Brevet FR3037194A1 — publié le 20161209

CONNECTEUR ELECTRIQUE La présente invention concerne le domaine des connecteurs électriques et notamment les connecteurs électriques de puissance entre une machine électrique et une unité de commande de la machine électrique. La machine électrique peut être une machine synchrone ou asynchrone, comme par exemple un alternateur ou un alterno-démarreur d'un véhicule automobile. Afin de transmettre la puissance entre une unité de commande, comprenant par exemple un onduleur, et une machine électrique, il est nécessaire d'utiliser un connecteur électrique permettant de transmettre cette puissance. Pour cela, il est connu d'utiliser des barres métalliques d'interconnexion aussi appelées bus barres disposées sur un support qui est vissé sur le châssis de la machine électrique. Cependant, de tels systèmes de connexion sont 15 complexes à monter et nécessitent un grand nombre d'éléments (vis, rondelles, écrous...). Par ailleurs, les unités de commande sont de plus en plus complexes et comprennent de plus en plus d'éléments électroniques relativement fragiles comme par exemple des cartes électroniques. Il convient alors de protéger ces unités de commande des impuretés provenant des éléments environnants et notamment des éventuelles particules provenant de la machine 20 électrique comme par exemple des résidus de soudure. Ainsi, la présente invention vise donc à surmonter au moins partiellement l'un au moins des problèmes techniques de l'état de la technique en fournissant des moyens d'interconnexion permettant un transfert de puissance entre deux équipements électriques qui 25 comportent un nombre de pièces minimal, qui soient faciles à installer et qui permettent de bloquer le passage des impuretés d'un équipement à l'autre. La présente invention a donc pour objet un connecteur électrique entre un premier et un deuxième équipement électrique, ledit connecteur électrique comprenant : 30 - une structure à travers laquelle s'étend au moins une barre d'interconnexion électrique et comprenant une première portion configurée pour correspondre avec une ouverture du premier équipement électrique, 3037194 2 - un organe de fixation au premier équipement électrique, la barre d'interconnexion s'étendant de part et d'autre de ladite première portion, et comprenant une première et une seconde extrémités libres destinées à être respectivement connectées à des composants du premier et du deuxième équipements 5 électriques. Selon un autre aspect de la présente invention, le connecteur électrique est configuré pour connecter une machine électrique et une unité de commande de ladite machine électrique. 10 Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le connecteur électrique comprend également au moins un élément d'étanchéité pour éviter le transfert de matière entre le premier et le deuxième équipement électrique au niveau du connecteur. Selon un aspect additionnel de la présente invention, l'élément d'étanchéité est réalisé par un joint de compression, par exemple un joint torique ou un joint silicone déposé. Selon un autre aspect de la présente invention, la barre d'interconnexion est en aluminium ou en cuivre. Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, l'organe de fixation comprend un organe d'encliquetage. Selon un aspect additionnel de la présente invention, l'organe d'encliquetage est réalisé 25 de matière avec la structure. Selon un autre aspect de la présente invention, la structure comprend : - au moins une paroi définissant un canal central longitudinal dans lequel est fixé la, au moins une, barre d'interconnexion, ladite, au moins une, barre d'interconnexion 30 s'étendant selon l'axe longitudinal du canal central, - une collerette radiale entourant le, au moins un, canal central longitudinal, - un organe d'encliquetage fixé sur une première face de la dite collerette de sorte à venir en prise avec une paroi du premier équipement entourant ladite ouverture. 35 Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, l'organe d'encliquetage comprend une paroi longitudinale comprenant une première extrémité fixée à la première face de la collerette radiale et une deuxième extrémité libre comprenant un rebord d'encliquetage. 3037194 3 Selon un aspect additionnel de la présente invention, des décrochements sont ménagés au niveau de la deuxième extrémité libre de la paroi longitudinale pour permettre une flexibilité radiale de ladite paroi longitudinale au niveau du rebord d'encliquetage. 