Brevet FR3000627A1 — publié le 20140704

- 1 - CONNECTEUR ELECTRIQUE ET MACHINE ELECTRIQUE COMPORTANT UN TEL CONNECTEUR DOMAINE DE L'INVENTION [0001] La présente invention concerne la fabrication des machines électriques, notamment destinées à être installées dans des véhicules routiers. [0002] La présente invention concerne notamment les machines électriques à bobinage statorique. Cette invention trouve un exemple d'application dans les machines électriques sans balais à aimants permanents. [0003] Une machine électrique est une machine permettant la conversion entre énergie électrique et énergie mécanique. Cette conversion peut se faire dans les deux sens, selon que la machine fonctionne en générateur ou en moteur. Il existe différents types de machines, que ce soit des machines à courant continu ou des machines à courant alternatif, au sein desquelles on trouve des machines synchrones ou asynchrones. Pour effectuer cette conversion, une machine électrique comprend généralement une partie fixe, nommée stator, et une partie mobile en rotation, nommée rotor. [0004] Les machines électriques peuvent être installées dans toutes sortes de systèmes, notamment dans un véhicule routier, et plus particulièrement dans une roue d'un véhicule routier. Dans une telle configuration particulière, un des enjeux de l'installation d'une machine électrique repose sur la connexion de la machine aux connexions externes, en l'occurrence un faisceau électrique du véhicule. Dans le cas d'une machine à aimants permanents sans balais, le branchement du côté de la machine électrique s'effectue au niveau du stator. [0005] On connaît, dans l'état de la technique, une machine électrique dans laquelle la liaison électrique avec les éléments extérieurs est assurée par le sertissage des conducteurs de bobinage à fil multibrins souple relié à une broche d'un connecteur trois broches, chaque broche correspondant aux trois phases du bobinage. [0006] Ce sertissage est noyé dans une résine d'enrobage, le plus près possible des surfaces refroidies de la machine électrique, afin d'assurer un bon comportement thermique de - 2 - l'ensemble. A l'autre extrémité du fil multibrins souple, il convient d'effectuer un deuxième sertissage, avec de fixer un contact du connecteur. [0007] On constate ainsi que l'installation d'une machine électrique connectée de cette façon est relativement complexe. En effet, elle nécessite deux sertissages, chacun pour les trois phases du stator, ce qui signifie que six opérations de sertissage doivent être effectuées. [0008] Par ailleurs, une telle installation peut poser des problèmes de fiabilité en cas de démontage ultérieur de la machine. En effet, lors d'un démontage, soit on décide de laisser le fil multibrins en place, et dans ce cas il convient d'être très précautionneux pour éviter tout endommagement, soit on décide de désolidariser le fil multibrins du côté connecteur, auquel cas il faut procéder ultérieurement à une nouvelle opération de sertissage lors du remontage. [0009] La présente invention propose donc un connecteur électrique et une machine électrique permettant de remédier aux inconvénients précités. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION [0010] Ainsi, la présente invention concerne un connecteur électrique, destiné à être fixé sur chaque sortie de phase du bobinage statorique d'une machine électrique à aimants permanents, le connecteur comprenant : - une partie inférieure supportant un élément de fixation au bobinage et une partie supérieure supportant une surface de contact conductrice permettant de relier la machine électrique à un faisceau électrique, la partie inférieure et supérieure formant un angle sensiblement égal à 90°, et la partie inférieure, la partie supérieure, l'élément de fixation et la surface de contact formant une unique pièce mécanique, - une protection isolante couvrant l'ensemble du connecteur électrique à l'exception de la surface de contact. [0011] Un connecteur électrique selon l'invention est formé dans un matériau métallique conducteur, par exemple du cuivre électrolytique. Initialement, il est formé d'une pièce métallique plane, qui est pliée avec un angle sensiblement égal à 90° Il permet de garantir des fonctionnalités tout en respectant un encombrement minimal. En effet, - 3 - [0012] En outre, la présence de la protection isolante, permet de faciliter l'installation des connecteurs sur une machine électrique. En effet, le connecteur étant en un matériau conducteur, il faut éviter tout contact avec le bobinage statorique. La protection isolante permet de faciliter la manipulation du connecteur lors de son installation, et permet également tout contact intempestif lors du fonctionnement de la machine électrique. [0013] Un connecteur électrique selon l'invention, ainsi que différents modes de réalisation préférentiels, seront décrits ultérieurement en détail à l'aide des figures. [0014] L'invention concerne également une machine électrique à aimants permanents comportant un carter abritant un bobinage stator à au moins deux sorties de phase, ladite machine électrique comportant au moins un connecteur électrique selon l'invention. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres objectifs et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif, illustré par les figures suivantes dans lesquelles : - la figure 1 montre une machine électrique fabriquée par un procédé selon l'invention, - les figures 2 à 4 montrent différentes vues d'un connecteur électrique utilisé dans un procédé selon l'invention, DESCRIPTION DU MEILLEUR MODE DE REALISATION DE L'INVENTION [0015] Ainsi que précédemment indiqué, la présente invention concerne une machine électrique telle que montrée en figure 1, et un connecteur électrique, tel que montré en figures 2 à 4. [0016] Une telle machine électrique comprend un carter 1, qui abrite un bobinage statorique 2 à trois phases, chaque phase étant reliée à un connecteur électrique, respectivement 3a, 3b, 3c. [0017] Un exemple de connecteur électrique est montré en figures 2 à 4. Un connecteur électrique comprend une partie supérieure 10 comprenant une surface de contact 11, et une partie - 4 - inférieure 12 destinée à recevoir les