Brevet FR2449955A1 — publié le 19800919

La présente invention concerne les blocs de raccordement utilisés pour distribuer le courant électrique provenant d'une source de courant externe à des conducteurs électriques disposés à l'intérieur de l'enveloppe d'un appareil fonctionnant à l'électricité. Les blocs de raccordement électrique, qui comprennent typiquement au moins une borne conductrice presque complètement enrobée dans un corps non conducteur, sont utilisées dans de nombreuses applications. Par exemple, des blocs de raccordement sont souvent utilisés dans les compresseurs hermétiquement ou semihermétiquement fermés. De tels compresseurs sont utilisés dans la climatisation mécanique ou dans les équipements de réfrigération. I1 est extrêmement important que le bloc de raccordement soit essentiellement exempt de tout défaut ou trajet de fuite afin d'empêcher l'échappement du gaz frigorigène comprimé dans l'atmosphère environnante. I1 est naturellement désirable de fabriquer les blocs de raccordement en des matières bon marché et on peut fabriquer des blocs de raccordement à peu de frais par un procédé de moulage par transfert ou par injection au moyen duquel une borne électriquement conductrice est presque complètement enrobée dans une résine thermodurcissable. Typiquement, le bloc de raccordement comporte une partie approximativement annulaire qui comprend plusieurs trous s'étendant axialement régulièrement espacées autour de sa circonférence et on fixe le bloc de raccordement à l'enveloppe de l'appareil fonctionnant à l'électricité en introduisant des moyens de fixation, tels que des boulons, dans ces trous s'étendant axialement puis en fixant les moyens de fixation à l'enveloppe. Bien que les blocs de raccordement formés avec un corps ou bottier moulé monolithique soient d'une fabrication relativement bon marché, on a constaté que de tels blocs de raccordement peuvent se fissurer ou se déformer d'une autre manière lorsqu'elles sont fixées à l'enveloppe. Par exemple, si l'un des moyens de fixation est serré à un degré plus important que les autres moyens de fixation, le bloc de raccordement est alors voilé par rapport à la surface de l'appareil, l'extrémité du bloc de raccordement située au-dessous du boulon excessivement serré étant localement comprimée. Lorsque d'autres moyens de fixation sont serrés, des moments de flexion sont engendrés autour de l'extrémité localement comprimée avec pour résultat une déformation ou, dans les cas extrêmes, une fracture de cette extrémité.La fracture établit un trajet de fuite qui permet au gaz frigorigène à haute pression de s'échapper dans l'atmosphère environnante. La perte de fluide frigorigène ou autre fluide de travail à haute pression à travers le bloc de raccordement est extrêmement indésirable. Conformément à la présente invention, les inconvénients ci-dessus décrits de la technique antérieure sont évités ainsi que d'autres au moyen d'un bloc de raccordement électrique pour distribuer le courant électrique provenant d'une source de courant externe à des conducteurs électriques disposés à l'intérieur de I'enveloppe d'un appareil fonctionnant à l'électricité, ce bloc de raccordement comprenant un corps s'étendant axialement formé en une matière électriquement non conductrice, une borne électriquement conductrice s'étendant à travers le corps de façon à pouvoir être raccordée à la source externe de courant électrique et aux conducteurs électriques et un manchon de montage entourant annulairement le corps pour raccorder le bloc de raccordement à l'enveloppe de l'appareil fonctionnant à l'électricité, le manchon et le corps formant entre eux un intervalle s'étendant axialement. Le bloc de raccordement comprend, en outre, un évidement annulaire délimité par une surface du bloc de raccordement, cet évidement comportant une ouverture en communication avec l'intervalle formé entre le corps et le manchon de montage et une chambre intérieure en communication avec l'ouverture et ayant une longueur axiale supérieure à la longueur axiale de l'ouverture et une bague d'étanchéité annulaire s'étendant radialement à travers l'intervalle formé entre le corps et le manchon de montage, la bague comportant une tête disposée à l'intérieur de la chambre intérieure, une surface de la tête s'étendant axialement au-delà de l'ou- verture en contact avec la surface délimitant l'évidement annulaire pour freiner l'écoulement des fluides entre elles. On décrira maintenant l'invention à l'aide d'un exemple, en se référant au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente le bloc de raccordement de la présente invention tel qu'il est utilisé dans une application caractéristique la figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle d'une partie du bloc de raccordement réalisé conformément aux enseignements de la présente invention la figure 3 est une vue