Brevet FR3124661A1 — publié le 20221230

Ensemble pour former un interconnecteur étanche Un aspect de l’invention concerne un ensemble pour former un interconnecteur E1 d’une machine électrique M, comprenant : -un boitier interconnecteur 1 comprenant une ouverture d’un logement de connexion 100 destinée à être remplie de résine, -un corps d’appui 2 fixé au boitier interconnecteur 1 comprenant un passage de sortie de phase 200, et -un joint d’étanchéité 3 comprenant une ouverture d’étanchéité 300 entre le passage de sortie de phase 200 et l’ouverture de logement de connexion 100, une portion intermédiaire 321 comprenant une première surface 312 en vis à vis du corps d’interconnecteur 10 et une deuxième surface 320 en vis à vis du corps d’appui 2 et au moins une surface déformée 316 du côté du boitier d’interconnecteur 1 déformé par ce dernier, plus déformée que la première surface 312 et entourant entièrement au moins une ouverture d’étanchéité 300. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 4 Ensemble pour former un interconnecteur étanche 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 une 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 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. L’extrémité 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 baignent 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 la membrane souple et le corps d’interconnecteur, du fait par exemple des vibrations et/ou des changements de positions de la sortie de phase par rapport à la membrane lors du déplacement de l’ensemble avec le stator ayant le logement de connexion remplie de résine à l’état liquide. En outre, dans le cas d’une sortie de phase d’un bobinage en fil dur, par exemple une épingle, si l’ouverture de la membrane n’est pas parfaitement alignée avec la sortie de phase la traversant, il y a un risque de déplacement ou de bâillement ou encore de déchirement de la membrane entrainant un risque de fuite de la résine à l’état liquide entre la membrane et le corps d’appui. La résine sortie du logement de connexion va durcir et peut entrainer des dommages importants sur la machine électrique. Par exemple, si la résine traversant l’ouverture de la membrane en léchant la sortie de phase peut tomber dans l’entrefer et se durcir entrainant un blocage du rotor. La résine peut aussi tomber et se durcir 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. 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 aux problèmes évoqués précédemment, notamment en réduisant le risque de déplacement, de déchirure, de bâillement, d’un joint d’étanchéité au niveau du boitier interconnecteur. Un aspect de l’invention concerne un ensemble pour former un interconnecteur d’une machine électrique, comprenant : un boitier interconnecteur comprenant : un corps comprenant au moins une ouverture d’un logement de connexion traversant le corps, destinée à être remplie de résine, une trace par phase comprenant chacune une extrémité de connexion pour être connectée à une sortie de phase, au moins un corps d’appui fixé au boitier interconnecteur comprenant au moins un passage de sortie de phase, et une surface plane d’appui traversée par le passage de sortie de phase, au moins un joint d’étanchéité 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 de l’ouverture de logement de connexion, une portion intermédiaire comprenant une première surface en vis à vis du corps d’interconnecteur et une deuxième surface en vis à vis de la surface plane d’appui du corps d’appui, une portion déformée par le corps d’interconnecteur (10, 10’, 10’’) et plus comprimée que la portion intermédiaire, comprenant au moins une surface déformée du côté du corps d’interconnecteur plus déformée que la première surface de la portion intermédiaire et entourant entièrement au moins une ouverture d’étanchéité de sortie de phase. Grâce à l’invention, le fait que le corps d’interconnecteur comprime tout autour de l’ouverture d’étanchéité de sortie de phase, une surface déformée du joint en prenant en sandwich le joint entre le corps d’appui et le corps d’interconnecteur, permet d’assurer un pincement du joint du côté du corps d’interconnecteur et donc de diminuer le risque de fuite de résine à l’état liquide entre le corps d’interconnecteur et le joint d’étanchéité. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, l’ensemble selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi celles décrites dans les paragraphes suivants, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : Selon un mode de réalisation, le corps du boitier interconnecteur comprend une surface plane en vis à vis de la première surface du joint d’étanchéité et une saillie d’appui tout autour du logement de connexion comprimant et formant la surface déformée en la déformant par rapport à la première surface du joint d’étanchéité. Selon un exemple de ce mode de réalisation, la saillie d’appui est contigüe au logement de connexion. Selon un autre mode de réalisation différent du mode de réalisation décrit précédemment, le joint d’étanchéité comprend : une saillie d’étanchéité par rapport à la première surface, formant la surface déformée, et une face d’appui comprenant au moins une portion à l’opposé de sa saillie d’étanchéité en appui contre la surface plane du corps d’appui, tel que la saillie d’étanchéité est déformée par le corps d’interconnecteur en la comprimant. Selon un exemple de ce mode de réalisation, la