Brevet FR2939571A1 — publié le 20100611

PIECE ISOLANTE DE BORNE ELECTRIQUE NOTAMMENT POUR ALTERNATEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention est applicable de manière générale dans le domaine automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne une pièce isolante de borne électrique applicable notamment sur des alternateurs ou alterno-démarreurs. Dans les machines électriques tournantes, telles qu'alternateurs et alterno-démarreurs, il est connu de prévoir une pièce isolante pour assurer une isolation électrique au niveau d'une borne de sortie de tension continue de ces machines. Cette pièce isolante a essentiellement pour fonction de protéger la borne électrique contre un court-circuit éventuel avec des pièces métalliques environnantes. Une autre fonction de cette pièce isolante est de contribuer à un raccordement adéquat sur la borne électrique d'un connecteur relié à un câblage électrique du véhicule automobile. Ainsi, il est connu de l'entité inventive une solution consistant à former cette pièce isolante par un surmoulage de matière plastique autour de la borne électrique. Une autre solution connue consiste à rapporter la pièce isolante sur la borne électrique et à la fixer mécaniquement au moyen d'un écrou. Ces deux solutions connues bien que satisfaisantes sur le plan de l'isolation électrique obtenue présentent certains problèmes qui freinent une réduction des coûts et une optimisation du processus de fabrication. En effet, d'une part, le surmoulage d'une matière isolante sur une pièce métallique est de manière générale une solution plus onéreuse que celle consistant à rapporter une pièce isolante sur cette pièce métallique. D'autre part, la mise en place d'un écrou pour la fixation mécanique de la pièce isolante est une opération d'assemblage qu'il serait souhaitable de supprimer pour une optimisation du processus 1 o de fabrication. Selon un premier aspect, l'invention propose une pièce isolante apte à être rapportée sur une borne électrique d'une machine électrique tournante pour véhicule automobile, cette pièce isolante assurant une isolation électrique entre la borne électrique ayant une première polarité 15 électrique et des éléments métalliques environnants susceptibles d'avoir une autre polarité électrique, cette pièce comprenant un alésage traversé par la borne électrique, une partie arrière apte à assurer un montage mécanique sur un sous-ensemble de la machine électrique et une partie avant apte à s'engager avec un connecteur correspondant. 20 Conformément à l'invention, la partie arrière de la pièce isolante comporte des moyens de montage mécanique sous la forme d'au moins un élément encliquetable dit clip. Selon une caractéristique particulière, les moyens de montage mécanique comportent deux clips aptes à s'engager dans des ouvertures correspondantes du sous-ensemble. Selon une autre caractéristique particulière, la partie arrière comporte également au moins un élément anti-rotation apte à s'opposer à une rotation de la pièce isolante par rapport audit sous-ensemble, lorsque la pièce isolante est montée sur le sous-ensemble. Selon une forme de réalisation particulière, l'élément anti-rotation est formé d'un bloc de matière apte à s'opposer à une rotation de la pièce isolante par rapport audit sous-ensemble par un engagement dans une alvéole femelle correspondante du sous-ensemble. Selon une autre forme de réalisation particulière, l'élément antirotation est apte à s'opposer à une rotation de la pièce isolante par rapport au sous-ensemble par contact avec une face du sous-ensemble. Selon une autre caractéristique particulière, la partie avant de la pièce isolante comporte au moins un élément se projetant parallèlement à un axe de la pièce et apte à venir en engagement avec un connecteur relié à un câblage électrique du véhicule. Selon encore une autre caractéristique particulière, l'élément se projetant parallèlement à un axe de la pièce comporte au moins une paroi en arc de cercle, ledit arc de cercle étant coaxial à l'alésage qui est traversé par la borne électrique. De préférence, l'élément se projetant parallèlement à l'axe de la pièce assure une fonction de positionnement et d'anti-rotation entre la pièce et le connecteur relié au câblage électrique du véhicule, lorsque le connecteur est en engagement avec la pièce. Selon un second aspect, l'invention concerne également une machine électrique tournante pour véhicule automobile, telle qu'alternateur ou alterno-démarreur. Conformément à l'invention, la machine comprend une pièce isolante telle que décrite brièvement ci-dessus. Selon une forme de réalisation particulière, la partie arrière de la pièce isolante est montée mécaniquement sur un radiateur de la machine électrique sur lequel sont montées des diodes de redressement de tension. