Brevet FR3124657A1 — publié le 20221230

Ensemble pour un interconnecteur d’une machine électrique et la machine comprenant l’interconnecteur. Un aspect de l’invention concerne un ensemble E pour un interconnecteur E1 destiné à être monté sur une pièce de support tel qu’un palier d’une machine électrique refroidie par un liquide, pour connecter des sorties de phase 4 d’un bobinage à une électronique de puissance, comprenant un boitier interconnecteur 1 comprenant une ouverture de logement de connexion 100 traversante destinée à être remplie de résine et traversée par une sortie de phase 4 une extrémité de connexion 114 pour être connectée à la sortie de phase 4 dans un logement de connexion 500. L’ensemble E comprend au moins un corps d’appui 2 différant d’un palier, fixé au boitier interconnecteur 1 comprenant au moins un passage de sortie de phase 200, et au moins un joint d’étanchéité 3 monté comprimé entre le corps d’appui 2 et le boitier interconnecteur 1 comprenant une ouverture d’étanchéité 300. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2 Ensemble pour un interconnecteur d’une machine électrique et la machine comprenant l’interconnecteur DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des machines électriques tournantes refroidis par un fluide, telles qu’un alterno-démarreur ou une machine réversible ou un moteur électrique pour un dispositif mobile à autopropulsion. Dans la suite, par dispositif mobile à autopropulsion, on entend un véhicule pour transporter des marchandises ou des personnes, qui comprend son système de traction pour se déplacer tel que le moteur thermique ou électrique d’une voiture, camion, d’un vélo ou d’un objet qui se déplace avec son système de traction tel qu’un drone. Un tel dispositif mobile à autopropulsion peut en outre comprendre une conduite autonome. La présente invention concerne l’étanchéité au niveau de l’interconnecteur et en particulier un ensemble pour un interconnecteur pour raccorder des sorties de phases du stator à une unité de commande de la machine. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les machines électriques tournantes comprennent un stator, un rotor qui en fonctionnement génèrent une grande quantité de chaleur. Le stator comporte un paquet de tôles doté d'encoches équipées d'isolants d'encoches pour le montage du bobinage du stator. Le bobinage comporte une pluralité d'enroulements de phase insérés dans les encoches du paquet de tôles et sont obtenus par exemple à partir d'un fil continu recouvert d'émail ou à partir d'éléments conducteurs en forme de barre, tels que des épingles en forme de U ou I. Ces enroulements de phases sont par exemple des enroulements triphasés qui sont connectés en étoile ou en triangle, dont les sorties de phase sont reliées par le biais d’un boitier interconnecteur à une électronique de puissance. Les extrémités de chaque sortie de phase est reliée à une extrémité de connexion d’une trace du boitier interconnecteur reliée à l’électronique de puissance. Lorsqu’un courant circule dans les enroulements, cela entraine de la chaleur due à une résistance de chaque bobine du bobinage, appelé effet Joule ou pertes Joule. De manière générale, plus la machine électrique comprend une puissance (électrique ou mécanique) importante, plus les enroulements produisent de la chaleur. Le rotor peut comprendre des aimants, le rotor étant entouré par le stator, chaque aimant chauffe sous l’effet de la température du stator qui affecte aussi les performances des aimants. Pour éviter un échauffement excessif de la bobine du stator et des aimants du rotor, il est connu des machines électriques refroidis par un liquide pour augmenter l’efficacité du refroidissement afin d’améliorer le rendement et la puissance mécanique maximale de la machine par un liquide, tel que de l’huile ou de l’eau glycolée ayant un meilleur transfert de chaleur s’écoulant autour du stator pour le refroidir. Cependant ces machines nécessitent un circuit hydraulique complexe et couteux, c’est en particulier dû aux problèmes d’étanchéités liées aux dilatations et vibrations de ces machines. Par exemple, il est connu des machines électriques dans lequel le rotor et le stator baigne dans le liquide de