X fils de cuivre 13, X étant un entier, par exemple égal à 3. On constate que les parties 10 et 12 forment un angle sensiblement égal à 90°C, et constituent une unique pièce métallique. [0018] Les parties inférieures et supérieures sont en cuivre. La surface de contact 1 1 est formée d'un cône inversé, creusé dans la partie supérieure 10. [0019] Par ailleurs, une protection isolante est installée sur le connecteur. Cette protection comprend une enveloppe 14, couvrant l'ensemble du connecteur à l'exception de la surface de contact, et de l'arrière du connecteur. Par « arrière », on entend ici la face de la partie 12 destinée à être en contact avec le carter du stator lors de l'installation des connecteurs dans le carter, ainsi que montré en figure 1. [0020] La protection comprend également une plaquette isolante 15 clipsée à l'arrière de l'enveloppe, de manière à isoler complètement le connecteur, à l'exception de la surface de contact qui doit rester libre. Cette plaquette arrière 15 est, préférentiellement non plane. En effet, elle présente avantageusement, sur sa face arrière, à savoir la face n'étant pas en contact avec la partie inférieure du connecteur, un rayon de courbure égal au rayon de courbure interne du carter 1, afin de permettre un bon positionnement radial lors de l'installation. [0021] L'utilisation d'une telle protection isolante permet de garantir l'intégrité du connecteur lors de la mise en fonctionnement de la machine électrique, et permet également de faciliter la fabrication de la machine, puisque cette protection diminue les risques de mise en contact du bobinage et d'une partie conductrice du connecteur lors de la fabrication. [0022] La protection isolante, comprenant l'enveloppe 14 et la plaquette arrière 15 est réalisé en un matériau plastique résistant à la haute température, par exemple du polyétheréthercétone, souvent désigné par l'acronyme PEEK. Cette protection isolante permet à la fois une protection thermique, mais également une protection mécanique du connecteur pendant le fonctionnement de la machine électrique. [0023] Par ailleurs, la partie en cuivre du connecteur électrique, à savoir la partie externe destinée à être protégée par la protection isolante, est revêtue d'un traitement de protection, de préférence un traitement contenant de l'argent. Un tel traitement présente plusieurs avantages. D'une part, le traitement étant appliqué alors que le connecteur électrique est encore une pièce plane, comme précédemment indiqué, il permet de protéger la surface de contact du connecteur - 5 - lors d'une opération de pliage, et éventuellement d'usinage. En outre, ce traitement favorise la conduction électrique dans la zone de contact et permet de faciliter le sertissage des fils de cuivre formant une phase du bobinage, lors de la fixation du connecteur. [0024] En outre, un dégagement 16 peut être pratiqué sur un bord de la partie 12 du connecteur électrique, afin de permettre l'implantation d'un gainage de protection des fils, qui soit situé à l'intérieur de la protection isolante 14, 15 après son installation. [0025] Les Figures et leurs descriptions faites ci-dessus illustrent l'invention plutôt qu'elles ne la limitent. En particulier, l'invention et ses différentes variantes viennent d'être décrites en relation avec un exemple particulier comportant trois bandes circonférentielles. [0026] Néanmoins, il est évident pour un homme du métier que l'invention peut être étendue à d'autres modes de réalisation dans lesquels en variantes, on prévoit un nombre différent de bandes. [0027] Les signes de références dans les revendications n'ont aucun caractère limitatif Les verbes "comprendre" et "comporter" n'excluent pas la présence d'autres éléments que ceux listés dans les revendications. Le mot "un" précédant un élément n'exclue pas la présence d'une pluralité de tels éléments. REVENDICATIONS1. Connecteur électrique, destiné à être fixé sur chaque sortie de phase du bobinage statorique d'une machine électrique à aimants permanents, le connecteur comprenant : une partie inférieure (12) supportant un élément de fixation au bobinage et une partie supérieure (10) supportant une surface de contact conductrice (11) permettant de relier la machine électrique à un faisceau électrique, la partie inférieure et supérieure formant un angle sensiblement égal à 90°, et la partie inférieure, la partie supérieure, l'élément de fixation et la surface de contact formant une unique pièce mécanique, une protection isolante (14, 15) couvrant l'ensemble du connecteur électrique à l'exception de la surface de contact. 2. Connecteur électrique selon la revendication 1, dans laquelle la protection isolante comprend : une enveloppe isolante couvrant l'ensemble du connecteur électrique, à l'exception de la face arrière de la partie inférieure, et de la surface de contact, et une plaquette clipsée sur l'enveloppe isolante, et couvrant la face arrière de la partie inférieure. 3. Connecteur électrique selon la revendication 2, dans laquelle la plaquette est un élément courbe, présentant un rayon de courbure externe identique au rayon de courbure interne du stator. 4. Connecteur électrique selon la revendication 3, dans laquelle la protection isolante est une pièce en plastique résistant aux hautes températures. 5. Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie inférieure comporte un dégagement au niveau de l'élément de fixation au bobinage, permettant l'insertion d'un gainage des fils du bobinage à l'intérieur de l'enveloppe isolante. 6. Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de fixation reçoit X fils de cuivre d'une phase du bobinage statorique, X étant un nombre entier, par exemple égal à 3.- 7 - 7. Connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie inférieure, la partie supérieure, l'élément de fixation et la surface de contact forment une unique pièce mécanique, et dans lequel cette pièce mécanique est recouverte d'un traitement de protection. -8. Machine électrique à aimants permanents comportant un carter abritant un bobinage stator à au moins deux sorties de phase, ladite machine électrique comportant au moins un connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes: