Brevet FR3013518A1 — publié le 20150522

DISPOSITIF DE CONDUCTION ÉLECTRIQUE À CONDUCTEURS ÉLECTRIQUES À EXTRÉMITÉS COUPLÉES ET LOGÉES DANS DEUX SOUS-PARTIES D'UN BOÎTIER L'invention concerne certains conducteurs électriques rigides monobrins appelés « barres omnibus » (ou « busbars »). Dans certains domaines, comme par exemple celui des véhicules (éventuellement automobiles) ou celui des installations électriques 1 o (éventuellement industrielles), on utilise des conducteurs électriques rigides monobrins pour transporter un courant. On notera que l'intensité de ce courant dimensionne la section du conducteur électrique rigide monobrin. Ces conducteurs électriques rigides monobrins comprennent une âme réalisée dans un matériau conducteur électriquement, comme par 15 exemple du cuivre ou de l'aluminium, et généralement conformée (ou mise en forme) à l'avance en fonction de sa future utilisation dans un système. Ces conducteurs électriques rigides monobrins étant généralement de type monobloc, ils sont d'autant plus encombrants que la distance séparant les équipements qu'ils sont destinés à interconnecter est importante, ce qui induit 20 plusieurs inconvénients. En effet, cela peut non seulement pénaliser la logistique d'approvisionnement des usines de montage et des services après-vente où ils sont utilisés, mais également poser un problème de stockage dans les postes de montage ou les entrepôts des services après-vente. En outre, cela 25 peut rendre difficile leur manipulation dans les postes de montage ou les ateliers des services après-vente, et leur implantation dans certains systèmes relativement encombrés. De plus, cela complexifie la gestion des stocks et requiert des espaces de stockage de grandes dimensions lorsque des conducteurs électriques rigides monobrins peuvent être utilisés dans un 30 même endroit pour un même système ou pour des systèmes différents. Il est certes possible de coupler entre eux au moins deux tronçons conducteurs électriquement et de petites longueurs pour constituer un conducteur électrique rigide monobrin de grande longueur. Mais ce couplage ne peut se faire qu'en vissant très étroitement les extrémités des tronçons, éventuellement via des manchons de couplage, ce qui s'avère chronophage et peut parfois nécessiter l'intervention simultanée de deux personnes. En outre, la zone de couplage est généralement à l'air libre et donc non étanche, ce qui peut induire son endommagement progressif par corrosion (en fait, la qualité du contact électrique peut être altérée par la corrosion du conducteur). L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif de conduction 1 o électrique comprenant au moins deux conducteurs électriques rigides (ou tronçons monobrins) comportant respectivement des extrémités de couplage qui, d'une part, sont logées dans des première et seconde pièces définissant respectivement des première et seconde sous-parties complémentaires d'un boîtier fermé par des moyens de solidarisation, et, d'autre part, comprennent 15 respectivement des premières et secondes structures tridimensionnelles propres, lorsqu'elles sont plaquées l'une contre l'autre par fermeture du boîtier, à coopérer ensemble pour assurer leur immobilisation mutuelle et leur couplage électrique. Grâce à l'invention on peut désormais très facilement constituer un 20 conducteur électrique rigide de grande longueur par couplage de conducteurs électriques rigides de petites longueurs via un ou plusieurs boîtiers. Le dispositif de conduction électrique selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : 25 - chaque extrémité de couplage peut être munie d'une première ou seconde pièce surmoulée ; les moyens de solidarisation peuvent être choisis parmi (au moins) des moyens de clippage complémentaires et des moyens de vissage complémentaires ; 30 les premières et secondes structures tridimensionnelles peuvent être des nervures qui sont parallèles entre elles et séparées les unes des autres d'une distance prédéfinie ; > les nervures peuvent être perpendiculaires à une direction principale suivant laquelle s'étendent les extrémités de couplage ; il peut comprendre au moins trois conducteurs électriques rigides. Dans ce cas, l'un au moins des conducteurs électriques rigides peut comporter deux extrémités de couplage opposées et logées respectivement dans des première et seconde pièces ; l'une au moins des première et seconde pièces peut être munie d'au moins un joint torique destiné à assurer une étanchéité interne du boîtier. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type 1 o automobile, et comprenant au moins un dispositif de conduction électrique du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : 15 la figure 1 illustre de façon schématique, dans une vue en perspective, une partie d'un exemple de réalisation d'un dispositif de conduction électrique selon l'invention, avant l'accouplement des extrémités de ses conducteurs électriques rigides, la figure 2 illustre de façon schématique, dans une vue en perspective, le 20 dispositif de conduction électrique de la figure 1, après l'accouplement des extrémités de ses conducteurs électriques rigides, et la figure 3 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans un plan vertical, le dispositif de conduction électrique de la figure 2. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de 25 conduction électrique D destiné à assurer l'interconnexion entre au moins deux équipements électriques (ou électroniques). Dans ce qui suit, on considère à titre d'exemple non limitatif que le dispositif de conduction électrique D est destiné à équiper un véhicule, éventuellement de type automobile. Mais l'invention n'est pas limitée à cette 30 application. Elle concerne en effet tout système comportant des équipements électriques (ou électroniques) devant être interconnectés entre eux, et notamment les véhicules terrestres, fluviaux (ou maritimes), ou aéronautiques (avion, fusée, engin spatial, drone), les bâtiments et les installations électriques industrielles, publiques ou privées. On a schématiquement illustré sur les figures 1 à 3, un exemple de réalisation d'un dispositif de conduction électrique D selon l'invention. Comme illustré, un tel dispositif (de conduction électrique) D comprend au moins deux conducteurs électriques rigides CRi constituant des tronçons monobrins (ou barres omnibus ou encore busbars) qui une fois accouplés sont destinés à assurer l'interconnexion entre au moins deux équipements électriques (ou électroniques) du véhicule. Ces deux conducteurs électriques rigides CRi (i = 1 ou 2) comportent respectivement des extrémités de couplage ECj (j = 1 ou 2) qui sont logées dans des première PC1 et seconde PC2 pièces définissant respectivement des première et seconde sous-parties complémentaires d'un boîtier BC fermé par des moyens de solidarisation MS. De plus, et comme illustré sur les figures 1 et 3, ces extrémités de couplage ECj comprennent respectivement des premières Si et secondes S2 structures tridimensionnelles qui sont propres, lorsqu'elles (ECj) sont plaquées l'une contre l'autre par fermeture du boîtier BC, à coopérer ensemble pour assurer leur immobilisation mutuelle et leur couplage électrique. L'accouplement des deux conducteurs électriques rigides (ou tronçons monobrins) CRi, en vue de produire un conducteur électrique rigide de plus grande longueur, s'effectue automatiquement et avantageusement en réunissant les première PC1 et seconde PC2 pièces définissant le boîtier BC, puis en solidarisant étroitement ces dernières (PC1, PC2) avec les moyens de solidarisation MS. Cette solidarisation étroite assure le couplage électrique des tronçons CRi, et la coopération des premières Si et secondes S2 structures tridimensionnelles assure une immobilisation efficace et pérenne des extrémités de couplage ECj et une reprise des sollicitations subies par le boîtier BC fermé. Ainsi, le boîtier BC et les extrémités de couplage ECj ne font pas l'objet d'une usure due aux vibrations. Afin d'éviter que les extrémités de couplage ECj bougent par rapport aux première PC1 et seconde PC2 pièces lors de leur accouplement, il est particulièrement avantageux que ces dernières (PC1 et PC2) soient respectivement surmoulées sur chacune d'entre elles (ECj). On notera que ce surmoulage assure également et très avantageusement un rôle d'étanchéité. Dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, les moyens de solidarisation MS sont agencés sous la forme de moyens de clippage complémentaires. Ici, les moyens de clippage complémentaires MS comprennent, d'une part, quatre pattes de clippage PC saillant d'un bord périphérique de la seconde pièce PC2 sur deux côtés opposés et munies chacune d'un cran de clippage, et, d'autre part, quatre logements LC définis dans deux parois opposées de la première pièce PC1 et destinés à loger étroitement et respectivement les crans des quatre pattes de clippage PC. On notera que le nombre de pattes de clippage PC et de logements LC peut être différent de quatre. En effet, la seule contrainte relative à ce nombre est qu'il doit être au moins égal à deux pour assurer une solidarisation efficace des première PC1 et seconde PC2 pièces. Mais dans une variante de réalisation non illustrée les moyens de solidarisation MS pourraient être agencés sous la forme de moyens de vissage complémentaires (comme par exemple au moins une vis traversant la première pièce PC1 et au moins un logement muni d'un filetage interne défini dans la seconde pièce PC2 ou bien un écrou solidarisé fixement à la seconde pièce PC2). Dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, les premières Si et secondes S2 structures tridimensionnelles sont des nervures parallèles entre elles et séparées les unes des autres d'une distance prédéfinie. Dans ce cas, toutes ou presque toutes les premières nervures Si, définies sur une face de l'extrémité de couplage EC1 du premier conducteur électrique rigide CR1, sont destinées à être logées entre deux secondes nervures S2, définies sur une face de l'extrémité de couplage EC2 du second conducteur électrique rigide CR2. De préférence, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, les nervures Si et S2 sont perpendiculaires à la direction principale suivant laquelle s'étendent les extrémités de couplage ECj. Ici, cette direction principale est également celle suivant laquelle s'étendent les conducteurs électriques rigides CRi, de manière à permettre une reprise des sollicitations subies par le boîtier BC fermé suivant cette direction principale. Mais la direction principale d'extension des extrémités de couplage ECj pourrait être différente de la direction principale d'extension des conducteurs électriques rigides CRi. Par ailleurs, les nervures Si et S2 pourraient être inclinées d'un angle différent de 900 par rapport à la direction pincipale d'extension des extrémités de couplage ECj. On notera que dans une variante de réalisation non représentée les premières Si et secondes S2 structures