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-dessous de plusieurs formes de réalisation particulières en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la Fig.1A est une vue partielle en perspective montrant une borne électrique équipée d'une pièce isolante selon l'invention dans un alternateur de véhicule automobile ; - la Fig.1B est une vue éclatée montrant la partie arrière d'un alternateur équipé d'une pièce isolante selon l'invention ; - les Figs.2A et 2B sont des vues en perspective selon des directions d'observation différentes de la pièce isolante selon l'invention ; - les Figs.3A et 3B sont des vues partielles en perspective d'une partie formant support de borne incluse dans un radiateur de diodes de redressement de l'alternateur et d'une borne montée sur cette partie formant support ; et - la Fig.4 est une vue partielle en perspective montrant la pièce isolante montée dans la partie formant support des Figs.3A et 3B. Comme montré aux Figs.1A et 1B, cette forme de réalisation particulière 1 de la pièce isolante de borne électrique selon l'invention équipe la borne positive, repérée 2, d'un alternateur pour véhicule 1 o automobile. Comme cela apparaît plus particulièrement à la Fig.1B, la borne B+ est montée sur un radiateur 3. Ce radiateur 3 supporte des diodes positives (non représentées) d'un pont de redressement à diodes (non représenté) équipant l'alternateur. 15 A la Fig.1B, la borne B+ est montrée dans un état dans lequel elle est totalement insérée dans une partie femelle correspondante du radiateur 3. Ainsi montée dans la partie femelle correspondante du radiateur 3, la borne B+ est en contact électrique étroit avec la radiateur 3 et a une polarité électrique positive (+). 20 Dans cette forme de réalisation, le palier arrière 4 de l'alternateur est à la polarité de masse qui est la polarité de la borne négative (-) de la batterie du véhicule. Les diodes négatives (non représentées) du pont de redressement sont montées sur le palier arrière 4. Un capot isolant de protection 5, par exemple en matière plastique, vient coiffer l'ensemble formé du palier arrière 4 et du radiateur 3. Une portion formant jupe 51 (Fig.1A) du capot 5 vient en ajustement sur une gorge correspondante de la pièce isolante de borne 1 et participe au maintien mécanique de celle-ci. La pièce isolante de borne 1 est maintenant plus particulièrement décrite en référence aux Figs.2A et 2B. Comme montré aux Figs.2A et 2B, la pièce isolante de borne 1 est une pièce monobloc formée essentiellement d'une équerre 10 et d'une partie formant fut 11. L'équerre 10 comporte une base 100 et un support de fut 101. La partie formant fut 11 se projette à partir d'une première face du support de fut 101 et comporte deux parois en arc de cercle 11 a et 11 b, une bague 110 et une collerette cylindrique 111. Les deux parois en arc de cercle 11 a et 11 b sont disposées en regard l'une de l'autre, de manière symétrique par rapport à un axe A de la pièce isolante de borne 1. Les deux parois en arc de cercle 11 a et 11 b se projètent perpendiculairement par rapport à une face de la bague 110 et de manière parallèle à l'axe A. Des espaces circonférentiels 11 ab dégagés, entre les parois en arc de cercle 11 a, 11 b, autorisent un engagement de portions correspondantes d'un connecteur femelle (non représenté) relié au câblage électrique du véhicule. Un tel assemblage garantit un positionnement et un montage anti- rotation entre la pièce isolante 1 et le connecteur femelle relié au câblage du véhicule. Bien entendu, la configuration décrite ci-dessus de la partie formant fut 11 est une forme de réalisation particulière correspondant à une application spécifique. L'homme du métier adaptera cette configuration en fonction des besoins et contraintes de câblage définis par le constructeur automobile. La pièce isolante de borne 1 comporte également un alésage central 112 selon l'axe A. Cet alésage central 112 est coaxial avec les 1 o parois en arc de cercle 11 a et 11 b. Comme cela apparaît aux Figs.1 A et 1B, l'alésage central 112 est prévu pour recevoir une douille de borne 60 montrée aux Figs.3A et 3B. Entre la collerette 111 et le support de fut 101, il est formé une gorge circulaire 113 qui est prévue pour autoriser un emboîtement d'une 15 partie correspondante de la jupe 51 du capot 5. Comme montré plus particulièrement à la Fig.2A, dans cette forme de réalisation particulière, il est prévu deux blocs anti-rotation 114A et 114B et deux éléments encliquetables dits clips 115A et 115B, au niveau d'une seconde face du support de fut 10 qui est perpendiculaire à l'axe A et 20 parallèle à ladite première face à partir de laquelle se projette la partie formant fut 11. Les deux blocs anti-rotation 114A et 114B et les deux clips 115A et 115B sont disposés de part et d'autre de l'alésage 112, au niveau d'un bord de celui-ci, et se projettent perpendiculairement par rapport à la seconde face du support de fut 101. Les blocs anti-rotation 114A et 114B sont alignés selon une perpendiculaire à l'axe A. De même, les clips 115A et 115B sont alignés selon une perpendiculaire à l'axe A. La perpendiculaire des blocs 114A, 114B et la perpendiculaire des clips 115A, 115B sont décalées de 90°. Comme cela apparaît également à la Fig.2A, des nervures de renfort 116A et 116B sont prévues pour rigidifier mécaniquement l'équerre 10 au niveau de la jonction entre le support de fut 101 et la base 100. 1 o En référence principalement aux Figs.3A, 3B et 4, il est maintenant décrit le montage de la pièce isolante de borne 1 sur un support de borne 6 du radiateur 3. Comme montré aux Figs.3A et 3B, le support de borne 6 comporte, outre la douille de borne 60, deux oreilles 61A, 61B et une alvéole 62. 