5 Selon un autre aspect de la présente invention, le canal central longitudinal comprend une première et une deuxième extrémités longitudinales et est affleurant aux rebords d'encliquetage de la paroi longitudinale à sa première extrémité longitudinale et fait saillie au-delà de la collerette radiale à sa deuxième extrémité longitudinale. Le canal central 10 longitudinal s'étend donc longitudinalement de part et d'autre de la collerette radiale. Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, un élément d'étanchéité est disposé contre la collerette radiale. 15 Selon un aspect additionnel de la présente invention, la structure est réalisée par surmoulage plastique de la, au moins une, barre d'interconnexion. Selon un autre aspect de la présente invention, le joint torique est également réalisé lors de l'étape de surmoulage. 20 Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, la structure est réalisée par injection plastique et la, au moins une barre d'interconnexion est insérée dans la structure. Un tel connecteur procure donc une interconnexion de puissance intégrée et 25 garantissant une étanchéité entre les deux équipements. La présente invention concerne également un ensemble électrique comprenant : - une premier équipement électrique, notamment une machine électrique comprenant une ouverture, 30 - un deuxième équipement électrique, notamment une unité de commande du premier équipement, - au moins un connecteur électrique selon l'une des revendications précédentes, ledit connecteur étant fixé sur une paroi du premier équipement entourant l'ouverture et configuré pour réaliser une connexion électrique entre le premier et le deuxième 35 équipements via la, au moins une barre d'interconnexion. Selon un autre aspect de la présente invention, l'ouverture dans la paroi du premier 3037194 4 élément est un trou chanfreiné et a une forme complémentaire à la forme de la première portion du connecteur électrique. Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le joint de compression est 5 configuré pour être placé dans la partie chanfreinée de l'ouverture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, des modes de réalisation possibles. 10 Sur ces dessins: la figure 1 représente un schéma d'un ensemble électrique comprenant une machine électrique, une unité de commande de la machine électrique et un connecteur 15 électrique reliant l'unité de commande et la machine électrique ; Les figures 2 et 3 représentent un premier mode de réalisation d'un connecteur électrique selon la présente invention comprenant trois barres d'interconnexion ; La figure 4 représente une portion de carter d'une machine électrique comprenant une ouverture destinée à recevoir le connecteur électrique des figures 2 et 3 ; 20 Les figures 5 et 6 représentent un deuxième mode de réalisation d'un connecteur électrique selon la présente invention comprenant une barre d'interconnexion ; La figure 7 représente les étapes du procédé de fabrication d'un connecteur électrique selon la présente invention. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations. La présente invention concerne un connecteur électrique et en particulier un connecteur électrique de puissance, entre un premier et un deuxième équipement électrique, 3037194 5 notamment entre une machine électrique et une unité de commande de la machine électrique. Les courants transmis par le connecteur électrique sont par exemple compris entre 30 et 700A, la capacité du connecteur étant fonction de la taille des barres d'interconnexion électrique. La figure 1 représente un exemple d'un ensemble électrique 100 comprenant une 5 machine électrique 4, par exemple une machine électrique tournante d'un véhicule automobile et une unité de commande 2 de la machine électrique tournante comprenant par exemple un onduleur. L'unité de commande 2 et la machine électrique 4 sont reliées par un connecteur électrique 1 disposé à l'interface entre l'unité de commande 2 et la machine électrique 4. Le connecteur électrique 1 étant configuré pour transmettre les signaux électriques de puissance 10 entre l'unité de commande 2 et la machine électrique 4. Les figures 2 et 3 représentent un exemple de réalisation d'un connecteur électrique 1. Ledit connecteur électrique 1 comprend une structure 3 en matériau isolant électriquement, généralement en plastique, par exemple thermoplastique ou thermodurcissable, à travers laquelle s'étendent trois barres d'interconnexion électrique 5. A titre indicatif mais non 15 limitatif, chaque barre aura une épaisseur comprise entre 0.5mm et 2mm pour une largeur comprise entre 3mm et 10mm en fonction du courant à conduire. Le nombre de barres d'interconnexion 5 peut varier en fonction du type de connecteur électrique 1 et les barres d'interconnexion 5 font saillie de part et d'autre de la structure 3 du connecteur de manière à être reliées aux éléments électriques de l'unité de commande 2 et de la machine électrique 4. 