refroidissement. Le fil continu ou les éléments conducteurs en forme de barre comprend un isolant dans le stator, mais la zone de connexion entre les extrémités des sorties de phases raccordées par une soudure aux extrémités de connexion des traces du boitier interconnecteur nécessitent d’être dénudées avant la soudure. Il est donc nécessaire de rendre étanche cette zone de connexion au fluide de refroidissement qui pourrait engendrer des courts-circuits et/ou des corrosions de ses sorties de phases ainsi que des extrémités de connexion. Il est connu alors de produire un logement de connexion étanche, appelé dans la suite logement de connexion, pour chaque zone de connexion en utilisant une membrane souple fermant une ouverture du palier traversée par une sortie de phase formant le fond du logement de connexion étanche. Le boitier interconnecteur comprend un corps surmoulant la trace prenant en sandwich la membrane souple avec le palier. Le corps du boitier interconnecteur comprend une ouverture du logement de connexion à travers lequel sort l’extrémité de connexion. Le logement de connexion loge donc la zone de connexion comprenant la portion dénudée de la sortie de phase et de l’extrémité de connexion et la soudure. La soudure est de préférence réalisée avant de former un contour du logement de connexion pour simplifier le procédé de soudure et éviter d’endommager le contour de ce logement. Après la soudure, le logement de connexion comprend un réservoir monté sur le corps du boitier interconnecteur, formant le contour en entourant la zone de connexion qui est remplie de résine pour empêcher le liquide de refroidissement de venir en contact avec la zone de connexion. Cette résine est donc insérée dans un état liquide dans le logement de connexion étanche puis se durcie ensuite permettant ainsi d’étanchéifier la zone de connexion dans le logement de connexion. Cependant, un tel logement de connexion étanche comporte des risques de fuites de la résine lorsqu’elle est à l’état liquide vers l’extérieur du logement. Notamment, des fuites de la résine à l’état liquide peuvent se produire entre chaque pièce formant le logement de connexion ainsi qu’entre la membrane souple traversée par la sortie de phase et la sortie de phase. Par exemple des fuites de la résine entre la membrane souple et le corps du boitier ou encore entre le réservoir et le corps du boitier interconnecteur. En outre, il existe des difficultés de maintenir la membrane souple lors de l’insertion des sorties de phases pouvant notamment entraîner des déplacements, des déchirures ou/et des étirements de la membrane souple et donc des fuites de la résine à l’état liquide lors de l’étape de remplissage de résine. La résine sortie du logement de connexion va durcir et peut entrainer des dommages importants sur la machine électrique. Par exemple si la résine se durcit dans l’entrefer, le rotor peut rester bloquer ou encore si la résine se durcit dans une entrée ou sortie du circuit du liquide de refroidissement cela peut empêcher ou diminuer la circulation du liquide de refroidissement dans la machine électrique. Enfin un tel logement de connexion nécessite de réaliser le logement de connexion à l’extérieure du palier (l’intérieur étant du côté du stator) pouvant entraîner des difficultés de réalisations pour certaines machines électriques. Il existe donc un besoin d’avoir un logement de connexion plus simple pour le montage tout en réduisant le risque de fuite de la résine lorsque celle-ci est à l’état liquide. L’invention offre une solution à au moins un des problèmes évoqués précédemment, en permettant d’avoir un ensemble préassemblé pour former un interconnecteur ayant une connexion aux sortie de phase d’une bobine étanchéifiée par une résine, destiné à être monté sur un palier d’une machine électrique refroidie par un liquide, comprenant un corps d’appui différant du palier, un corps d’interconnecteur et un joint monté comprimé entre le corps d’appui et le boitier interconnecteur pour permettre de pouvoir être indépendant du palier de la machine tout en fiabilisant l’étanchéité. Un aspect de l’invention concerne un ensemble pour un interconnecteur destiné à être monté sur une pièce de support tel qu’un palier