portion de la face d’appui à l’opposé de sa saillie d’étanchéité comprend au moins une saillie d’appui par rapport à la deuxième surface du joint d’étanchéité, tout autour du passage de sortie de phase, la saillie d’appui étant déformée par le corps d’appui. Selon un exemple de ce mode de réalisation, chaque saillie d’appui est une lèvre. Selon un exemple de ce mode de réalisation, la portion déformée comprend en outre au moins une deuxième saillie d’étanchéité entourant la première saillie d’étanchéité et une rainure entre les deux saillies. Selon un exemple de ce mode de réalisation, chaque saillie d’étanchéité est une lèvre. Selon un mode de réalisation, la surface déformée entoure deux ouvertures d’étanchéité de sortie de phase. Selon un exemple de ce mode de réalisation la surface déformée entoure uniquement deux ouvertures d’étanchéité de sortie de phase. Selon un mode de réalisation, la surface déformée entoure au moins six ouvertures d’étanchéité de sortie de phase. Selon un mode de réalisation, le nombre d’ouvertures de logement de connexion est donc 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 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 corps d’interconnecteur comprend deux zones de fixation à un palier, pour exercer une pression sur le joint et le corps d’appui et les prendre en sandwich entre le palier et le corps d’interconnecteur et en ce que les deux zones de fixation sont disposées de manière à ce qu’une droite passant par les deux zones de fixation passent entre les ouvertures d’étanchéité de sortie de phase. Selon un exemple de ce mode de réalisation, la droite passe entre un groupe de trois ouvertures d’étanchéité de sortie de phase et un autre groupe de trois ouvertures d’étanchéité de sortie de phase. Selon un autre mode de réalisation qui est une variante du mode de réalisation précédent, le corps d’appui est un palier d’une machine électrique. Selon un mode de réalisation, le corps d’appui est clipsé sur le boitier interconnecteur. Selon un mode de réalisation l’au moins un joint d’étanchéité est égal au nombre d’extrémités de connexion de trace divisé par le nombre de sorties de connexion des traces par système triphasé ou le nombre de sorties de connexion des traces total des systèmes triphasés. Selon un mode de réalisation, l’au moins un corps d’appui est égal au nombre de joint d’étanchéité. Un autre aspect de l’invention concerne une machine électrique comprenant : l’ensemble de l’invention précédemment décrit avec ou sans les différentes caractéristiques présenter individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles dans les paragraphes précédents, 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 et en contact avec le joint d’étanchéité formant un interconnecteur étanche. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, la machine selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi celles décrites dans les paragraphes suivants, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : Selon un mode de réalisation, 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. Cela permet de manipuler l’ensemble facilement avant de remplir le logement de connexion de résine. 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 fixée par la résine au corps d’interconnecteur. Cela permet d’utiliser la résine pour fixer le réservoir. Selon un autre mode de réalisation, la résine comprend sur ses faces externes des traces de démoulage d’un réservoir comprenant une dépouille. d’avoir de l’espace pour réaliser la soudure plus facilement puis de réaliser le logement de connexion après la soudure. 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 former un interconnecteur, selon un premier mode de réalisation de l’invention, avec des réservoirs. montre une représentation schématique du boitier interconnecteur avec un joint d’étanchéité de l’ensemble de la . montre une représentation schématique d’une machine électrique comprenant un interconnecteur formé par l’ensemble de la . montre une représentation schématique d’une coupe d’une partie de la machine électrique de la . montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle du boitier interconnecteur de l’ensemble de la . montre une représentation schématique de la machine électrique de la dépourvue du boitier interconnecteur et du joint d’étanchéité de la . montre une représentation schématique en perspective vue du boitier interconnecteur, d’un joint d’étanchéité représenté sur la . montre une représentation schématique d’une coupe du joint d’étanchéité représenté sur la . montre une représentation schématique d’une coupe d’un passe-fil du joint d’étanchéité représenté sur la . montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’un ensemble selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. montre une représentation schématique selon une autre vue tridimensionnelle 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 d’une coupe d’une machine électrique comprenant un interconnecteur formé par l’ensemble de la . 