20 Par ailleurs, les barres d'interconnexion 5 sont disposées de manière alignée selon leur largeur mais d'autres dispositions des barres peuvent également être réalisées, ce qui peut conduire à une modification de la forme générale du connecteur électrique 1. La structure 3 comprend une paroi définissant un canal central longitudinal 11 à l'intérieur duquel s'étendent les barres d'interconnexion 5 selon l'axe longitudinal noté L. 25 La structure 3 comprend également une première portion périphérique au canal central longitudinal 11 et configurée pour correspondre avec une ouverture du premier équipement électrique. Cette première portion comprend une collerette radiale 13 entourant le canal central longitudinal 11 et fixée audit canal central longitudinal 11 qui s'étend de part et d'autre de 30 ladite collerette radiale 13. La première portion comprend également un organe de fixation 7 de forme sensiblement tubulaire fixé sur une première face de la collerette radiale 13. La section transversale de l'organe de fixation 7 étant inférieure au diamètre de la collerette 13. 3037194 6 Dans le cas de la figure 2, l'organe de fixation 7 est un organe d'encliquetage configuré pour venir en prise avec une paroi 25 du premier équipement, par exemple la machine électrique 4, entourant une ouverture du premier équipement, par exemple un trou traversant 21 dans le carter 23 de la machine électrique 4 comme représenté sur la figure 4. 5 L'organe d'encliquetage 7 est formé par une paroi longitudinale 15 de forme ovale qui s'étend depuis la collerette radiale 13 en entourant le canal central longitudinal 11. La paroi longitudinale 15 comprend, à son extrémité longitudinale libre, un rebord d'encliquetage 17 et quatre décrochements 19 pour permettre une flexibilité radiale de la paroi longitudinale 15 au niveau du rebord d'encliquetage 17. L'organe d'encliquetage permet d'éviter toute étape de 10 vissage pour fixer le connecteur et permet de réduire le temps de montage du connecteur tout en étant plus simple à fabriquer et moins coûteux. Les décrochements 19 décrivent une forme de U évasé et sont placés aux quatre coins de la forme ovale. Cependant, le nombre, la forme, la taille et la position des décrochements peut varier en fonction de la flexibilité radiale souhaitée pour la paroi longitudinale 15. Par 15 ailleurs, les décrochements 19 peuvent être ménagés sur toute la longueur de la paroi longitudinale 15 jusqu'à la collerette radiale 13 de sorte que l'on obtient un ensemble de lamelles flexibles comprenant chacune un rebord d'encliquetage 17 en lieu et place de la paroi longitudinale 15. Le canal central longitudinal 11 a une section de forme ovale dont l'épaisseur est 20 comprise entre deux et trois fois l'épaisseur d'une barre d'interconnexion 5. Le canal central longitudinal 11 s'étend longitudinalement de part et d'autre de la collerette 13, sa première extrémité est affleurante avec les rebords d'encliquetage 17 de l'organe de fixation 7 et sa deuxième extrémité fait saillie au-delà de la collerette 13. Les barres d'interconnexion 5 font saillie longitudinalement de part et d'autre du canal central longitudinal 11. 25 Le connecteur électrique 1 comprend également un élément d'étanchéité 9, correspondant à un joint de compression 9 dans le cas de la figure 2, pour éviter le transfert de matière, au niveau du connecteur électrique 1, entre le premier 2 et le deuxième 4 équipement électrique. Le joint de compression 9 est par exemple un joint torique disposé autour et à la base de la paroi longitudinale 15 en contact avec la collerette radiale 13. De manière 30 alternative, le joint de compression 9 peut être un joint déposé en silicone voire en résine. Dans ce cas, un congé est creusé à l'interface entre la collerette radiale 13 et la paroi longitudinale 15 et une couche de silicone (ou de résine) est déposée au niveau du congé. 3037194 7 Ainsi, lors de l'encliquetage sur une paroi du premier équipement, le joint 9 est comprimé entre la collerette 13 et ladite paroi assurant ainsi l'étanchéité entre le premier et le deuxième équipement au niveau du connecteur 1. La figure 4 représente un exemple de portion d'un carter 23 d'une machine électrique 4 5 comprenant une ouverture 21 en forme de trou traversant délimité par une paroi 25 destinée à recevoir le connecteur électrique 1. L'ouverture 21 comprend un chanfrein périphérique 27 contre lequel est comprimé le joint 9 à l'état assemblé du connecteur électrique 1. La longueur de la paroi longitudinale 15 du connecteur électrique 1 peut varier en fonction de l'épaisseur de la paroi 25 du premier équipement sur laquelle le connecteur 10 électrique 1 est destiné à s'encliqueter. La fixation du connecteur électrique sur le deuxième équipement électrique peut être réalisée par tout moyen approprié. Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, le connecteur électrique 1 comprend une seule barre de connexion 5 positionné dans le canal central 15 longitudinal 11. La collerette radiale 13 présente une forme circulaire et l'organe de fixation 7 présente une forme sensiblement tubulaire de section circulaire. Comme pour le mode de réalisation précédent, l'organe de fixation 7 est un organe d'encliquetage comprenant une paroi longitudinale 15 fixée sur une première face de la collerette radiale 13, un rebord d'encliquetage 17 à l'extrémité libre de la paroi longitudinale 15 située à l'opposé de la 20 collerette radiale 13. Des décrochements 19 sont également ménagés au niveau de cette extrémité libre de la paroi longitudinale 15. La forme, la taille, la position et le nombre des décrochements 19 peuvent varier. Dans le cas des figures 5 et 6, l'organe de fixation 7 comprend trois décrochements 19 en forme de U évasé situés à 120° les uns des autres. Les décrochements 19 peuvent s'étendre jusqu'à la collerette radiale 13 de sorte que l'organe de 25 fixation 7 est alors formé d'une pluralité de lamelles comprenant un rebord d'encliquetage 17 et disposées circulairement. La barre d'interconnexion 5 fait saillie de part et d'autre du canal central longitudinal 11. De plus, dans le cas du connecteur des figures 5 et 6, l'ouverture 21 dans le carter 23 du premier équipement électrique sera de forme circulaire et chanfreiné de manière à recevoir le connecteur électrique 1. 30 Ainsi, pour connecter deux équipements électriques via plusieurs barres d'interconnexion 5 il est possible d'utiliser une combinaison des connecteurs électriques 1 décrits précédemment. Les barres d'interconnexion 5 sont alors réparties dans plusieurs 3037194 8 connecteurs électriques 1. Par exemple, les trois barres d'interconnexion 5 du premier mode de réalisation peuvent être disposées dans trois connecteurs électriques 1 selon le deuxième mode de réalisation. Le carter du premier ou du deuxième équipement électrique comprenant alors les ouvertures 21 pour recevoir lesdits connecteurs électriques 1. 5 Les différentes étapes du procédé de fabrication d'un connecteur électrique 1 selon l'un des modes de réalisation décrits précédemment vont maintenant être décrits en détail à partir de la figure 7. 10 La première étape 101 concerne la fabrication de la ou des barres d'interconnexion 5. Ces barres d'interconnexion 5 sont généralement réalisées en aluminium ou en cuivre. La forme de leur section peut varier et être rectangulaire comme représenté sur les figures 2, 3, 5 et 6 mais aussi de forme carrée ou circulaire ou toute autre forme. Ces barres d'interconnexion 5 sont généralement obtenues par découpe à partir de plaque d'aluminium ou de cuivre. 15 La deuxième étape 102 concerne la réalisation d'un moule correspondant à la forme du connecteur électrique 1, par exemple la forme du connecteur électrique 1 selon le premier ou le deuxième mode de réalisation. 20 La troisième étape 103 concerne le placement de la ou des barres d'interconnexion 5 dans le moule réalisé à l'étape 102 et à l'emplacement prévu pour les barres d'interconnexion 5, c'est à dire sensiblement au centre du moule. La quatrième étape 104 concerne le surmoulage des barres d'interconnexion 5 qui est 25 obtenu par injection de matière plastique dans le moule autour de la ou des barre(s) de connexion 5. L'injection permet la réalisation de la structure 3 du connecteur électrique comprenant le canal central longitudinal 11, la collerette radiale 13 et de l'organe de fixation 7. 30 La cinquième étape 105 concerne le montage de l'élément d'étanchéité 9 sur le connecteur électrique 1 à l'interface entre la collerette radiale 13 et l'organe de fixation 7. 3037194 9 Selon un procédé de fabrication alternatif, les étapes 103 et 104 sont remplacées par les étapes 103' et 104'. L'étape 103' correspond à l'étape de formation de la structure 3 du connecteur électrique 1 par injection plastique puis l'étape 104' correspond à l'insertion de la ou des barre(s) d'interconnexion 5 dans le canal central longitudinal 11 de la structure 5 plastique 3 obtenu à l'étape 103', les autres étapes du procédé étant par ailleurs identiques. Par ailleurs, l'élément d'étanchéité 9 peut également être réalisé par injection. L'étape 104 ou 103' devient alors une étape de bi-injection dans laquelle le matériau plastique injecté pour l'élément d'étanchéité est différent du matériau utilisé pour