de connexion est immédiatement évidente pendant le processus de connexion.
La direction de connexion peut jouer un rôle, en particulier lorsque des couches de tôle ayant des propriétés ou des géométries de matériau différentes sont réunies. Par exemple, l’empilement de tôles peut présenter au moins deux couches de tôle ayant des épaisseurs de matériau différentes et/ou des compositions de matériau différentes. Dans le cas d'un clinchage d'une paire de couches de tôle ayant des épaisseurs de matériau différentes, il est particulièrement avantageux d'avoir la couche de tôle ayant une épaisseur de matériau supérieure qui soit pressée dans la couche de tôle ayant une épaisseur de matériau moindre. Pour garantir ceci, au moins une de la au moins une ouverture d’accès peut s’ouvrir vers une couche de tôle d’épaisseur de matériau supérieure de la paire de couches de tôle et peut présenter une largeur intérieure plus petite que la largeur intérieure du joint de clinchage (28). L’ouverture d'accès sur le côté de la couche de tôle d'épaisseur de matériau supérieure peut présenter une largeur intérieure inférieure au joint de clinchage ou à l'ouverture d'accès disposée à l'opposé, respectivement, de sorte que le poinçon de clinchage peut être déplacé vers la couche de tôle plus épaisse, ce qui n’est pas le cas de la matrice de clinchage.
Une tôle centrale agencée entre deux couches de tôle peut présenter une épaisseur de matériau supérieure (M) à au moins une des deux couches de tôle directement en contact avec la tôle centrale. Une couche de tôle d’une épaisseur de matériau supérieure peut en particulier être agencée dans une région centrale de l'empilement de tôles, où la au moins une couche de tôle en appui sur chaque côté présente une épaisseur de matériau moins importante.
Des couches de tôle extérieures orientées vers l'extérieur de l'empilement de tôles peuvent entourer une couche de tôle centrale au moins par endroits. Les couches de tôle extérieures peuvent ainsi ici être mises en forme sous la forme d'un composant monolithique qui est formé d'un seul tenant. Un tel composant peut entourer une ou plusieurs couches de tôle centrales sur au moins trois côtés.
Par exemple, le composant monolithique peut être sensiblement en forme de U. Un ruban de tôle peut être plié sensiblement en une forme de U, où chaque jambe de la forme de U forme de préférence une couche de tôle extérieure. De cette manière, le processus de fabrication de couches de tôle extérieures peut être simplifié, et en particulier, configuré plus efficacement lors d’une fabrication en grand nombre.
Selon une configuration avantageuse supplémentaire, l’empilement de tôles peut présenter exactement trois couches de tôle posées les unes sur les autres. Une couche de tôle centrale unique est ici agencée au moins par endroits entre les deux couches de tôle extérieures. Dans une telle configuration, chaque couche de tôle extérieure est réunie à la couche de tôle centrale par au moins un joint de clinchage, de sorte qu'un empilement de tôles particulièrement compact peut être formé.
Chaque couche de tôle extérieure peut être munie d’au moins une ouverture d'accès, l'ouverture d’accès de la couche de tôle extérieure respective étant agencée décalée par rapport à la couche de tôle extérieure disposée à l'opposé, en particulier perpendiculaire à la direction d'empilement. Il est ensuite possible de spécifier directement et de manière non ambiguë, par l'intermédiaire de l'ouverture d'accès, des points au niveau desquels les couches respectives de tôles sont jointes par paire à la couche centrale de tôles.
L'invention concerne en outre un contact électrique comprenant un agencement selon l’un des précédents modes de réalisation, dans lequel au moins une des au moins trois couches de tôle est prévue avec au moins un élément de contact électrique. Un contact électrique particulièrement compact peut être créé en utilisant un empilement de tôles avec des couches de tôle reliées par clinchage.