d’une machine électrique refroidie par un liquide, pour connecter des sorties de phase d’un bobinage à une électronique de puissance, comprenant: un boitier interconnecteur comprenant : un corps comprenant au moins une ouverture de logement de connexion traversante destinée à être remplie de résine et traversée par une sortie de phase, au moins une trace par phase comprenant chacune une extrémité de connexion pour être connectée à la sortie de phase dans un logement de connexion, au moins un corps d’appui différant d’un palier, fixé au boitier interconnecteur comprenant au moins un passage de sortie de phase, au moins un joint d’étanchéité monté comprimé entre le corps d’appui et le boitier interconnecteur et comprenant : au moins une ouverture d’étanchéité de sortie de phase en vis-à-vis d’un passage de sortie de phase et en vis-à-vis d’une ouverture de logement de connexion du boitier d’interconnecteur. Grâce à l’invention, le joint comprenant l’ouverture d’étanchéité de sortie de phase est monté et comprimé entre un corps d’appui et le corps de connecteur avant même d’être monté sur un palier de la machine. Ainsi on réduit voir élimine le risque que le joint ne se déplace ou/et se déchire ou/et se déforme lors de l’insertion de la sortie de phase à travers son ouverture d’étanchéité. En outre, le pré-assemblage de cet ensemble permet de diminuer les coût et temps de montage de l’interconnecteur sur le palier. Enfin le fait d’avoir le support d’appui différent du palier permet de simplifier la fabrication de certaine machine en incorporant l’interconnecteur sur le palier du côté interne de la machine et/ou du côté externe de la machine. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, l’ensemble pour un interconnecteur selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : Selon un mode de réalisation l’extrémité de connexion est située au moins en partie dans l’ouverture de logement de connexion du corps. Cela permet de d’aligner la sortie de phase avec l’extrémité de connexion au moment de la soudure, voir même de guider et ajuster la position de la sortie de phase permettant d’avoir des conditions de soudure plus répétables. En effet, cela permet de réduire l’écart entre la sortie de phase et l’extrémité de connexion (voir en le supprimant). Selon un mode de réalisation, le passage de sortie de phase est une ouverture de guidage d’une seule sortie de phase en vis-à-vis d’une seule ouverture d’étanchéité. Cela permet de guider la sortie de phase vers l’ouverture d’étanchéité du joint lors de l’installation de l’ensemble au stator et donc de diminuer le risque de déchirement du joint. Selon un exemple de ce mode de réalisation, le corps d’appui comprend des parois de guidage entourant le passage de sortie de phase. Cela permet d’éviter que l’extrémité de sortie de phase viennent accrocher le bord d’appui et donc de mieux guider la sortie de phase vers l’ouverture d’étanchéité du joint. Les parois de guidage peuvent être conique ou de forme pyramidale tronquée, pour diminuer la section du passage de sortie de phase dans le sens d’insertion des sorties de phases vers le joint d’étanchéité. Selon un mode de réalisation, l’ensemble comprend au moins un moyen indexeur du corps d’appui avec le joint d’étanchéité et le boitier d’interconnecteur. Cela permet d’améliorer la disposition du joint par rapport au corps d’appui et le boitier interconnecteur et donc d’améliorer l’alignement de l’ouverture d’étanchéité avec le passage de sortie de phase et l’ouverture de logement de connexion. Selon un mode de réalisation, dans lequel le corps d’appui comprend des moyens de clipsage et le boitier d’interconnecteur comprend des moyens de clipsage complémentaire, pour être fixé l’un à l’autre. Les moyens de clipsage permettent un montage rapide tout en assurant une compression du joint d’étanchéité. Selon un exemple de ce mode de réalisation, le joint d’étanchéité comprend des ouvertures traversées par les moyens de clipsages pour fixer le corps d’appui au boitier d’interconnecteur en comprimant le joint d’étanchéité. Cela permet à chaque clip d’assurer une compression du joint tout en l’indexant. Selon un autre exemple de ce mode de réalisation, le joint d’étanchéité est