FR2869730A1 - Dispositif de connexion electrique a contacts multiples ainsi que faisceau de cables electriques, embase et connecteur confectionnes en conformite avec un tel dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de connexion électrique à contacts multiples (3) pour raccorder électriquement au moins deux câbles (4, 5) à une machine électrique ou à un boîtier électronique d'une telle machine. Le dispositif (3) comprend un connecteur fixé sur une embase moyennant un moyen de vissage (24) traversant le connecteur et dépassant d'un trou de passage (17) d'un couvercle (12) du connecteur. Le connecteur et l'embase comprennent chacun des éléments électriquement conducteurs conformés pour venir en appui les uns sur les autres. Le dispositif de l'invention est utilisé de préférence pour les courants forts par opposition aux connexions pour courants faibles telles que celles assurées par des embases traditionnelles (6 à 9) et leurs connecteurs adaptés.

Description

Domaine de l'invention

L'invention concerne un dispositif de connexion électrique à contacts multiples, ainsi qu'un faisceau de câbles électriques, une embase et un connecteur confectionnés en conformité avec un tel dispositif.

L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de connexion électrique pour raccorder électriquement, en une seule manipulation, au moins deux câbles de puissance à une machine électrique tournante ou à un boîtier électronique. Ce dispositif est employé principalement pour le raccordement de machines électriques, avec ou sans boîtier électronique, utilisées dans des véhicules automobiles. L'invention concerne aussi bien le dispositif de connexion dans son ensemble, tel qu'il sera installé par exemple sur des équipements nouveaux, et comprenant un connecteur pour des câbles et une embase, que le connecteur et l'embase individuellement et un faisceau de câbles pourvu de tels connecteurs, tels que l'on en aura besoin par exemple à titre de pièces de rechange.

Certaines machines électriques telles que des moteurs ou générateurs électriques, par exemple des alternateurs ou des démarreurs, sont reliées directement au réseau électrique du véhicule automobile alors que d'autres machines électriques, par exemple des alternateurs-démarreurs, y sont raccordées par le biais d'un boîtier électronique.

Chaque phase de la machine électrique doit être reliée à la phase correspondante du réseau électrique; et la masse est soit la masse du véhicule, soit une masse flottante auquel cas il faut établir aussi une liaison avec la masse de la batterie du véhicule.

Il est ainsi nécessaire de réaliser autant de raccordements électriques que la machine électrique tournante a de phases, et le cas échéant un raccordement en plus pour la masse flottante.

Dans le cadre de la description de la présente invention, le terme "machine électrique" désigne indifféremment tout type de machine électrique tournante, qu'il s'agisse d'un démarreur, d'un alternateur, d'une machine réversible telle un alternateur-démarreur, ou de tout autre type d'équipement comportant un ensemble rotor/stator et fonctionnant en moteur ou en générateur dans l'équipement d'un véhicule automobile.

Et le terme "faisceau de câbles" désigne indifféremment tout type d'ensemble de conducteurs électriques tels que l'on les utilise dans le domaine de l'automobile pour le transport de l'énergie électrique. Chacun des câbles a deux extrémités opposées, dont des premières extrémités sont montées dans un premier connecteur et dont les secondes extrémités sont montés dans un second connecteur.

Etat de la technique Un véhicule automobile entraîné par un moteur thermique, est équipé, soit sous la forme de deux machines électriques distinctes, soit sous la forme d'une machine combinée, d'un alternateur et d'un démarreur. L'alternateur permet de transformer un mouvement de rotation du rotor inducteur, entraîné par le moteur thermique moyennant un ensemble de poulies et de courroies, en un courant électrique induit dans des bobinages du stator. Et le démarreur permet d'entraîner en rotation, via l'arbre de rotor, le moteur thermique du véhicule. La machine électrique combinée pouvant fonctionner aussi bien comme alternateur que comme démarreur, appelé alterno-démarreur ou alternateur- démarreur, permet de transformer l'énergie mécanique en énergie électrique et vice-versa.