Par exemple, la couche de tôle centrale peut être une barre omnibus qui peut être mise en contact via les couches de tôle extérieures. Au moins une couche de tôle, de préférence, les couches de tôle extérieures, peut ainsi être prévue avec au moins un élément de contact électrique qui est configuré pour venir en contact avec un contact d'appariement d'un connecteur d'appariement. L'élément de contact peut être configuré par exemple sous la forme d’un contact enfichable, d’un contact à broche, d’un contact brasé, d’une douille de contact, ou également d’un contact enfoncé à la presse. Si le connecteur d'appariement est une carte de circuit imprimé, alors le contact d'appariement peut être configuré sous la forme d'un trou traversant dans lequel l'élément de contact peut être inséré. Comme variante à ceci, ou en plus, la carte de circuit imprimé peut présenter un point de soudure auquel l'élément de contact peut être soudé. Il est particulièrement avantageux d'avoir les deux couches de tôle extérieures configurées chacune avec au moins un élément de contact ou même une rangée d’éléments de contact. Ceci est particulièrement avantageux dans des applications haute tension ou à courant élevé, puisque deux rangées plus courtes d'éléments de contact agencés parallèlement les uns aux autres peuvent être fournies à la place d'une longue rangée unique d'éléments de contact. Avec plus de trois couches de tôle, plus de deux rangées parallèles d’éléments de contact peuvent également être fournies.
Le au moins un élément de contact et la couche de tôle respective peuvent être formés, en particulier ensemble d’un seul tenant sous la forme d'un composant monolithique. Ceci permet aux couches de tôle d'être produites efficacement et d'une manière aussi peu coûteuse que possible. La couche de tôle peut être produite en même temps que l'élément de contact par l'intermédiaire d'un processus de poinçonnement et de cintrage. La couche de tôle peut être une partie du ruban poinçonné, à partir de la partie restante à partir de laquelle le au moins un élément de contact ou la rangée d'éléments de contact peut être formé(e).
L'invention doit être décrite par la suite à titre d'exemple de manière plus détaillée en utilisant des modes de réalisation. Selon les explications ci-dessus, des caractéristiques du mode de réalisation peuvent être omises si l’effet technique associé à ces caractéristiques n'est pas important pour une application particulière. Au contraire, des caractéristiques supplémentaires peuvent également être ajoutées aux modes de réalisation si leur effet technique est important pour une application particulière.
Dans ce qui suit, les mêmes références numériques sont utilisées pour des caractéristiques qui correspondent les unes aux autres en termes de fonction et/ou configuration spatiale et physique.
Sur les dessins :
La est une vue en coupe schématique d’une première configuration en exemple d’un agencement selon l'invention, avant clinchage ;
La est une vue en coupe schématique d’une deuxième configuration en exemple de l’agencement selon l'invention, avant clinchage ;
La est une vue en coupe schématique de la configuration en exemple représentée sur la après clinchage ;
La est une vue en coupe schématique d'une troisième configuration en exemple d'un agencement selon invention avant clinchage ;
La est une vue en coupe schématique d'une quatrième configuration en exemple d'un agencement selon invention avant clinchage ;
La est une vue en perspective schématique d'une configuration en exemple d’un contact électrique avec un agencement selon invention ; et
La est une vue en perspective schématique d'une configuration en exemple d’une tôle extérieure d’un contact électrique.
La représente une première configuration en exemple d’un agencement 1 selon l’invention dans une vue en coupe schématique.
L'agencement 1 comprend un empilement de tôles 4 qui est réuni à partir d'au moins trois couches de tôle 2 posées directement les unes sur les autres, dont des couches de tôle 2a, 2b posées directement les unes sur les autres sont jointes ou reliées chacune par paire par au moins un joint de clinchage 28. Dans ce but, les couches de tôle 2 agencées entre les couches de tôle 2a, 2b reliées par le joint de clinchage respectif et au moins un côté extérieur 6 de l'empilement de tôles 4 par le clinchage respectif sont prévues avec au moins une ouverture d'accès 8 qui est alignée avec le joint de clinchage respectif.
La illustre l’agencement 1 avant le clinchage. Un joint de clinchage respectif est ici prévu pour chaque paire de couches de tôle 3 de l’empilement de tôles 4, chaque paire de couches de tôle 3 chevauchant une paire de couches de tôle supplémentaire 3. Ceci signifie que chaque paire de couches de tôle 3 comprend au moins une couche de tôle 2a, 2b qui est en même temps la couche de tôle 2a, 2b d’une autre paire de couches de tôle 3.
Les couches de tôle 2 sont ici empilées les unes sur les autres dans une direction d'empilement S parallèle à leur épaisseur de matériau M. En particulier, toutes les couches de tôle 2 de l'empilement de tôles 4 peuvent se chevaucher au moins par endroits, de sorte que des couches de tôle 2 sont reliées en un empilement de tôles 4 agencé de manière ordonnée.