15 La douille de borne 60 est prévue pour s'engager dans l'alésage 112 de la pièce isolante 1. Elle comporte une face annulaire frontale 600 (également visible à la Fig.1A) qui participe au contact électrique avec les parties métalliques correspondantes du connecteur femelle correspondant (non représenté) relié à la connectique du véhicule. Un alésage 601 20 autorise le montage de la borne B+. De préférence, la borne B+ est montée à force dans l'alésage 601 du support de borne 6. Ce montage à force garantit une bonne liaison mécanique entre la borne B+ et le support de borne 6 ainsi qu'une liaison électrique de bonne qualité entre ces deux éléments. Comme cela apparaît dans les Figs.3A, 3B et 4, les oreilles 61A et 61B comprennent des ouvertures 610A et 610B aptes à permettre un engagement des clips 115A et 115B, respectivement. L'engagement des clips 115A, 115B dans les ouvertures 610A, 610B est montré à la Fig.4. Les clips 115A, 115B assurent un verrouillage et un maintien en position efficace de la pièce isolante. Les blocs anti-rotation 114A et 114B de la pièce isolante 1 sont prévus de telle manière à supporter un couple de rotation susceptible d'intervenir lors de la mise en place sur la borne B+ de l'alternateur du connecteur femelle relié au câblage du véhicule. Comme montré à la Fig.4, le bloc anti-rotation 114A est prévu de manière à venir en contact contre une face plane 63 du support de borne 6. Ce contact entre le bloc anti-rotation 114A et la face 63 s'oppose à la rotation de la pièce isolante 1 par rapport au support de borne 6. Le bloc anti-rotation 114B est lui reçu dans l'alvéole femelle correspondante 62 (Fig.3A) du support de borne 6. L'engagement du bloc anti-rotation 114B dans l'alvéole 62 s'oppose à la rotation de la pièce isolante 1 par rapport au support de borne 6. REVENDICATIONS1. Pièce isolante (1) apte à être rapportée sur une borne électrique (B+, 2) d'une machine électrique tournante pour véhicule automobile, ladite pièce isolante (1) assurant une isolation électrique entre ladite borne (B+, 2) ayant une première polarité électrique (+) et des éléments métalliques environnants (4) susceptibles d'avoir une autre polarité électrique (-), ladite pièce (1) comprenant un alésage (112) traversé par ladite borne (B+, 2) , une partie arrière (10) apte à assurer un montage mécanique sur un sous-ensemble (3, 6) de ladite machine électrique et une partie avant (11) apte à s'engager avec un connecteur correspondant, caractérisée ne ce que ladite partie arrière (10) comporte des moyens de montage mécanique sous la forme d'au moins un élément encliquetable dit clip (115A, 115B). 15 2. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de montage mécanique comportent deux clips (115A, 115B) aptes à s'engager dans des ouvertures correspondantes (610A, 610B) dudit sous-ensemble (3, 6). 20 3. Pièce selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite partie arrière (10) comporte également au moins un élément anti-rotation (114A, 114B) apte à s'opposer à une rotation de ladite pièce (1) par rapport auditsous-ensemble (3), lorsque ladite pièce (1) est montée sur ledit sous-ensemble (3). 4. Pièce selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite partie arrière (10) comporte un élément anti-rotation formé d'un bloc de matière (114A) apte à s'opposer à une rotation de ladite pièce (1) par rapport audit sous-ensemble (3) par un engagement dans une alvéole femelle (62) correspondante dudit sous-ensemble (3). 5. Pièce selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que ladite partie arrière (10) comporte un élément anti-rotation (114B) apte à s'opposer à une rotation de ladite pièce (1) par rapport audit sous-ensemble (3) par contact avec une face (63) dudit sous-ensemble (3). 6. Pièce selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite partie avant (11) comporte au moins un élément (11 a, 11 b) se projetant parallèlement à un axe (A) de ladite pièce et apte à venir en engagement avec un connecteur relié à un câblage électrique dudit véhicule. 7. Pièce selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit au moins un élément se projetant parallèlement à un axe (A) de ladite pièce comporte aumoins une paroi en arc de cercle (11 a, 11 b), ledit arc de cercle étant coaxial audit alésage (112) traversé par ladite borne électrique (B+, 2). 8. Pièce selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que ledit au moins un élément se projetant parallèlement à un axe (A) de ladite pièce (1) assure une fonction de positionnement et d'anti-rotation entre ladite pièce (1) et ledit connecteur relié à un câblage électrique dudit véhicule, lorsque ledit connecteur est engagé avec ladite pièce (1). 9. Machine électrique tournante pour véhicule automobile, telle qu'alternateur ou alterno-démarreur, caractérisée en ce qu'elle comprend une pièce isolante (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ladite pièce isolante (1) étant rapportée sur une borne électrique (B+) de ladite machine. 10. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite partie arrière (10) de ladite pièce isolante est montée mécaniquement sur un radiateur (3, 6) de ladite machine électrique sur lequel sont montées des diodes de redressement de tension.20