On connaît des machines électriques tournantes du type comprenant une carcasse extérieure dotée d'un palier avant et d'un palier arrière, un arbre de rotor tournant monté dans les paliers avant et arrière de la carcasse, un rotor supporté par ledit arbre et pourvu d'un bobinage d'excitation relié par des liaisons électriques à deux bagues collectrices portées par l'extrémité arrière de l'arbre, un stator bobiné entourant le rotor et doté de plusieurs phases dont les sorties sont reliées à un connecteur de phases pour raccordement à un module électronique extérieur, un support du connecteur de phases en un matériau électriquement isolant, monté fixe sur le palier arrière et un capot qui est monté fixe sur le palier arrière et qui coiffe au moins un porte- balais, dont les balais sont destinés à venir en appui sur des bagues collectrices solidaires de l'extrémité arrière de l'arbre du rotor et reliées à au moins un bobinage d'excitation que comporte le rotor.

Dans cette machine le capot coiffe le support du connecteur de phases, qui est monobloc avec un porte-balais, logeant des balais en appui contre lesdites bagues collectrices et avec un connecteur porte-balais pour la liaison des balais au module électronique comportant un dispositif de redressement du courant alternatif du stator bobiné.

Une telle machine est décrite dans le document WO-01/69762.

La figure 1, qui reproduit la figure 1 de ce document en supprimant cependant des références se reportant à des parties et composants qui ne sont pas nécessaires pour la compréhension de la présente invention et en donnant aux autres références le préfix C pour éviter une confusion avec les références des composants de l'invention, montre un capot de protection C17, qui coiffe le palier arrière C14 et, avec celui-ci, le porte-balais C16 dont les balais sont montrés en l'application contre les bagues collectrices C6, C7 reliées par des liaisons filaires au bobinage d'excitation comme expliqué dans le document WO 01/69762.

Le capot C17 est fixé au palier arrière C14. Les balais sont reliés électriquement à un régulateur de tension monté à l'extérieur de la machine. Dans ce cas, le régulateur de tension appartient au module électronique, qui est un module électronique de commande et de contrôle. Plus précisément, la machine électrique tournante étant dans ce cas un alterno-démarreur, ce module électronique comporte un module de puissance, comprenant le dispositif de redressement, et un module de contrôle et d'interface avec le réseau de bord du véhicule et/ou avec le module de contrôle du moteur à combustion interne du véhicule. Ce module de contrôle gère notamment les fonctions de puissance en modes alternateur et démarreur, la régulation en mode alternateur et la transition du mode démarreur au mode alternateur. En variante, lorsque la machine est un alternateur, le module électronique est simplifié puisque le module de contrôle n'a pas à gérer la fonction de transition du mode démarreur au mode alternateur; la machine travaillant uniquement en mode alternateur. Le dispositif de redressement du module de puissance peut dans ce cas ne comporter que des diodes.

La figure 1 montre en outre en C3 l'arbre de la machine, en C4 le rotor à griffes solidaire en rotation de l'arbre C3 et portant le bobinage d'excitation entre ses deux roues polaires, en C8 le stator, en C13 le palier avant et en C42 et C43 des ventilateurs arrière et avant solidaires en rotation du rotor C4.

En variante, le rotor est à pôles saillants et comporte plusieurs bobinages d'excitation, comme décrit par exemple dans le document WO 02/054566, et, comme mentionné dans le document WO 01/69762 précité. La machine est en variante refroidie par circulation d'un fluide; au moins l'un des deux paliers C13, C14 étant creusé pour circulation d'un fluide, tel que le fluide de refroidissement du moteur thermique du véhicule. La présence des ventilateurs n'est donc pas obligatoire. En variante seul le ventilateur arrière est présent.

Cette machine présente un axe de symétrie axial (non référencé à la figure 1), qui est confondu avec celui de l'arbre C3 et qui définit l'axe de rotation du rotor et les directions radiale et axiale de la machine. Les paliers avant C13 et arrière C14 sont reliés ensembles par exemple par des tirants, dont l'un est visible à la figure 1, pour former une carcasse extérieure destinée à être montée sur une partie fixe du véhicule automobile. Cette carcasse sert de logement et de support au stator C8 et au rotor C4.