Pendant un clinchage, une couche de tôle 2a est pressée à l’aide d’un poinçon de clinchage 10 dans une direction de connexion F jusque dans l’autre couche de tôle 2b, une matrice de clinchage 12 étant positionnée au niveau de son côté orienté à l’opposé de la couche de tôle 2a, dans la direction de connexion F. Dans ce but, le poinçon de clinchage 10, qui est représenté schématiquement sur la par des traits interrompus, présente une tige 14 qui peut être poussée à travers une ouverture d'accès 8 et vient heurter une couche de tôle 2a. La force agissant sur la couche de tôle 2a par l’intermédiaire du poinçon 10 a pour résultat que les couches de tôle 2a et 2b sont pressées en la forme prédéterminée par la matrice de clinchage 12, et par conséquent sont déformées de manière plastique. En résultat, le joint de clinchage créé présente une saillie faisant saillie dans la direction de connexion F.
Dans la configuration selon la , l’empilement de tôles 4 présente cinq couches de tôle 2 superposées présentant une épaisseur de matériau M identique. Cependant, l’épaisseur de matériau M des couches de tôle 2 de l’empilement de tôles 4 peut également différer. La direction de connexion F de chaque joint de clinchage peut être orientée dans le même sens, de sorte que les joints de clinchage individuels peuvent être réalisés conjointement dans une étape de processus unique.
L’empilement de tôles 4 présente deux tôles extérieures 16 qui forment chacune une extrémité de l’empilement de tôles 4 faisant face au côté extérieur 6 et entre lesquelles une région centrale 18 ayant des tôles centrales 20 est agencée. Une tôle extérieure 16 peut seulement être une partie d'une paire de couche de tôle 3, en ce sens qu'elle est connectée à la tôle centrale 20 située immédiatement sous celle-ci. Les tôles centrales 20, d'autre part, peuvent former une paire de couche de tôle 3 avec chacune les deux couches de tôle 2 appuyant directement sur celle-ci. En résultat, l'empilement de tôles 4 présente une ouverture d'accès 8 sur un côté d’une paire de couches de tôle 3 dirigé à l'opposé d'une tôle extérieure 16 pendant chaque clinchage, où une des deux tôles extérieures 16 forme un partenaire de connexion d'une paire de couches de tôle 3. Si deux tôles centrales 20 sont des partenaires de connexion, alors deux ouvertures d'accès 8 sont fournies, s'étendant chacune à travers au moins une tôle extérieure. La largeur intérieure 22 d'une ouverture accès 8 est par la suite prévue généralement avec la référence numérique 22.
Pour spécifier la direction de connexion F et pour éviter des erreurs dans la production, une ouverture d'accès 8a peut présenter une largeur intérieure 22a qui est inférieure à un diamètre 24 du joint de clinchage et est déterminée par la largeur intérieure de la matrice de clinchage 12. En conséquence, seul le poinçon de clinchage 10 avec la tige 14 peut être déplacé à travers l'ouverture d’accès 8a, mais pas la matrice de clinchage 12.
Le poinçon de clinchage 10 peut présenter un épaulement 26. L'épaulement 26 peut servir à une mise en butée avec l'empilement de tôles 4, lorsque la tige 14 est insérée dans l'ouverture d'accès 8 pour limiter la profondeur de clinchage, et ainsi empêcher une couche de tôle 2 de se déchirer.
Comme variante de ceci, ou en plus, au moins une ouverture accès 8b ayant une largeur intérieure 22, 22b qui est supérieure au diamètre 24 du joint de clinchage, et en particulier supérieure à un diamètre extérieur 27 de la matrice de clinchage 12, peut être présente. La maîtrise de clinchage 12 peut ensuite être insérée dans l'ouverture accès 8b.
Si au moins deux tôles centrales 20 forment une paire de couches de tôle 3, alors des ouvertures d’accès 8, 8a, 8b opposées l’une à l’autre par rapport à la paire de couches de tôle 3, en particulier agencées de manière coaxiale l’une par rapport à l’autre, peuvent être fournies pour le clinchage respectif. Ces ouvertures d'accès 8, 8a, 8b peuvent présenter des largeurs intérieures différentes 22a, 22b pour spécifier clairement de manière non ambigüe la direction de connexion F.