tridimensionnelles pourraient se présenter sous d'autres formes que des nervures. Dans ce cas, les première S1 et seconde S2 structures tridimensionnelles présentent des formes respectives propres à coopérer ensemble pour assurer une immobilisation des extrémités de couplage ECj. On notera également que dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, le dispositif D n'est constitué que de deux conducteurs électriques rigides CRi couplés au niveau d'un boîtier BC. Mais un dispositif D peut être constitué d'un couplage d'au moins trois conducteurs électriques rigides CRi couplés au niveau de deux boîtiers BC. Dans ce cas, l'un au moins des conducteurs électriques rigides CRi (et notamment celui qui est couplé à deux autres conducteurs électriques rigides CRi) comporte deux extrémités de couplage ECj opposées et logées respectivement dans des première PC1 et seconde PC2 pièces (éventuellement surmoulées). Dans ce cas, la première pièce PC1 logeant l'une EC1 de ses deux extrémités de couplage est solidarisée à la seconde pièce PC2 logeant l'une des extrémités de couplage EC2 d'un autre conducteur électrique rigide, et la seconde pièce PC2 logeant l'autre EC2 de ses deux extrémités de couplage est solidarisée à la première pièce PC1 logeant l'une des extrémités de couplage EC1 d'encore un autre conducteur électrique rigide. On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 3, que l'une au moins des première PC1 et seconde PC2 pièces d'un boîtier BC peut être avantageusement munie d'au moins un joint torique JT destiné à assurer une étanchéité interne de ce boîtier BC. Dans l'exemple illustré, la seconde pièce PC2 (logeant l'extrémité de couplage EC2) comprend un bord périphérique muni d'une rainure RJ dans laquelle est logé un joint torique JT. Mais dans une variante de réalisation non représentée c'est la première pièce PC1 (logeant l'extrémité de couplage EC1) qui pourrait comprendre un bord périphérique muni d'une rainure RJ logeant un joint torique JT. Dans une autre variante de réalisation non représentée les première PC1 et seconde PC2 pièces pourraient toutes les deux comprendre un bord périphérique muni d'une rainure RJ logeant un joint torique JT (dans ce cas leurs rainures sont décalées). On notera également que les conducteurs électriques rigides (ou tronçons) CRi peuvent présenter de nombreuses formes différentes pour la permettre leur utilisation dans de nombreuses applications. L'invention présente plusieurs avantages, parmi lesquels : la possibilité d'utiliser des busbars (rigides et monobrins), compacts et présentant des rayons de courbure très faibles, à la place de câbles électriques souples et multibrins, du fait qu'ils ne posent plus de problèmes 15 de logistique, de manipulation, de stockage et de gestion de stock, une diminution notable de la diversité, du fait de la définition d'un nombre limité de tronçons (de petites ou moyennes longueurs) dont les différentes combinaisons d'assemblage permettent de réaliser un grand nombre de conducteurs électriques rigides monobrins finaux (c'est-à-dire de grande 20 longueur), une diminution du temps de montage du fait que l'accouplement des tronçons in situ s'avère moins longue à réaliser que la manipulation et le positionnement de conducteurs électriques rigides d'un seul tenant. REVENDICATIONS1. Dispositif de conduction électrique (D), caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux conducteurs électriques rigides (CRi) comportant respectivement des extrémités de couplage (ECj), d'une part, logées dans des première (PC1) et seconde (PC2) pièces définissant respectivement des première et seconde sous-parties complémentaires d'un boîtier (BC) fermé par des moyens de solidarisation (MS), et, d'autre part, comprenant 1 o respectivement des premières (Si) et secondes (S2) structures tridimensionnelles propres, lorsqu'elles (ECj) sont plaquées l'une contre l'autre par fermeture dudit boîtier (BC), à coopérer ensemble pour assurer leur immobilisation mutuelle et leur couplage électrique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque 15 extrémité de couplage (ECj) est munie d'une première (PC1) ou seconde (PC2) pièce surmoulée. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de solidarisation (MS) sont choisis dans un groupe comprenant au moins des moyens de clippage complémentaires et des 20 moyens de vissage complémentaires. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites premières (Si) et secondes (S2) structures tridimensionnelles sont des nervures parallèles entre elles et séparées les unes des autres d'une distance prédéfinie. 25 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites nervures (Si, S2) sont perpendiculaires à une direction principale suivant laquelle s'étendent lesdites extrémités de couplage (ECj). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins trois conducteurs électriques rigides (CRi), et en ce que 30 l'un au moins de ces conducteurs électriques rigides (CRi) comporte deux extrémités de couplage (ECj) opposées et logées respectivement dans des première (PC1) et seconde (PC2) pièces. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce quel'une au moins desdites première (PC1) et seconde (PC2) pièces est munie d'au moins un joint torique (JT) destiné à assurer une étanchéité interne dudit boîtier (BC). 8. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de conduction (D) selon l'une des revendications précédentes. 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.