Brevet FR3042321A1 — publié le 20170414

METHODE DE CONNEXION ENTRE UN CONDUCTEUR DE PUISSANCE ET UN FIL ELECTRIQUE, CONDUCTEUR ET COSSE POUR LA MISE EN OEUVRE D'UNE TELLE METHODE L'invention concerne une méthode pour connecter un conducteur de puissance et un fil électrique de mesure, ainsi qu'un conducteur et une cosse pour la mise en oeuvre de cette méthode. En particulier, l'invention s'applique à la connexion entre un conducteur connectant deux éléments de puissance entre eux et un fil électrique de prise d'information avec le conducteur. Pour réaliser ce type de connexion électrique, il est connu d'utiliser une cosse, qui est sertie à une extrémité du fil électrique et qui est fixée au conducteur par rivetage, vissage ou soudage. Ces méthodes de fixation ont pour inconvénient d'être longues et difficiles à réaliser. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une nouvelle méthode de connexion, qui est moins longue et plus facile à mettre en oeuvre. A cet effet l'invention concerne une méthode pour connecter un conducteur de puissance et un fil électrique de mesure, cette méthode comprenant une étape a) consistant à sertir une cosse à une extrémité du fil électrique. Conformément à l'invention, la méthode comprend une étape b) consistant à enficher élastiquement la cosse à l'intérieur d'un logement prévu dans le conducteur. Grâce à cette méthode, la connexion électrique entre le conducteur et le fil est établie simplement en enfichant la cosse dans le logement prévu à cet effet dans le conducteur, ce qui est simple et facile à réaliser. L'invention concerne également un conducteur de puissance, apte à connecter deux éléments de puissance. Le conducteur de puissance délimite un logement pour enficher élastiquement une cosse sertie à l'extrémité d'un fil électrique. Selon un aspect avantageux, mais non obligatoire, le logement est à section circulaire. L'invention peut être mise en oeuvre en utilisant une cosse électrique du commerce. En particulier, la société WÜRTH ELEKTRONIK vend, sous la référence 645 001 137 22, une cosse destinée à être sertie à une extrémité d'un fil de transmission d'un signal électrique et à être enfichée élastiquement à l'intérieur d'un boitier à bornes femelle, vendu sous la référence 619 002 116 21. Ainsi, en usinant un logement correspondant à celui du boitier 619 002 116 21 dans l'épaisseur du conducteur, il est possible de fixer cette cosse sur le conducteur par enfichage élastique. Toutefois, une fois 3042321 2 assemblée sur le conducteur, le fil électrique ne peut plus tourner par rapport au conducteur. De plus, ce type de cosse électrique impose une orientation prédéterminée du fil électrique par rapport au conducteur et le logement complémentaire de cette cosse est difficile à usiner. 5 C'est pourquoi l'invention concerne également une cosse électrique, permettant de conserver un certain degré de liberté en rotation une fois que la cosse électrique est assemblée sur le conducteur. Cette cosse électrique comprend des moyens de sertissage du fil. Conformément à l'invention, la cosse comprend une portion arrondie, c'est-à-dire à section au moins en 10 partie circulaire, qui est destinée à être enfichée élastiquement à l'intérieur d'un logement complémentaire du conducteur, dans une configuration où un axe central de la portion arrondie est confondu avec un axe central du logement et où la cosse peut pivoter autour de l'axe central du logement. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle cosse 15 électrique peut comporter l'une quelconque des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - La portion arrondie s'étend sur moins de 360° aubur de son axe. - La cosse comprend au moins une patte destinée à venir en appui contre une face du conducteur. 20 - La cosse comprend au moins deux pattes, destinées à venir respectivement en appui contre des faces opposées du conducteur - La cosse comprend un organe, configuré pour faciliter la connexion et/ou la déconnexion entre la cosse et le conducteur. - La portion arrondie comprend une unique extrémité libre, alors que l'organe est 25 un crochet délimitant l'extrémité libre. L'invention concerne également un ensemble de connexion électrique comprenant un conducteur de puissance et une cosse tels que définis précédemment. L'invention et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'une cosse 30 électrique conforme à son principe. Cette description est donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'un ensemble de connexion électrique conforme à l'invention, comprenant un conducteur de puissance, un fil électrique de mesure et une cosse électrique, également conforme à l'invention, pour connecter le fil avec le 35 conducteur, - la figure 2 est une vue en perspective de la cosse électrique de la figure 1, 3042321 3 - la figure 3 est une vue en perspective analogue à la figure 2 d'un deuxième mode de réalisation d'une cosse électrique conforme à l'invention, et - la figure 4 est une