Pour empêcher les différents joints de clinchage de s’influencer ou même de se gêner mutuellement, il est avantageux d'avoir, en particulier, des joints de clinchage voisins espacés les uns des autres sensiblement perpendiculairement par rapport à la direction d'empilement. En particulier, les ouvertures accès respectives 8 peuvent être mutuellement espacées pour séparer également les joints de clinchage individuels les uns des autres pendant une production.
Selon une configuration avantageuse supplémentaire, un empilement de tôles 4 peut présenter trois couches de tôle 2 superposées. Une telle configuration est expliquée par la suite de manière plus détaillée en se reportant aux figures 2 et 3.
Avec exactement trois couches de tôle 2, chaque tôle extérieure 16 et la tôle centrale 20 forment une paire de couches de tôle 3 qui est réuni par un joint de clinchage. Les différentes couches de tôle 3 jointes mutuellement garantissent la cohésion de l'empilement de tôles 4.
Des joints de clinchage 28 qui présentent une saillie 29 ayant un diamètre 25 qui fait saillie à partir du paquet de tôles 2 dans la direction de connexion F sont représentés sur la . Le diamètre 25 est déterminé sensiblement par la largeur intérieure 24 de la matrice de clinchage 12.
Contrairement à la configuration précédente, les différentes ouvertures accès 8 présentent des largeurs intérieures 22 identiques, de sorte qu’un outil unique suffit pour produire les ouvertures d’accès 8, par exemple pour les percer ou les poinçonner.
La largeur intérieure 22 des ouvertures d’accès 8 est de préférence inférieure au diamètre 25 du joint de clinchage 28 ou au diamètre extérieur 29 de la matrice de, clinchage 12, respectivement, de sorte que la direction de connexion F peut être spécifiée. Les directions de connexion F des différents joints de clinchage 28 sont agencées sensiblement anti parallèlement les unes par rapport aux autres.
Bien sûr, un agencement avec trois couches de tôle 2 peut également être configuré de telle manière que les directions de connexion F des différents joints de clinchage 28 soient sensiblement parallèles les unes aux autres et dans le même sens. Dans ce but, au moins une tôle extérieure 16 peut comprendre une ouverture d'accès 8, 8b qui est configurée pour recevoir la matrice de clinchage 12, comme représenté dans la configuration en exemple selon la .
Si les épaisseurs de matériau M des couches de tôle 2 diffèrent, alors il est particulièrement avantageux d'avoir la couche de tôle 2 ayant une épaisseur de matériau supérieure M pressée dans la direction de connexion F jusque dans la couche de tôle 2 avec une épaisseur de matériau M moindre. Pour garantir ceci, les ouvertures d'accès 8, 8a peuvent se terminer au niveau de la couche de tôle 2 d’une paire de couches de tôle 3 ayant l’épaisseur de matériau plus grande, présentent chacune une largeur intérieure 22a qui est inférieure au diamètre 25 du joint de clinchage 28 ou à la largeur intérieure de la matrice de clinchage 12. Ceci spécifie la direction de connexion F, comme il est possible de le voir dans la configuration en exemple de la . Si la couche de tôle 2 d'une épaisseur de matériau plus grande M est située entre des tôles extérieures 16 dans l'empilement de tôles à trois couches, alors la direction de connexion F de la paire de couches de tôle différentes 3 peut être sensiblement anti parallèle par rapport aux autres.
Un contact électrique particulièrement compact 30 peut être produit avec un agencement 1 selon l'invention, et est particulièrement avantageux dans la plage de haute tension ou de courant élevé. Une configuration en exemple d'un tel contact électrique 30 peut être expliquée de manière plus détaillée en se reportant la .
Le contact électrique 30 peut présenter trois couches de tôle 2 empilées les unes sur les autres. La tôle centrale 20 peut être par exemple une partie d’une barre omnibus 32 qui est prévue pour venir en contact avec une carte de circuit imprimé 34, ou analogue. Des tôles extérieures 16 sont placées sur des côtés plats disposés de manière opposée de la barre omnibus 32, de sorte que la barre omnibus 32 et les tôles extérieures 16 forment un empilement de tôles 4, au moins dans la section où la barre omnibus et les tôles extérieures se trouvent les unes au-dessus des autres.