A cet effet la carcasse porte à fixation à sa périphérie externe le stator C8 et centralement à rotation l'arbre C3. Pour ce faire les paliers C13 et C14 portent centralement chacun un roulement à billes pour montage rotatif de l'arbre C3, dont l'extrémité avant porte une poulie destinée à être reliée par un dispositif de transmission à courroie au moteur à combustion interne du véhicule automobile, tandis que l'extrémité arrière de l'arbre C3 porte les bagues C6, C7. Les paliers C13, C14 présentent à leur périphérie externe une jupe annulaire d'orientation axiale présentant chacune intérieurement, à leur extrémité libre, un changement de diamètre pour caler axialement et centrer le corps que présente le stator C8 intercalé entre les extrémités libres des jupes des paliers C13, C14.

Ce stator C8 comporte donc un corps rainuré, classiquement constitué par un paquet de tôles, portant des bobinages d'induit traversant le corps du stator à la faveur des rainures de celui-ci pour s'étendre en saillie axiale de part et d'autre de ce corps afin de définir un chignon avant et un chignon arrière entourant en partie respectivement le ventilateur avant C43 et le ventilateur arrière C42 pour être refroidis par les ventilateurs. Le nombre de bobinages d'induit dépend du nombre de phases que comporte la machine électrique. Les bobinages sont réalisés de manière connue par enroulement dans les rainures du corps du stator d'un fil électrique ou de barres, par exemple conformées en forme de U dont les extrémités des branches sont reliées par exemple par soudage pour former l'enroulement.

De manière connue, le chignon arrière porte des sorties, dites sorties de phases, traversant le palier arrière à la faveur d'ouvertures de celui-ci, comme visible pour l'une d'entre elles par exemple dans la partie basse de la figure la du document EP-A-0210090, pour être reliées de manière décrite ci-après à un Connecteur de phases via des entrées de connexion des phases et des pistes électriques.

La machine représentée est un alterno-démarreur qui comporte des moyens de suivi de la rotation du rotor C4. Ces moyens sont du type magnétique et comportent une cible C50 à lecture radiale, qui est portée par une pièce porte-cible connue en soi, mais non représentée, et des capteurs C52 portés par un porte-capteurs indiqué en C53.

Ce porte-capteurs C53 comporte au moins une protubérance traversant une ouverture du palier arrière C14 pour implantation des capteurs C52 en regard de la cible C50 et lecture radiale de celle-ci. Ce porte-capteurs C53 est porté par le palier arrière C14 en étant au contact de la face arrière du palier 14. Comme visible à la figure 2, le porte-capteurs C53 présente deux oreilles à ouvertures de forme oblongue (non référencées) pour son réglage angulaire; son blocage étant réalisé à l'aide de rondelles et d'écrous vissés sur des goujons montés dans le palier arrière C14, dont l'un est visible à la figure 1, et traversant les ouvertures oblongues. Le porte-capteurs C53 est ainsi fixé à serrage entre le palier C14 et les rondelles sur lesquelles s'appuient les écrous.

Lorsque l'alterno-démarreur fonctionne en mode de démarreur, c'est-à-dire en mode moteur, il doit transmettre au moteur thermique un couple très élevé. L'énergie électrique nécessaire pour cela est transportée moyennant un courant pouvant atteindre l'ordre de 1000 ampères. Le changement entre le fonctionnement en régime moteur et le fonctionnement en régime générateur est commandé moyennant une unité de puissance connectée sur les phases de l'induit de la machine électrique. Cette unité de puissance sert de pont de commande de ces phases en mode moteur et fait office de pont redresseur lorsque la machine électrique fonctionne en mode générateur.