positionné entre les moyens de clipsage. Cela permet de diminuer des risques de fuite par rapport à l’exemple précédent par les moyens de clipsage. Par exemple, les moyens de clipsage du corps d’appui et du boitier d’interconnecteur comprennent une paire de clips et de crochet, les bras de clips comprenant une ouverture pour se verrouiller avec le crochet. Cela permet de déclipser si nécessaire. Selon un exemple pouvant se combiner aux autres exemples de ce mode de réalisation, les moyens de clipsage comprennent un trou et un plot comprenant une extrémité élastiquement déformable ayant un diamètre externe supérieure au trou pour retenir le plot. Cela permet d’avoir un clipsage permanent et donc d’éviter un déclipsage involontaire. En particulier cet exemple permet de fonctionner dans l’exemple du joint comprenant des ouvertures traversées par les moyens de fixation en forme en l’occurrence de plot. Selon un mode de réalisation, le nombre de passages de sortie de phase dans l’au moins un corps d’appui est de six. Cela permet de guider chaque sortie de phase pour connecter les sorties de phase d’un système triphasé. Selon un mode de réalisation, le nombre d’ouvertures d’étanchéité dans le joint d’étanchéité est de six. Cela permet de connecter les sorties de phase d’un système triphasé. Selon un mode de réalisation, le nombre de corps d’appui est supérieur à un par exemple deux, et sont fixés au boîtier interconnecteur. Cela permet de simplifier le montage du corps d’appui dans le cas où les sorties de phases sont éloignées les unes des autres. C’est notamment le cas lors d’un double système triphasé. Selon un mode de réalisation, le nombre de joints d’étanchéité est de deux. Cela permet de simplifier le montage du corps d’appui dans le cas où les sorties de phases sont éloignées les unes des autres. C’est notamment le cas lors d’un double système triphasé. Selon un mode de réalisation, le nombre d’ouvertures de logement est égal au nombre d’ouvertures d’étanchéité. Cela permet que chaque ouverture de logement guide aussi la sortie de phase proche de l’extrémité de connexion. Ainsi cela permet d’aligner /ajuster la position de la sortie de phase avec l’extrémité de connexion au moment de la soudure. Selon un mode de réalisation, chaque ouverture de logement est en vis-à-vis de deux ouvertures d’étanchéité. Cela permet de simplifier le corps d’interconnecteur mais aussi le remplissage de résine. Selon un mode de réalisation, le boitier d’interconnecteur comprend une rainure de joint entourant l’ouverture de logement de connexion, à l’opposé du joint d’étanchéité, pour recevoir un joint de réservoir pour étanchéifier un logement de connexion d’un réservoir monté sur le boitier interconnecteur. Cela permet de réduire le risque de fuite entre le réservoir et le boitier d’interconnecteur. Cela permet de diminuer la taille du logement de connexion par rapport à celle du mode de réalisation suivant et donc de faire des économies en quantité de résine. Selon un mode de réalisation, le boitier d’interconnecteur comprend un muret formant une portion du volume du logement de connexion et une base ouverte sur chacune des ouvertures de logement de connexion ainsi qu’une rainure de joint entourant cette portion de volume de logement de réservoir, pour recevoir un joint de réservoir pour étanchéifier un logement de connexion d’un réservoir monté sur le boitier interconnecteur. Cela permet de réduire le risque de fuite entre le réservoir et le boitier d’interconnecteur et d’avoir moins de problème d’étanchéité par rapport à la solution précédent en ayant un seul joint pour plusieurs connexions entre une sortie de phase et une extrémité de connexion. En outre cela permet d’avoir un plus grand volume de résine et dont de disposer la résine plus facilement dans le logement de connexion pour la remplir. Selon un mode de réalisation, l’ensemble comprend en outre un réservoir destiné à être monté sur le corps interconnecteur comprenant un volume prolongeant l’ouverture de logement de connexion pour entourer une soudure entre la sortie de phase et l’extrémité de phase connexion et être remplie de résine et en ce que le réservoir comprend un moyen de fixation pour être fixé au corps