de ltévidement annulaire, cette vue représentant également, en coupe, les parties adjacentes du corps la figure 4 est une vue en coupe de la bague d'étanchéité annulaire et des parties adjacentes du manchon de montage ; et la figure 5 est une vue en coupe d'une partie du bloc de raccordement représenté sur la figure 2 dans lequel un revêtement adhésif est disposé entre la bague d'étanchéité annulaire et la surface délimitant l'évidement annulaire. La présente invention a trait à un bloc de raccordement qui peut être utilisé dans diverses applications dans lesquelles le courant électrique est transmis par l'intermédiaire de ce bloc d'une source éloignée de courant à des fils électriquement conducteurs disposés à l'intérieur du carter ou enveloppe d'un appareil fonctionnant à l'électricité. Un exemple caractéristique d'une telle application est l'utilisation d'un bloc de raccordement avec un compresseur hermétiquement ou semi-hermétiquement fermé entraîné par un moteur électrique. On se référera maintenant au dessin et notamment à la figure I qui représente un bloc de raccordement 10 de la présente invention utilisé avec un compresseur 12 de fluide frigorigène fonctionnant à l'électricité. Le bloc de raccordement 10 est destiné à distribuer le courant électrique fourni par une source externe (non représentée) de courant aux conducteurs électriques (non représentés) disposés à l'intérieur de l'enveloppe 14 du compresseur 12.Typiquement, plusieurs bornes 16 électriquement conductrices s' étendent à travers le bloc de raccordement 10, les premières extrémités 18 des bornes 16 étant destinées à être raccordées aux conducteurs électriques provenant de la source de courant électrique et les secondes extrémités 20 des bornes étant destinées à être raccordées aux conducteurs électriques du moteur (non représenté) du compresseur. Comme plus narticulièrement représenté sur la figure 2, le bloc de raccordement 10 comprend, d'une manière générale, les bornes 16, une partie centrale ou corps 22 et un organe ou manchon de montage 24. Le corps 22 est fabriqué en une matière électriquement non conductrice, par exemple, en une matière thermodurcissable, et le corps enrobe ou enveloppe presque complètement les bornes conductrices 16. Le manchon de montage 24 a un périmètre de forme générale rectangulaire et il comporte une ouverture de forme générale cylindrique à travers laquelle le corps 22 s'étend axialement. Ainsi le manchon de montage 24 entoure annulairement le corps 22. Le manchon de montage 24 comporte plusieurs trous 26 qui s'étendent axialement et sont régulièrement espacés les uns des autres et des moyens de fixation, tels que des boulons 28, s'étendent à travers les trous 26 et pénètrent dans des trous taraudés 30 ou ouvertures similaires formée dans l'enveloppe 16 du compresseur 12 pour fixer le bloc de raccordement 10 à appareil fonctionnant à l'électricité. Des moyens d'étanchéité, tels qu'un joint 31, peuvent être disposés entre le manchon de montage 24 et l'enveloppe 14 pour empêcher ou freiner l'écoulement des fluides entre eux. Jusqu'à présent, la partie de montage du bloc de raccordement avait, en règle générale, été également formée en une résine thermodurcissable. Avec un tel agencement, il arrivait quelquefois que, lors de la fixation du bloc de raccordement à l'appareil fonctionnant à l'électricité, l'un des moyens de fixation était serré d'une manière excessive ce qui provoquait le gauchissement et la compression locale d'un des côtés du bloc. il se produisait alors une rupture ou autre déformation du bloc, étant donné que la résine thermodurcissable utilisée pour la fabrication d'un bloc de raccordement ne peut résister à des contraintes localisées excessives. Pour empêcher que le problème ci-dessus mentionné se produise, le manchon de montage 24 est formé en une matière qui peut résister à des contraintes localisées supérieures à celles que peut supporter la matière thermodurcissable utilisée pour la fabrication du corps 22 du bloc 10.Par exemple, le manchon de montage 24 peut être fabriqué en aluminium ou autre métal approprié. Etant donné qu'il n'y a que le manchon de montage qui soit placé sous des charges de compression lorsque les moyens de fixation sont serrés pour fixer le bloc de raccordement à l'appareil, le bloc de raccordement peut supporter des contraintes localisées plus élevées sans être pour cela endommagé. Le bloc de raccordement 10 est fabriqué, d'une manière générale, en plaçant le manchon de montage 24 dans un moule, en positionnant les bornes 16 à l'intérieur du moule puis en injectant ou en transférant une résine thermodurcissable chauffée dans le moule autour des bornes. La résine se polymérise alors en se solidifiant et en formant le corps 22. Lorsque la résine est injectée dans le moule, elle chauffe le manchon de montage 24. Après durcissement de la résine, la