Pour venir en contact avec la carte de circuit imprimé 34, une tôle extérieure 16, de préférence chaque tôle extérieure 16, peut comprendre au moins un élément de contact électrique 36, en particulier une rangée ou plusieurs rangées d’éléments de contact. 36. Les éléments de contact 36 et la tôle extérieure respective 16 peuvent de préférence être formés d’un seul tenant sous la forme d'un composant monolithique 37, par exemple, dans un processus de poinçonnement et de cintrage.
Dans cette configuration en exemple, les éléments de contact 36 sont configurés sous la forme de contacts enfoncés à la presse 38, mais ils peuvent également être configurés comme des contacts enfichables, des contacts enfoncés à la presse, des contacts à broche, des douilles de contact, des contacts brasés, ou analogues.
Si par exemple un élément de contact unique 36 est seulement approuvé pour 10 A, alors au moins 40 éléments de contact 36 sont nécessaires si un courant de 400 A doit être transmis à travers le contact 30. Si une couche de tôle unique 2 peut être fixée à une barre omnibus 32, alors une couche de tôle 2 doit avoir une longueur plus grande de manière correspondante pour former le nombre correspondant d’éléments de contact 36.
Avec la solution selon l'invention, les deux côtés de la barre omnibus peuvent être utilisés pour établir une connexion électrique. Une troisième couche de tôle, qui est également munie d'éléments de contact, peut sensiblement réduire de moitié la longueur d'une tôle extérieure unique par comparaison à une structure à deux couches. La longueur peut être réduite davantage en ajoutant plusieurs couches.
La résistance d'un joint de clinchage 28 diminue de manière aiguë lorsque le nombre de couches de tôle à assembler augmente. Une connexion fiable par clinchage ne peut déjà pas être garantie avec une connexion de trois couches. Pour éviter ceci, une seule paire de couches de tôle sont reliées directement l’une à l’autre par un joint de clinchage unique. Dans ce but, chaque couche de tôle 2 non impliquée dans la jonction comprend une ouverture d’accès 8 qui est alignée avec un joint de clinchage 28. En conséquence, la matrice de clinchage 12 et/ou le poinçon de clinchage 10 peuvent être déplacés à travers une ouverture d'accès 8, 8a, 8b pendant le processus de jonction et assembler les deux couches de tôle ensemble.
Si la résistance de connexion des paires de couches de tôle doit être augmentée encore davantage, elles peuvent être reliées par l'intermédiaire de plusieurs joints de clinchage qui sont espacés perpendiculairement à la direction d’empilement S. Dans ce but, la tôle extérieure 16 peut comprendre plusieurs ouvertures accès 8 décalées mutuellement perpendiculairement par rapport à la direction d’empilement S, comme représenté sur les figures 6 et 7.
Sur la , deux tôles extérieures séparées 16 sont représentées, qui sont fixées chacune sur des côtés opposés d'une tôle centrale 20. Les deux tôles extérieures 16 peuvent également cependant former un composant monolithique d’un seul tenant 40, comme représenté sur la .
Le composant monolithique 40 peut être configuré pour être sensiblement en forme de U ayant deux branches 42, dans lequel chaque branche 42 forme une tôle extérieure 16. Les branches 42 sont reliées par une bande 44, dont la longueur entre les broches 42 correspond de préférence sensiblement à l'épaisseur de matériau M de la tôle centrale 20. Le composant monolithique 40 peut par conséquent venir en prise autour de la tôle centrale 20, les branches 42 étant agencées sensiblement parallèlement à la tôle centrale 20 dans l’état réuni.
Comme il est possible de le voir sur la , chaque tôle extérieure 16 comprend une ouverture d'accès 8 décalée par rapport aux autres perpendiculairement dans une direction d’empilement S, la largeur intérieure 22b des ouvertures d’accès 8a sur une première tôle extérieure 16 étant supérieure à la largeur intérieure 22a des ouvertures d'accès 8a sur l'autre tôle extérieure 16.