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 d’un corps de réservoirs de l’interconnecteur 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 troisième 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’, E’’) pour former un interconnecteur (E1, E1’, E1’’) d’une machine électrique (M, M’), comprenant : un boitier interconnecteur (1, 1’,1’’) comprenant : un corps (10, 10’, 10’’) comprenant au moins une ouverture d’un logement de connexion (100, 100’, 100’’) traversant le corps (10, 10’, 10’’), destinée à être remplie de résine, une trace (11) par phase comprenant chacune une extrémité de connexion (114) pour être connectée à une sortie de phase (4), au moins un corps d’appui (2, 2’, 2’’) fixé au boitier interconnecteur comprenant au moins un passage de sortie de phase (200, 200’, 200’’), et une surface plane d’appui (20, 20’, 20’’) traversée par le passage de sortie de phase (200), au moins un joint d’étanchéité (3, 3’, 3’’) comprenant : au moins une ouverture d’étanchéité (300) de sortie de phase (4) en vis-à-vis d’un passage de sortie de phase (200) et en vis-à-vis de l’ouverture de logement de connexion (100, 100’, 100’’), une portion intermédiaire (321, 321’, 321’’) comprenant une première surface (312, 312’, 312’’) en vis à vis du corps d’interconnecteur (10, 10’, 10’’) et une deuxième surface (320) en vis à vis de la surface plane d’appui (20) du corps d’appui (2), une portion déformée (361, 361’) par le corps d’interconnecteur (10, 10’, 10’’) et plus comprimée que la portion intermédiaire (321, 321’, 321’’), comprenant au moins une surface déformée (316, 316’) du côté du corps d’interconnecteur (10, 10’, 10’’) plus déformée que la première surface (312, 312’, 312’’) de la portion intermédiaire (321, 321’, 321’’) et entourant entièrement au moins une ouverture d’étanchéité (300) de sortie de phase (4). Ensemble (E, E’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le corps (10, 10’) du boitier interconnecteur (1, 1’) comprend une surface plane (102) en vis-à-vis de la première surface (312, 312’) du joint d’étanchéité (3, 3’) et une saillie d’appui (163) tout autour du logement de connexion (100, 100’) comprimant et formant la surface déformée (316) en la déformant par rapport à la première surface (312, 312’) du joint d’étanchéité (3, 3’). Ensemble (E, E’) selon la revendication, dans lequel la saillie d’appui (163) est contigüe au logement de connexion (100, 100’). Ensemble (E’’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le joint d’étanchéité (3’’) comprend : une saillie d’étanchéité (36) par rapport à la première surface (312’’), formant la surface déformée (316’), et une face d’appui (32’’) comprenant au moins une portion à l’opposé de sa saillie d’étanchéité (36) en appui contre la surface plane d’appui (20’’) du corps d’appui (2’’), tel que la saillie d’étanchéité (36) est déformée par le corps d’interconnecteur (10’’) en la comprimant. Ensemble (E’’) selon la revendication précédente, dans lequel la portion de la face d’appui (32’’) à l’opposé de la saillie d’étanchéité (36) comprend au moins une saillie d’appui (36’) par rapport à la deuxième surface (320’’) du joint d’étanchéité (3’’), tout autour du passage de sortie de phase (300), la saillie d’appui (36) étant déformée par le corps d’appui (2’’). Ensemble (E’’) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la portion déformée (361’) comprend en outre au moins une deuxième saillie d’étanchéité (36’) entourant la première saillie d’étanchéité (36) et une rainure formée entre les deux saillies d’étanchéités. Ensemble (E, E’, E’’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la surface déformée (316, 316’) entoure deux ouvertures d’étanchéité (300) de sortie de phase. Ensemble (E’’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la surface déformée (316’) entoure au moins six ouvertures d’étanchéité (300) de sortie de phase. Ensemble (E’’) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le corps d’interconnecteur (10’’) comprend deux zones de fixation (19p’’) à un palier, pour exercer une pression sur le joint d’étanchéité (3’’) et le corps d’appui pris en sandwich entre le palier et le corps d’interconnecteur (10’’) et en ce que les deux zones de fixation (19p’’) sont disposées de manière à ce qu’une droite passant par les deux zones de fixation passent entre les ouvertures d’étanchéité de sortie de phase. Ensemble (E) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le corps d’appui (2) est un palier d’une machine électrique (M). Machine électrique (M, M’) comprenant : l’ensemble (E, E’, E’’) selon l’une des revendications précédentes, un stator (S, S’) comprenant des sorties de (4) traversant chacune l’au moins un passage de sortie de phase (200, 200’, 200’’) une ouverture d’étanchéité de sortie de phase (300) et l’au moins un logement de connexion (100, 100’, 100’’), dans lequel chaque extrémité de sortie de phases (4) est fixée à une extrémité de connexion (114) correspondante, de la résine comblant le logement de connexion (100, 100’, 100’’) et en contact avec le joint. Machine électrique (M, M’) selon la revendication précédente, dans laquelle l’ensemble interconnecteur (E, E’, E’’) comprend en outre un réservoir (5, 5', 5’’) fixé sur le corps d’interconnecteur (2, 2’, 2’’) formant un logement de connexion (500, 500’, 500’’) entourant au moins une sortie de phase (4) fixée à une extrémité de connexion (114) correspondante, le logement de connexion (500, 500’, 500’’) étant remplie de résine. Machine électrique (M’) selon la revendication précédente comprenant en outre un joint d’étanchéité de réservoir (615, 615’’) entre le réservoir (5’, 5’’) et le corps d’interconnecteur (10’, 10’’) autour du logement de connexion (500’, 500’’) pour étanchéifier entre le corps d’interconnecteur (10’, 10’’) et le réservoir (5’, 5’’).