Le raccordement électrique entre la machine électrique et l'unité de puissance peut être réalisé de différentes manières. Une première solution consiste à mettre en contact une extrémité d'un câble avec une zone conductrice correspondante d'un dispositif de raccordement et de maintenir le câble et le dispositif en contact par un assemblage vissé. Cependant, un tel raccordement nécessite autant d'assemblages qu'il y a de câbles à raccorder, ce qui entraîne un coût important dans la mesure où le nombre de pièces ainsi que le temps de montage sont multipliés par le nombre de raccordements à réaliser.

Selon une seconde manière, les contacts électriques sont améliorés en utilisant des moyens élastiquement déformables pour assurer un bon contact entre les éléments électriquement conducteurs venant en contact les uns avec les autres, comme cela est décrit dans le document FR-A-2. 799.053. Toutefois, ces moyens élastiquement déformables sont soumis au phénomène naturel de la fatigue du matériau.

Le but de l'invention est de proposer un moyen de raccordement électrique permettant de raccorder d'une manière simple deux ou davantage de câbles électriques de puissance à une machiné électrique et d'assurer un bon contact électrique entre les divers éléments raccordés.

Il est par ailleurs souhaitable que le moyen de raccordement proposé ait des contacts peu encombrants et soit facile à réaliser.

Objet de l'invention Le but de l'invention est atteint avec un dispositif de connexion électrique à contacts multiples pour raccorder électriquement au moins deux câbles électriques à une machine électrique ou à un boîtier électronique d'une telle machine électrique, le dispositif comprenant un connecteur comportant une première extrémité de chacun des câbles et une embase disposée sur la machine ou le boîtier électronique et destinée à coopérer avec le connecteur lors du raccordement électrique des câbles à la machine électrique ou au boîtier électronique, l'embase comprenant des seconds éléments électriquement conducteurs, et des moyens de fixation du connecteur sur l'embase.

Selon l'invention, le connecteur comprend des premiers éléments électriquement conducteurs conformés de manière à présenter une face extérieure destinée à venir en appui sur une face de contact correspondante des seconds éléments électriquement conducteurs.

Grâce à cette disposition de l'invention, les contacts électriques ne sont plus assurés par une partie mâle coopérant avec une partie femelle, quelles que soient leurs formes précises, mais par des premiers et seconds éléments électriquement conducteurs en appui les uns sur les autres dont chacun des premiers éléments conducteurs forme avec un second élément conducteur correspondant une paire d'éléments dont au moins les formes tridimensionnelles, de préférence aussi les dimensions, sont adaptées les unes aux autres.

Les faces des éléments électriquement conducteurs venant en appui l'une sur l'autre d'une paire d'éléments électriquement conducteurs peuvent être des faces planes, des faces courbes, des faces essentiellement perpendiculaires à la direction d'appui, des faces essentiellement obliques par rapport à la direction d'appui, une face convexe et une face concave, des faces divisées en deux ou davantage de faces partielles ou, de manière générale, des faces complexes donnant à un des deux éléments électriquement conducteurs d'une paire d'éléments considérés une forme concave ou creuse et à l'autre élément une forme essentiellement convexe ou saillante ou bombée.

Le dispositif de l'invention permet plus particulièrement d'interconnecter le réseau de bord d'un 10 véhicule automobile avec - le convertisseur AC/DC d'une machine électrique tournante telle qu'un alternateur, un alternateur-démarreur ou un moteur, - une électronique intégrée ou une électronique séparée, - un système de gestion de la batterie et de son chargement avec, le cas échéant, une unité de déconnexion de la batterie, - tout type d'équipement nécessitant une connexion de puissance, et cela à l'aide de traces ou pistes surmoulées ou rapportées.

Ce dispositif de connexion à deux, trois, quatre ou encore davantage de pôles simplifie la connectique de puissance par une opération unique de vissage, répond à toutes les contraintes de localisation (axiale, radiale) et permet en même temps de protéger le dispositif des agressions diverses externes (mécaniques, climatiques).

Le dispositif de connexion de l'invention est destiné, par exemple, pour une alimentation à deux pôles en 14V ou en 42V ou pour un réseau bitension 14V et 42V à masse commune ou à masse flottante. Avantageusement, des condensateurs de filtrage peuvent être intégrés directement dans le dispositif.