Références numériques
1 Agencement
2, 2a, 2b Couches de tôle
3 Paire de couches de tôle
4 Empilement de tôles
6 Côté extérieur
8, 8a, 8b Ouverture d’accès
10 Poinçon de clinchage
12 Matrice de clinchage
14 Tige
16 Tôle extérieure
18 Région centrale
20 Tôle centrale
22, 22a, 22b Largeur intérieure de l’ouverture d’accès
24 Diamètre du joint de clinchage
25 Diamètre de la matrice de clinchage
26 Épaulement
27 Diamètre extérieur de la matrice de clinchage
28 Joint de clinchage
29 Saillie
30 Contact électrique
32 Barre omnibus
34 Carte de circuit imprimé
36 Élément de contact
37 Composants monolithiques
38 Contact enfoncé à la presse
40 Composant monolithique
42 Branche
44 Bande
F Direction de connexion
M Épaisseur de matériau
S Direction d’empilement

Claims (15)

  1. Agencement (1) comprenant un empilement de tôles (4) réunies à partir d'au moins trois couches de tôle (2) posées directement les unes sur les autres, dont les couches de tôle (2a, 2b) posées directement les unes sur les autres sont chacune reliées entre elles par paire avec au moins un joint de clinchage (28), dans lequel la au moins une couche de tôle (2) agencée entre les couches de tôle (2a, 2b) reliées par le joint de clinchage respectif (28) et au moins un côté extérieur (6) de l’empilement de tôles (4) présente au moins une ouverture d’accès (8) alignée avec le joint de clinchage respectif (28).
  2. Agencement selon la revendication 1, dans lequel toutes les couches de tôle (2) d’empilement de tôles (4) posées directement les unes sur les autres sont reliées entre elles par paire, chacune avec au moins un joint de clinchage respectif (28).
  3. Agencement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel des joints de clinchage différents (28) sont espacés les uns des autres transversalement à la direction d’empilement (S) de l’empilement de tôles (4).
  4. Agencement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel au moins une de la au moins une ouverture d’accès (8a) présente une largeur intérieure (22) qui est inférieure à une largeur intérieure (24) du joint de clinchage (28).
  5. Agencement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins une de la au moins une ouverture d’accès (8b) présente une largeur intérieure (22) qui est supérieure à une largeur intérieure (24) du joint de clinchage (28).
  6. Agencement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel au moins deux ouvertures d’accès (8a, 8b) présentent une largeur intérieure différente l’une de l’autre (22).
  7. Agencement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’empilement de tôles (4) présente au moins deux couches de tôle (2) avec une épaisseur de matériau différente (M).
  8. Agencement (1) selon la revendication 7, dans lequel au moins une de la au moins une ouverture d’accès (8) s’ouvre vers une couche de tôle (2) d’épaisseur de matériau supérieure (M) de la paire de couches de tôle (3) et présente une largeur intérieure plus petite (22) que la largeur intérieure (24) du joint de clinchage (28).
  9. Agencement (1) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel une tôle centrale (20) agencée entre deux couches de tôle (2) présente une épaisseur de matériau supérieure (M) à au moins une des deux couches de tôle (2) directement en contact avec la tôle centrale (20).
  10. Agencement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l’empilement de tôles (4) présente exactement trois couches de tôle (2).
  11. Agencement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel deux tôles extérieures (16) de l’empilement de tôles (4) orientées vers le côté extérieur (6) et entourant au moins par endroits une tôle centrale (20) sont formées d’un seul tenant sous la forme d’un composant monolithique (40).
  12. Agencement (1) selon la revendication 11, dans lequel le composant monolithique (40) est sensiblement en forme de U.
  13. Contact électrique (30) comprenant un agencement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel au moins une des au moins trois couches de tôle (2) est prévue avec au moins un élément de contact électrique (36).
  14. Contact électrique (30) selon la revendication 13, dans lequel deux tôles extérieures (16) orientées vers le côté extérieur (6) de l’empilement de tôles (4) sont prévues respectivement avec au moins un élément de contact électrique (36).
  15. Procédé de clinchage d’un empilement de tôles (4) avec au moins trois couches de tôle (2) posées directement les unes sur les autres, dans lequel deux couches de tôle (2a, 2b) posées directement les unes sur les autres sont reliées entre elles par paire par clinchage et dans lequel un poinçon de clinchage (10) et/ou une matrice de clinchage (12) est déplacé(e) à travers au moins une ouverture d’accès (8) de la au moins une couche de tôle (2) agencée entre les couches de tôle à assembler (2a, 2b) et au moins un côté extérieur (6) de l’empilement de tôles (4).
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