d’interconnecteur. Cela permet de réaliser la soudure facilement sans ce réservoir. Selon un exemple de ce mode de réalisation le moyen de fixation est une contre-dépouille ou une cavité rétentive pour que la résine fixe le réservoir au corps d’interconnecteur lorsqu’elle est durcie. Cela permet d’utiliser la résine dans le logement lorsqu’elle a durci pour fixer le logement. Lors du procédé de remplissage de résine dans le logement de connexion, une pince peut maintenir le réservoir au corps d’interconnecteur jusqu’à ce que la résine ait durci. Un autre aspect de l’invention concerne une machine électrique comprenant l’ensemble de l’invention décrit précédemment avec ou sans les différentes caractéristiques des modes de réalisations décrites précédemment, un stator comprenant des sorties de phases traversant chacune l’au moins un passage de sortie de phase correspondant, l’ouverture d’étanchéité correspondante et l’au moins une ouverture de logement de connexion correspondant, dans lequel chaque extrémité de sortie de phase est fixée à une extrémité de connexion correspondante, de la résine comblant l’ouverture de logement de connexion en contact avec le joint d’étanchéité formant un interconnecteur étanche. Selon un mode de réalisation de cette machine, l’interconnecteur étanche comprend un réservoir fixé sur le boitier d’interconnecteur formant un logement de connexion entourant au moins une sortie de phase fixée à une extrémité de connexion correspondante, le logement de connexion étant remplie de résine. Cela permet d’avoir de l’espace pour réaliser la soudure plus facilement puis de réaliser le logement de connexion après la soudure. Selon un exemple de ce mode de réalisation, le réservoir est fixé par des moyens de clipsage au boitier d’interconnecteur. Selon un autre exemple de ce mode de réalisation, le moyen de fixation du corps d’interconnecteur au réservoir comprend une contre-dépouille des parois du réservoir ou/et une cavité rétentive pour être fixé par la résine au corps d’interconnecteur 1. Selon un mode de réalisation, le stator et l’interconnecteur sont montés à l’aveugle dans la culasse comprenant à son extrémité le palier et en ce que le corps d’interconnecteur comprend un moyen de fixation en forme de doigt monté serré dans un logement du palier pour fixer l’interconnecteur au palier. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’un ensemble pour un interconnecteur selon un premier mode de réalisation. montre une représentation schématique selon une autre vue tridimensionnelle de l’ensemble de la . montre une représentation schématique d’une coupe d’une machine électrique comprenant l’ensemble de la . montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’un corps de réservoirs de l’ensemble de la . montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’un ensemble de la dépourvue d’un corps d’appui de l’ensemble. montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle et une coupe d’un joint d’étanchéité de l’ensemble de la . montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle du corps d’appui de l’ensemble de la . montre une représentation schématique selon une autre vue tridimensionnelle du corps d’appui de la . montre une représentation schématique selon une coupe d’une partie de l’ensemble de la . montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’un ensemble selon un deuxième mode de réalisation. montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’un interconnecteur étanche comprenant l’ensemble de la . montre une représentation schématique d’une coupe d’une portion de l’ensemble de la . montre une représentation schématique selon une vue de dessus d’une partie de l’ensemble de la . montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’une partie de l’ensemble de la . montre une représentation schématique d’une coupe d’un joint d’étanchéité de l’ensemble de la . montre une représentation schématique, selon une vue tridimensionnelle, du joint d’étanchéité de l’ensemble de la . Ensemble (E, E’) pour un interconnecteur (E1, E1’) destiné à être monté sur une pièce de support tel qu’un palier (P) d’une machine électrique (M) refroidie par un liquide, pour connecter des sorties de phase (4) d’un bobinage à une