Les dispositions de l'invention permettent, par ailleurs, d'obtenir des connecteurs compacts, par exemple en disposant les éléments électriquement conducteurs respectivement du connecteur et de l'embase, suivant un cercle sur lequel chacun des éléments occupe un secteur, deux secteurs successifs étant séparés par un intercalaire électriquement isolant.

Sur le plan pratique, les éléments électriquement conducteurs sont disposés avantageusement autour d'un trou de passage pratiqué dans le connecteur. Selon cette configuration, le trou de passage est destiné au passage des moyens de fixation du connecteur sur l'embase, par exemple pour le passage d'une vis traversant le connecteur et s'engageant dans un taraudage pratiqué dans l'embase ou, inversement, le trou de passage est destiné àu passage d'une tige filetée ou d'une vis ancrée dans l'embase.

L'invention concerne, par ailleurs, aussi les caractéristiques ci-après d'un connecteur, considéré isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: - la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs et du second élément électriquement conducteur correspondant est plane; - la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs est convexe et la face de contact du second élément électriquement conducteur correspondant est concave; - la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs est concave et la face de contact du second élément électriquement conducteur correspondant est convexe; - la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs et du second élément électriquement conducteur correspondant est divisée en au moins deux faces partielles; - la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs et du second élément électriquement conducteur correspondant est divisée en au moins deux faces partielles donnant au premier élément électriquement conducteur une forme creuse et au second élément électriquement conducteur une forme bombée ou saillante; - la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs et du second élément électriquement conducteur correspondant est divisée en au moins deux faces partielles donnant au premier élément électriquement conducteur une forme saillante et au second élément électriquement conducteur une forme creuse; - les premiers éléments électriquement conducteurs et les seconds éléments électriquement conducteurs correspondants sont disposés les uns et les autres sensiblement suivant un cercle correspondant sur lequel respectivement chacun des premiers éléments et chacun des seconds éléments occupe un secteur, deux secteurs successifs étant séparés par un intercalaire électriquement isolant; - les premiers éléments électriquement conducteurs sont disposés autour d'un trou de passage pratiqué dans le connecteur, le trou de passage étant destiné au passage des moyens de fixation du connecteur sur l'embase; - les premiers éléments électriquement conducteurs sont formés en un matériau en feuille; - au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs est disposé par rapport à l'autre (ou aux autres) premier(s) élément(s) électriquement conducteur(s) de manière à former un agencement de détrompage, les seconds éléments électriquement conducteurs étant disposés de manière correspondante; - le connecteur comprend une partie de paroi destinée à porter un marquage par surmoulage; - le connecteur est pourvu d'un trou de passage traversant la paroi de fond et le couvercle et destiné au passage des moyens de fixation du connecteur sur l'embase.

Le but de l'invention est également atteint avec un faisceau de câbles électriques pour raccorder électriquement une machine électrique ou un boîtier électronique d'une telle machine à un réseau électrique de puissance d'un véhicule automobile, le faisceau comprenant à chacune des deux extrémités opposées de chacun des câbles un connecteur unique conformé de manière à pouvoir coopérer avec une embase du dispositif de connexion décrit plus haut.

Brève description des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation, la description étant faite en référence aux dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une machine électrique tournante polyphasée, équipée d'un dispositif de support et de coiffe des phases, selon l'état de la technique; - la figure 2 montre un capot de protection d'une machine électrique tournante avec un connecteur selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 montre le capot de la figure 1 avec 25 le connecteur du connecteur ouvert; - la figure 4 montre le capot de protection de la figure 1 sans le connecteur du dispositif de connexion de l'invention; la figure 5 montre l'ensemble des pistes 30 électriques disposées à l'intérieur du capot de protection de la figure 1; la figure 6 montre schématiquement la disposition de deux éléments électriquement conducteurs dans le connecteur d'un connecteur selon l'invention; - la figure 7 montre l'embase à laquelle le connecteur de la figure 5 est destiné; - la figure 8 montre l'embase du côté opposé aux éléments électriquement conducteurs; - les figures 9 et 10 montrent des dispositions alternatives d'éléments électriquement conducteurs par 5 rapport à la disposition de la figure 5; - les figures 11 à 14 montrent les variantes de réalisation respectivement de l'embase (figures 10 et 12) et du connecteur correspondant (figures 11 et 13) d'un connecteur de l'invention; - les figures 15 à 17 montrent les éléments nécessaires pour former une cosse de raccordement d'un câble utilisé pour la confection d'un connecteur selon l'invention; - les figures 18 à 23 montrent différentes variantes d'éléments électriquement conducteurs disposés respectivement dans le connecteur et l'embase correspondante sur l'invention; - les figures 24 et 25 montrent respectivement individuellement et de manière assemblée, un connecteur d'un connecteur de l'invention et une embase correspondante pourvus d'un moyen d'assemblage rapide.