résine et le manchon de montage 24 se refroidissent. Lorsque la résine durcit et se refroidit et que le manchon de montage 24 se refroidit, ils se contractent tous deux radialement et axialement et le retrait de la résine est plus important que le retrait du manchon de montage. Cette différence de retrait produit un intervalle 32 s'étendant axialement entre le manchon de montage 24 et le corps 22.L'intervalle 32 a été représenté d'une manière fortement exagérée sur la figure 2. Afin d'empêcher que le fluide frigorigène puisse s'échapper par cet intervalle axial 32, le bloc de raccordement 10 est muni d'un évidement annulaire 34 et d'une bague d'étanchéi té annulaire 75 pour fermer ou obturer de manière étanche l'intervalle 32. L'évidement annulaire 34, représenté de manière plus détaillée sur la figure 2, est délimité par une surface du bloc de raccordement et, de préférence, cet évidement annulaire est délimité par une surface 38 du corps 22. L'évidement annulaire 34 comporte une ouverture 40 qui communique avec l'intervalle 32 et une chambre intérieure 42 qui communique avec l'ouverture 4G et qui a une longueur axiale supérieure à la longueur axiale de l'ouverture. La bague d'étanchéité annulaire 35 s'étend radialement à travers l'intervalle 32 et elle est, de préférence, venue de matière avec le manchon de montage 24. Comme représenté sur les figures 2 et 4 auxquelles on se référera, la bague d'étanchéité 76 comporte une tête 44 disposée à l'intérieur de la chambre 42, la surface 46 de la tête s'étendant axialement au-delà de l'ouverture 40 en contact avec la surface 38 pour freiner l'écoulement des fluides entre elles. De cette manière, l'évidement annulaire 34 et la bague d'étanchéité 76 ferment le trajet de fuite entre le corps 22 et le manchon de montage 24, obturant l'intervalle 32 qui est formé entre eux. Dans le mode de réalisation préféré qui a été représenté sur le dessin, l'évidement annulaire 34 comporte en outre un passage 48 qui s'étend radialement à partir de l'ouverture 40 jusqu'à la chambre intérieure 42 et dont la longueur axiale est inférieure à la longueur axiale de la chambre intérieure et la bague d'étanchéité annulaire 36 comporte, en outre, un col 50 qui s'étend radialement dans le passage et pénètre dans la chambre intérieure. La chambre intérieure 42 s'étend de préférence symétriquement audessus et au-dessous de l'ouverture 40 et la tête 44 s'étend de la même manière symétriquement au-dessus et au-dessous du col 50 et la surface 46 de la tête est en contact avec la surface 38 située au-dessus et au-dessous de l'ouverture 40.En outre, il existe, de préférence, un ajustement étroit ou assemblage en "queue d'aronde entre l'évidement annulaire 34 et la bague d'étanchéité annulaire 36. Le contact entre la bague d'étanchéité annulaire 36 et l'évidement 34 est amélioré par le retrait axial et radial du corps 22 lorsque la résine utilisée pour former le corps durcit et se refroidit. Comme mentionné ci-dessus, lorsque le bloc de raccordement 10 est formé et que la résine durcit et se refroidit et que le manchon de montage 24 se refroidit la résine et le manchon de montage se contractent tous deux radialement, la résine se contractant davantage que le manchon de montage. Plus particulièrement, la surface 78 qui délimite l'évi- dement 34 se déplace radialement vers l'intérieur par rapport à la tête 44, vers la droite si l'on considère la figure 2 et une pression s'établit entre la surface 38 et la surface 46 de la tête 44. Ce contact sous pression contribue à freiner l'écoulement du fluide frigorigène par le trajet de fuite établi par le corps 22 et par le manchon de montage 24. Ainsi, la demanderesse a utilisé ce qui constituait un inconvénient important des blocs de raccordement moulés -- le retrait provoqué par le durcissement et le refroidissement de la résine thermodurcissable utilisée pour fabriquer le bloc -- et a transformé cet inconvénient en un avantage -- en l'utilisant pour améliorer l'étanchéité entre le manchon de montage 24 et le corps 22. Comme représenté sur la figure 2, les surfaces 38 et 46 peuvent être en contact de butée direct. De préférence, cependant, comme représenté sur la figure 5 à laquelle on se référera, les surfaces 38 et 46 sont en contact indirect par l'intermédiaire d'un revêtement adhésif 52 disposé entre elles. L'emploi du revêtement adhésif 52 est particulièrement avantageux si le bloc de raccordement est utilisé avec un fluide frigorigène à haute pression. La bague annulaire 36 est revêtue de l'adhésif 52 avant la formation du corps 22. Lorsque la résine thermodurcissable se polymérise, durcit, se refroidit et se contracte pour former le corps 22, l'adhésif est refoulé dans l'espace 54 créé par le retrait et remplit au moins partiellement cet espace et freine encore davantage l'écoulement des fluides entre les surfaces 38 et 46. En