le reste du connecteur 10 électrique. Bien entendu, l'ordre de certaines étapes peut être interverti sans sortir du cadre de la présente invention. Ainsi, la présente invention fournit un connecteur électrique peu coûteux, simple à 15 fabriquer et à assembler et assurant une étanchéité entre les deux équipements électriques qu'il connecte. REVENDICATIONS1. Connecteur électrique (1) entre un premier et un deuxième équipement électrique, ledit connecteur électrique comprenant : - une structure (3) à travers laquelle s'étend au moins une barre d'interconnexion électrique (5) et comprenant une première portion configurée pour correspondre avec une ouverture (21) du premier équipement électrique, - un organe de fixation (7) au premier équipement électrique, la barre d'interconnexion s'étendant de part et d'autre de ladite première portion, et comprenant une première et une seconde extrémités libres destinées à être respectivement connectées à des composants du premier et du deuxième équipements électriques. 2. Connecteur électrique (1) selon la revendication 1 configuré pour connecter une machine électrique (4) et une unité de commande (2) de ladite machine électrique (4). 3. Connecteur électrique (1) selon la revendication 1 ou 2 comprenant également au moins un élément d'étanchéité (9) pour éviter le transfert de matière entre le premier et le deuxième équipement électrique au niveau du connecteur. 4. Connecteur électrique (1) selon la revendication précédente, dans lequel l'élément d'étanchéité est réalisé par un joint de compression, par exemple un joint torique ou un joint silicone déposé. 5. Connecteur électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe de fixation (7) comprend un organe d'encliquetage. 6. Connecteur électrique (1) selon la revendication précédente dans lequel l'organe d'encliquetage est réalisé de matière avec la structure (3). 7. Connecteur électrique (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la structure (3) comprend : - au moins une paroi définissant un canal central longitudinal (11) dans lequel est fixé la, au moins une, barre d'interconnexion (5), ladite, au moins une, barre 3037194 11 d'interconnexion (5) s'étendant selon l'axe longitudinal du canal central (11), - une collerette radiale (13) entourant le, au moins un, canal central longitudinal (11), - un organe d'encliquetage (7) fixé sur une première face de la dite collerette de sorte à venir en prise avec une paroi (25) du premier équipement entourant ladite ouverture 5 (21). 8. Connecteur électrique (1) selon la revendication 7 dans lequel l'organe d'encliquetage (7) comprend une paroi longitudinale (15) comprenant une première extrémité fixée à la première face de la collerette radiale (13) et une deuxième extrémité libre 10 comprenant un rebord d'encliquetage (17). 9. Connecteur électrique selon la revendication 8 dans lequel des décrochements (19) sont ménagés au niveau de la deuxième extrémité libre de la paroi longitudinale (15) pour permettre une flexibilité radiale de ladite paroi longitudinale (15) au niveau du 15 rebord d'encliquetage (17). 10. Connecteur électrique (1) selon la revendication 8 ou 9 dans lequel le canal central longitudinal (11) comprend une première et une deuxième extrémités longitudinales et est affleurant au rebord d'encliquetage (17) de la paroi longitudinale (15) à sa première 20 extrémité longitudinale et fait saillie au-delà de la collerette radiale (13) à sa deuxième extrémité longitudinale. 11. Connecteur électrique (1) selon l'une des revendications 7 à 10 dans lequel un élément d'étanchéité est disposé contre la collerette radiale (13). 25 12. Ensemble électrique (100) comprenant : - une premier équipement électrique, notamment une machine électrique (2) comprenant une ouverture (21), - un deuxième équipement électrique, notamment une unité de commande du premier 30 équipement (4), - au moins un connecteur électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, ledit connecteur étant fixé sur une paroi (25) du premier équipement (2) entourant l'ouverture (21) et configuré pour réaliser une connexion électrique entre le premier et le deuxième équipements via la au moins une barre d'interconnexion (5). 35 13. Ensemble électrique (100) selon la revendication 12 dans lequel l'ouverture dans la paroi (25) du premier élément est un trou chanfreiné (21) et a une forme 3037194 12 complémentaire à la forme de la première portion du connecteur électrique (1). 14. Ensemble électrique (100) selon la revendication 13 comprenant un connecteur selon la revendication 4 dans lequel le joint de compression est configuré pour être placé 5 dans la partie chanfreinée de l'ouverture.