Description d'exemples de réalisations préférées de l'invention Les machines électriques tournantes telles que, par exemple, les démarreurs et les alternateurs, comprennent, selon une conception généralement applicable et décrite plus haut en référence au document WO-01/69762, une carcasse extérieure dotée d'un palier avant et d'un palier arrière, un arbre de rotor tournant monté dans les paliers avant et arrière de la carcasse, un rotor supporté par l'arbre et pourvu d'un bobinage d'excitation relié par des liaisons électriques à deux bagues collectrices portées par l'extrémité arrière de l'arbre, un stator bobiné entourant le rotor et doté de plusieurs phases dont les sorties sont reliées à un connecteur de phases pour raccordement à un module électronique, un support du connecteur de phases en un matériau électriquement isolant, monté fixe sur le palier arrière de la machine tournante et un capot de protection qui est monté fixe sur le palier arrière et qui coiffe au moins un porte-balais dont les balais sont destinés à venir en appui sur les bagues collectrices portées par l'extrémité arrière de l'arbre de rotor tournant.

Dans une telle machine électrique tournante, le capot de protection coiffe souvent aussi le connecteur de phases et son support. Toutefois, il existe aussi des machines électriques tournantes ayant un capot de protection particulier pour coiffer le connecteur de phases et son support, cette disposition étant destinée à faciliter l'entretien de la machine électrique.

Le capot de protection, ou le capot de protection particulier, donne accès aux sorties des phases du stator lorsque la machine électrique tournante est un alternateur ou un alterno-démarreur, et à un raccord de redresseur lorsque la machine est un alternateur.

Les figures 2 à 5 montrent un capot de protection 1 destiné à être monté sur le palier arrière d'une machine électrique tournante afin d'y protéger les éléments et composants électriques disposés directement sur la face arrière du palier arrière.

Le capot de protection 1 comprend une première embase 2 pour un connecteur 10 moyennant lequel deux câbles 4, 5 sont raccordés à la machine électrique tournante. L'embase 2 et le connecteur 10 forment ensemble un dispositif de connexion 3.

Il est rappelé ici que, conformément à l'invention et bien que cela ne soit pas représenté sur une figure particulière, l'embase 2 avec toutes ses caractéristiques et la façon dont elle est montée sur le capot de protection 1, peut être appliquée de manière analogue à un boîtier électronique tel qu'un boîtier de commande destiné à être relié moyennant des câbles à une machine électrique tournante tel qu'un alterno-démarreur.

Le capot 1 comprend également une seconde embase 6 dans laquelle aboutissent des lignes de commande 7 à 9 nécessaires pour le changement du fonctionnement de la machine électrique du mode moteur en mode générateur et vice-versa.

Le dispositif de connexion 3, tel qu'il est représenté sur les figures 2 à 5 et selon une variante sur les figures 6 à 8, est destiné à raccorder à la machine électrique, en l'occurrence à un alternateur, deux câbles 4, 5 moyennant lesquels la machine électrique est raccordé au réseau de bord du véhicule et notamment la batterie.

Le connecteur 10 comprend, en son intérieur, une première extrémité 41, 51 de chacun des deux câbles 4, 5.

Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, l'intérieur du connecteur 10 est délimité par une paroi de fond 11, un couvercle 12 et une paroi périphérique 13 reliant le couvercle 12 à la paroi de fond 11. Le couvercle 12 est fixé sur la paroi périphérique 13 à l'aide de quatre moYens d'encliquetage 131. Toutefois, le couvercle 12 pourrait tout aussi bien être attaché sur un côté de la paroi périphérique 13 moyennant une charnière film et fixé sur l'autre côté par des moyens d'encliquetage ou encore soudé entièrement sur la paroi périphérique 13 par ultrason.

L'embase 2 comprend un carter d'embase 21 formé en une seule pièce avec le capot de protection 1. Toutefois, il est également concevable que le carter d'embase 21 soit réalisé sous la forme d'une pièce indépendante fixée sur le capot de protection 1 moyennant des éléments d'encliquetage (clipsage) ou moyennant d'autres moyens de fixation appropriés.

Le dispositif de connexion 3 comprend, par ailleurs, des premiers éléments électriquement conducteurs 14, 15 disposés dans le connecteur 10, reliés électriquement aux câbles 4, 5 et destinés à venir en contact électrique avec des seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23 disposés dans l'embase 2. Les premiers éléments électriquement conducteurs 14, 15 sont disposés autour d'un trou de passage 16 pratiqué dans la paroi de fond 11 et co-axialement par rapport à un trou de passage 17 pratiqué dans lecouvercle 12. Les trous de passage 16, 17 alignés permettent le passage d'une tige filetée 24 fixée par une de ses extrémités dans l'embase 2. Ainsi, lorsque le connecteur 10 est posé sur l'embase 2, il est entièrement traversé par la tige 24 et est sécurisé sur celle-ci moyennant un écrou 19.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 7, la tige filetée 24 fait partie d'un boulon ayant une tête hexagonale 18, qui est immobilisé dans la paroi de fond 21 de l'embase 2 par surmoulage de la tête 18. La tige 24 se dresse perpendiculairement à la paroi latérale du capot de protection 1 vers l'extérieur de celle-ci et est électriquement isolée des deux seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23 par une pièce essentiellement circulaire 25 en un matériau électriquement isolant et pourvue de deux excroissances 26, 27 s'étendant à partir de la partie circulaire de manière radialement opposée vers l'extérieur. Les deux excroissances 26, 27 séparent en même temps électriquement les deux seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23 l'un de l'autre.

Les seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23 sont formés par des parties d'extrémité de deux pistes électriquement conductrices 28, 29 disposées avec d'autres conduits électriques sur la paroi intérieure du capot de protection 1 et reliant les seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23 à des points de contact (non spécifiquement désignés ici) sur lesquels est branché le pont triphasé (B+ / B-).

Selon une variante de réalisation, les pistes électriquement conductrices 28, 29 sont noyées dans la matière électriquement isolante du capot 1.

Les pistes conductrices 28, 29 forment, ensemble avec les seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23, un dispositif de raccordement électrique du pont triphasé (B+ / B-).

La figure 6 représente le connecteur 10 de manière schématique en une vue du côté des premiers éléments électriquement conducteurs 14, 15 et notamment du côté de leur faces extérieures respectives 141, 151 destinées à être mises en contact avec les seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23 de l'embase 2 et notamment avec leurs faces de contact 221, 231, lorsqu'un raccordement électrique est réalisé. On voit sur cette figure 6 plus particulièrement la paroi de fond 11 du connecteur 10 à l'intérieur duquel sont disposées les premières extrémités 41, 51 (voir figure 3) des deux câbles 4, 5 dont le premier élément 14 est monté sur le câble 4 et dont le premier élément 15 est monté sur le câble 5. Selon la variante de réalisation de la figure 6, qui diffère du mode de réalisation de la figure 3 par la forme de premiers éléments électriquement conducteurs, les deux premiers éléments électriquement conducteurs 14, 15 ont une forme sensiblement semi-circulaire formant ensemble un contact multiple annulaire autour de la tige filetée 24. Lors de la mise en place du connecteur 10 sur l'embase 2, le premier élément 14 des premiers éléments électriquement conducteurs 14, 15 est mis en appui sur le premier élément 22 des seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23 et le second élément 15 des premiers éléments électriquement conducteurs 14, 15 est mis en appui sur le second élément 23 des seconds éléments électriquement conducteurs 22, 23. Ensuite, un écrou 19 est vissé sur la tige 24 pour immobiliser le connecteur 10 et pour le presser fermement sur l'embase 2.