électronique de puissance, comprenant : un boitier interconnecteur (1, 1’) comprenant : un corps (10, 10’) comprenant au moins une ouverture de logement de connexion (100, 100’) traversante destinée à être remplie de résine et traversée par une sortie de phase (4), au moins une trace (11) par sortie de phase (4), comprenant chacune au moins une extrémité de connexion (114) pour être connectée à la sortie de phase (4) dans un logement de connexion (500, 500’), au moins un corps d’appui (2, 2’) différent d’un palier, fixé au boitier interconnecteur (1,1’) comprenant au moins un passage de sortie de phase (200, 200’), au moins un joint d’étanchéité (3, 3’) monté comprimé entre le corps d’appui (2, 2’) et le boitier interconnecteur (1,1’) et comprenant : au moins une ouverture d’étanchéité (300) de sortie de phase en vis-à-vis d’un passage de sortie de phase (200, 200’) et en vis-à-vis d’une ouverture de logement de connexion (100, 100’) du boitier d’interconnecteur (1,’1). Ensemble (E, E’) selon la revendication précédente, dans lequel le corps d’appui (2, 2’) comprend des parois de guidage (204, 204’) entourant le passage de sortie de phase (200, 200’) en vis-à-vis d’une seule ouverture d’étanchéité (300). Ensemble (E, E’) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps d’appui (2, 2’) comprend des moyens de clipsage (291, 291’) et le boitier d’interconnecteur (1) comprend des moyens de clipsage (192, 192’) complémentaire, pour être fixé l’un à l’autre. Ensemble (E) selon la revendication précédente, dans lequel le joint d’étanchéité (3) comprend des ouvertures (390) traversées par les moyens de clipsages (192) pour fixer le corps d’appui (2) au boitier d’interconnecteur (1) en comprimant le joint d’étanchéité (3). Ensemble (E’) selon la revendication 4, dans lequel le joint d’étanchéité (3’) est positionné entre les moyens de clipsage (291’, 192’). Ensemble (E) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le boitier d’interconnecteur (1) comprend une rainure (165) de joint entourant l’ouverture de logement de connexion (100), à l’opposé du joint d’étanchéité (3), pour recevoir un joint de réservoir (615) pour étanchéifier un logement de connexion (500) d’un réservoir (5) monté sur le boitier interconnecteur (1). Ensemble (E’) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le boitier d’interconnecteur (1’) comprend un muret formant une portion du volume du logement de connexion (500’) et une base (150) ouverte sur chacune des ouvertures de logement de connexion (100’) ainsi qu’une rainure de joint entourant cette portion de volume de logement de réservoir (500’), pour recevoir un joint de réservoir (615’) pour étanchéifier un logement de connexion (500’) d’un réservoir (5’) monté sur le boitier interconnecteur (1’). Ensemble (E, E’) selon la revendication précédente, comprenant en outre : un réservoir (5, 5’) destiné à être monté sur le corps interconnecteur (10, 10’) comprenant un volume prolongeant l’ouverture de logement de connexion (100, 100’) pour entourer une soudure entre la sortie de phase (4) et l’extrémité de connexion (114) et être remplie de résine et en ce que le réservoir (5, 5’) comprend des moyens de fixation (591) pour être fixé au corps d’interconnecteur (10, 10’). Machine électrique (M,) comprenant : l’ensemble (E, E’) selon l’une des revendications précédentes, un stator (S) comprenant des sorties de phases (4) traversant chacune l’au moins un passage de sortie de phase (200) correspondant, l’ouverture d’étanchéité (300) correspondante et l’au moins une ouverture de logement de connexion (100) correspondant, dans lequel chaque extrémité de sortie de phase (4) est fixée à une extrémité de connexion (114) correspondante, de la résine comblant l’ouverture de logement de connexion (100) en contact avec le joint d’étanchéité (3) formant un interconnecteur étanche (E1, E1’). Machine électrique (M) selon la revendication précédente, dans lequel l’interconnecteur étanche (E1, E1’) comprend un réservoir (5) fixé sur le boitier d’interconnecteur (1) formant un logement de connexion (500) entourant au moins une sortie de phase (4) fixée à une extrémité de connexion (114) correspondante, le logement de connexion (500) étant remplie de résine.