outre, les forces engendrées par le retrait refoulent l'adhésif dans tous les interstices et irrégularités des surfaces 38 et 46 empêchant ainsi qu'un trajet de fuite s'établisse par ces interstices ou irrégularités.Lorsqu'on utilise ce procédé, l'adhésif doit être d'une nature telle qu'il est thermoplastique aux températures de moulage, d'environ 160 C, tout en présentant une résistance suffisante à ces températures pour ne pas être éjecté lorsque la résine est transférée dans le moule au cours de l'opération de moulage. La demanderesse a trouvé qu'un adhésif connu sous la désignation commerciale "Hysol" AS7-2094 donne des résultats satisfaisants. "Hysol" est une marque de la société Dexter Corporation. il doit être bien entendu que le bloc de raccordement 10, bien qu'on ne l'ait représenté que comme étant employé avec un compresseur de fluide frigorigène, peut être avantageusement utilisé dans d'autres applications dans lesquelles il est important qu'un bloc étanche aux fuites soit utilisé. Bien qu'il soit évident que l'invention cidessus décrite est parfaitement capable d'atteindre les objectifs indiqués, on comprendra que de nom breuses modifications peuvent y être apportées et que de nombreux modes de réalisation peuvent être réalisés par les spécialistes de la technique et il est bien entendu que les revendications annexées couvrent toutes les modifications et tous les modes de réalisation qui entrent dans l'esprit et le cadre véritables de l'invention. REVENDICATIONS i. Bloc de raccordement électrique (10) pour distribuer le courant électrique provenant d'une source de courant externe à des conducteurs électriques disposés à l'intérieur de l'enveloppe (14) d'un appareil (12) fonctionnant à l'électricité, ce bloc de raccordement comprenant un corps (22) s'étendant axialement, formé en une matière électriquement non conductrice ; une borne (16) électriquement conductrice s'étendant à travers le corps de façon à pouvoir être raccordée à la source externe de courant électrique et aux conducteurs électriques et un manchon de montage (24) entourant annulairement le corps (22) pour raccorder le bloc de raccordement (10) à l'enveloppe (14) de l'appareil (12) fonctionnant à l'élec- tricité, le manchon et le corps formant entre eux un intervalle (32) s'étendant axialement, ce bloc de raccordement étant caractérisé en ce qu'il comporte un évidement annulaire (34) délimité par une surface (38) du bloc de raccordement (10), cet évidement comportant une ouverture (40) en communication avec l'intervalle formé entre le corps (22) et le manchon de montage (24) et une chambre intérieure (42) en communication avec l'ouverture et ayant une longueur axiale supérieure à la longueur axiale de l'ouverture; et une bague d'étanchéité annulaire (36) s'étendant radialement à travers l'intervalle formé entre le corps (22) le manchon de montage (24), la bague comportant une tête (44) disposée à l'intérieur de la chambre intérieure (46), une surface de la tête s'étendant axialement au-delà de l'ouverture (40) en contact avec la surface (38) délimitant l'évidement annulaire (34) pour freiner l'écoulement des fluides entre elles. 2. Bloc de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface (46) de la tête (36) et la surface (38) délimitant l'évidement (34) sont en contact indirect par l'intermédiaire d'un revêtement adhésif (52) disposé entre elles pour freiner encore davantage l'écoulement des fluides entre elles. 3. Bloc de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface (46) de la tête (36) et la surface (38) délimitant l'évidement (34) sont en contact de butée direct. 4. Bloc de raccordement selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'évidement annulaire (34) comporte, en outre, un passage (48) qui s'étend radialement à partir de lbuverture (40) jusque dans la chambre intérieure (42) et qui a une longueur axiale inférieure à la longueur axiale de la chambre intérieure et en ce que la bague d'étanchéité (36) comporte, en outre, un col (50) qui s'étend radialement dans le passage (48) et pénètre dans la chambre intérieure (42). 5. Bloc de raccordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête (36) s'étend axialement au-dessus et au-dessous de l'ouverture (40) et en ce que la surface (46) de la tête est en contact avec la surface (38) délimitant l'évidement (34) au-dessus et au-dessous de l'ouverture. 6. Bloc de raccordement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'évidement (42) est délimité par une surface (38) du corps (22) et en ce que la bague d'étanchéité (36) fait partie intégrante du manchon de montage-(24). 7. Bloc de raccordement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps (22) est fabriqué en une résine thermodurcissable. 8. Bloc de raccordement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le manchon de montage (24) est fabriqué en métal.