vue selon la flèche IV à la figure 3. Sur la figure 1 est représenté un ensemble 2 de connexion électrique entre un 5 conducteur de puissance 4 et un fil électrique 3 de mesure représenté en traits interrompus. Dans l'exemple, le conducteur de puissance 4 est adapté pour connecter deux éléments de puissance entre eux, notamment les éléments d'une batterie lithium-ion ou de supercapacités. Ce conducteur 4 est une plaque de forme quelconque qui peut être en aluminium traité ou non traité, en cuivre traité ou nu, ou encore en laiton traité ou non 10 traité et qui présente une épaisseur minimum de 1 mm. Le fil électrique 3 permet de mesurer une information sur le conducteur de puissance 4. Dans l'exemple, cette information correspond à la tension du conducteur 4. Une cosse électrique 6 permet de connecter le fil électrique de mesure 3 avec le conducteur 4. Dans l'exemple, cette cosse 6 est en bronze, notamment en bronze phosphoreux (CuSn9P R600). 15 Cette cosse électrique 6 est mieux représentée à la figure 2. Elle comprend des moyens 60 de sertissage du fil. Ces moyens de sertissage 60 sont conformés pour sertir un fil électrique 3 dont la section est comprise entre 0,35 mm2 et 0,8 mm2 et comprennent quatre ailettes 62 destinées à être rabattues deux à deux l'une sur l'autre. La cosse électrique 6 comprend également une portion arrondie 64, c'est à dire à 20 section au moins en partie circulaire. Cette portion arrondie 64 est destinée à être enfichée élastiquement à l'intérieur d'un logement complémentaire 40 délimité par le conducteur 4, c'est-à-dire un logement à section circulaire. La portion arrondie 64 définit un axe central X6 qui est confondu avec un axe central X40 du logement 40 en configuration enfichée de la cosse 6 à l'intérieur du logement 40. Dans cette configuration, 25 la cosse 6 peut pivoter, du fait de la forme arrondie de la portion 64, autour de l'axe central X40 du logement 40, comme représenté par la flèche à double sens F6 à la figure 1. La portion arrondie 64 de la cosse 6 est une portion ouverte, c'est-à-dire qu'elle s'étend sur moins de 360° autour de l'axe central )(8 autour duquel la cosse 6 peut pivoter 30 lorsqu'elle est assemblée sur le conducteur 4. Ainsi, cette portion arrondie 64 est relativement élastique, du fait de sa géométrie et du matériau constitutif de la cosse utilisé, lequel présente un module d'élasticité inférieur à 800 MPa, de préférence inférieur ou égal à 530 MPa. La portion arrondie 64 comprend une unique extrémité libre. L'autre extrémité de la portion arrondie 64 est attachée aux moyens de sertissage 60, parfois 35 mieux connus sous le nom de fût ou ailettes de sertissage. 3042321 4 Dans la configuration assemblée de la figure 1, la cosse 6 dépasse sur une distance H par rapport au bord du conducteur 4. Cette distance H est inférieure à 10 mm, notamment égale à 6 mm. La cosse 6 comprend en outre trois pattes 66, qui sont agencées sur la portion 5 arrondie 64 et qui sont destinées à venir en appui contre une face du conducteur 4 délimitant le logement 40. Ces pattes 66 permettent de maintenir la cosse 6 à l'intérieur du logement 40. Elles s'étendent radialement par rapport à l'axe X6. La cosse 6 comprend également un organe permettant de déconnecter facilement le fil électrique 3 et le conducteur de puissance 4. Cet organe est un crochet 68 qui peut 10 être manipulé par un opérateur et qui délimite l'extrémité libre de la portion arrondie 64. En tirant sur ce crochet 68, comme pour fermer la portion arrondie 64 de la cosse 6, c'est-à-dire dans le sens de la flèche F68 à la figure 1, le diamètre extérieur de la portion arrondie 64 diminue, ce qui permet de dégager la cosse 6 du logement 40 ménagé dans le conducteur 4. 15 Le crochet 68 peut aussi être utilisé pour faciliter l'enfichage de la cosse 6 à l'intérieur du logement 40, c'est-à-dire pour connecter les deux pièces sans efforts. Pour cela, il convient également de tirer sur le crochet 68, dans le sens de la flèche F68, afin de réduire le diamètre extérieur de la portion 64, dans une configuration où la portion arrondie 64 peut être insérée sans efforts à l'intérieur du logement 40. Le crochet 68 peut 20 donc être vu comme un organe pour faciliter la connexion et la déconnexion entre la cosse 6 et le conducteur 4. Le diamètre du logement circulaire 40 du conducteur 4 est inférieur au diamètre de la portion arrondie 64 de la cosse 6. Ainsi, lorsque la cosse 6 est enfichée à l'intérieur du logement 40, la portion arrondie 64 est comprimée radialement, c'est-à-dire que son 25 diamètre rétrécit. La matière constitutive de la portion arrondie 64 tend alors à reprendre sa forme initiale à l'intérieur du logement 40 par retour élastique, c'est-à-dire à s'expandre radialement. La portion arrondie 64 exerce donc sur les parois du logement 40 des efforts radiaux dirigés vers l'extérieur. Ces efforts radiaux assurent, par adhérence entre la portion arrondie 64 et les parois du logement 40, une bonne fixation de la cosse 6 avec le 30 conducteur 4. Sur les figures 3 et 4 est représenté un deuxième mode de réalisation d'une cosse électrique 6'. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation sont mentionnées ci-après, par souci de concision. Les mêmes références numériques sont utilisées pour ce deuxième mode de réalisation, à l'exception près qu'elles sont 35 suivies d'une prime (`). 3042321 5 La cosse 6' conforme au deuxième mode de réalisation diffère de celle du premier mode de réalisation en ce que la portion arrondie 64' comprend deux branches à section circulaire délimitant les extrémités libres 68'A et 68'B. Les branches de la portion 64' peuvent alors être pincées l'une envers l'autre, c'est-à-dire que la portion arrondie 64' 5 présente une certaine élasticité. Quatre pattes d'accrochage 66' s'étendent, à partir d'un bord de la portion arrondie 64', selon une direction radiale centrifuge par rapport à l'axe X6'. Ces pattes 66' sont destinées à venir en appui contre une même face du conducteur 4'. Les moyens 60' de sertissage du fil sont similaires à ceux de la cosse électrique 6 10 selon le premier mode de réalisation. En variante non représentée, la cosse 6 ou 6' comprend au moins une autre patte, comparable aux pattes 66 et 66', destinée à venir en appui contre une deuxième face du conducteur 4 opposée à la face d'appui des pattes 66 ou 66'. Les pattes empêchent ainsi le dégagement de la cosse 6 selon une direction parallèle à l'axe X6 lorsque la cosse 6 15 est assemblée sur le conducteur 4. En variante non représentée, les moyens de sertissage du fil électrique de mesure comprennent uniquement une ailette comparable aux ailettes 62, destinée à être rabattue sur le fil électrique de mesure 3. En variante non représentée, le logement 40 délimité dans le conducteur 4 n'est 20 pas à section circulaire. C'est le cas notamment lorsque la méthode de connexion fait intervenir une cosse du commerce, telle que la cosse commercialisée par la société WÜRTH ELEKTRONIK sous la référence 645 001 137 22.En variante non représentée, le fil électrique 3 est utilisé pour mesurer une information autre que la tension, comme par exemple la température du conducteur 4. 25 En variante non représentée, le conducteur de puissance 4 est utilisé pour connecter des éléments d'un supercondensateur. Les caractéristiques techniques des variantes et modes de réalisation envisagés ci-dessus peuvent être combinées entre elles pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention. 30 REVENDICATIONS1.- Méthode pour connecter un conducteur de puissance (4) et un fil électrique (3) de mesure, cette méthode comprenant une étape a) consistant à sertir une cosse (6) à une extrémité du fil électrique (3) et étant caractérisée en ce qu'elle comprend une étape b) consistant à enficher élastiquement la cosse (6) à l'intérieur d'un logement (40) prévu dans le conducteur (4). 2.- Conducteur de puissance (4), apte à connecter deux éléments de puissance, caractérisé en ce que le conducteur de puissance (4) délimite un logement (40) pour enficher élastiquement une cosse (6) sertie à l'extrémité d'un fil électrique (3). 3.- Conducteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le logement (40) est à section circulaire. 15 4.- Cosse électrique (6 ; 6') pour connecter un fil électrique (3) et un conducteur de puissance (4), cette cosse comprenant des moyens (60 ; 60') de sertissage du fil et étant caractérisée en ce qu'elle comprend une portion arrondie (64 ; 64'), c'est-à-dire à section au moins en partie circulaire, qui est destinée à être enfichée élastiquement à l'intérieur 20 d'un logement complémentaire (40) du conducteur (4), dans une configuration où un axe central (X6 ; X6') de la portion arrondie (64 ; 64') est confondu avec un axe central (X40) du logement (40) et où la cosse (6 ; 6') peut pivoter autour de l'axe central (X40) du logement. 25 5.- Cosse selon la revendication 4, caractérisée en ce que la portion arrondie (64'; 64') s'étend sur moins de 360° autour de son axe (X6 ; X6'). 6.- Cosse selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la cosse (6 ; 6') comprend au moins une patte (66 ; 66') destinée à venir en appui contre une face du 30 conducteur (4). 7.- Cosse selon la revendication 6, caractérisée en ce que la cosse comprend au moins deux pattes, destinées à venir respectivement en appui contre des faces opposées du conducteur (4). 35 3042321 7 8.- Cosse (6) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe (68), configuré pour faciliter la connexion et/ou la déconnexion entre la cosse et le conducteur (4). 5 9.- Cosse (6) selon la revendication 8, caractérisée en ce que la portion arrondie (64) comprend une unique extrémité libre et en ce que l'organe est un crochet (68) délimitant l'extrémité libre. 10.- Ensemble de connexion électrique (2), comprenant un conducteur de 10 puissance (4) selon la revendication 2 ou 3 et une cosse (6 ; 6') selon l'une des revendications 4 à 9.