Les premiers éléments électriquement conducteurs 14, 15 du connecteur 10 sont disposés sensiblement suivant un cercle sur lequel chacun des premiers éléments 14, 15 occupe un secteur A, B. Les deux secteurs A, B sont séparés respectivement par un intercalaire a et par un intercalaire b en un matériau électriquement isolant.

De manière plus générale, pour un nombre plus grand de secteurs, on peut dire que, conformément à l'invention, les premiers éléments électriquement conducteurs sont disposés suivant un cercle sur lequel chacun des premiers éléments occupe un secteur. Deux secteurs successifs sont séparés par un intercalaire en un matériau électriquement isolant.

Les figures 9 et 10 représentent schématiquement des variantes de réalisation du connecteur de la figure 6. Ces variantes consistent en des dispositions selon lesquelles, à la place des deux seuls premiers éléments électriquement conducteurs 14, 15 selon la figure 6, il y a trois premiers éléments électriquement conducteurs 101, 102, 103 occupant trois secteurs A', B', C', séparés par trois intercalaires électriquement isolants a', b', c', dans la version représentée sur la figure 9 et quatre premiers éléments électriquement conducteurs 201 à 204 disposés autour du trou de passage 17 et occupant des secteurs A", B", C", D" dont deux secteurs successifs sont séparés par un intercalaire électriquement isolant correspondant, référencé respectivement a", b", c", d", selon la version représentée sur la figure 10.

Selon de nombre de contacts à établir à l'intérieur d'un connecteur, le nombre de premiers éléments électriquement conducteurs peut bien sûr aller au-delà de ce qui est représenté sur les figures 3, 9 et 10. Il en est de même de la quantité de seconds éléments électriquement conducteurs de l'embase destinée à recevoir le connecteur du dispositif de connexion selon l'invention.

Les figures 11 et 12, d'une part, et les figures 13 et 14, d'autre part, représentent encore deux autres variantes de réalisation d'une embase et d'un connecteur selon l'invention. Dans la version représentée sur la figure 11 en une coupe axiale, on aperçoit une piste annulaire 301 disposée co-axialement autour d'une tige filetée 316 d'une embase 2A. Le pied de la tige 316 est entouré par une surépaisseur tronconique 317. La piste annulaire 301 et la tige 316 forment ensemble deux seconds éléments électriquement conducteurs de l'embase 2A auxquels correspondent des premiers éléments électriquement conducteurs 311, 312 d'un connecteur 10A représenté sur la figure 11. Alors que la référence 311 désigne une piste annulaire, la référence 312 désigne un contact ayant la forme d'une douille avec une partie tronconique conformée pour venir en appui sur la surépaisseur 317 entourant le pied de la tige 316.

Dans la variante représentée sur les figures 13 et 14, l'embase 2B de la figure 32 comprend une piste essentiellement rectiligne 401 disposée à côté d'une tige filetée 416. Ces deux seconds éléments électriquement conducteurs de l'embase 2B correspondent aussi bien en ce qui concerne leurs dimensions que leur disposition, à des premiers éléments 411, 412 d'un connecteur 10B représenté sur la figure 14.

Aussi bien dans la variante représentée sur les figures 11 et 12 que dans celle représentée sur les figures 13 et 14, le connecteur est posé sur l'embase correspondante en passant la tige filetée 316 ou 416 à travers le connecteur et en fixant le connecteur moyennant un écrou pour obtenir un contact ferme entre les premiers et seconds éléments électriquement conducteurs correspondants.

Quel qu'en soit le mode de réalisation de l'embase 35 et du connecteur du dispositif de connexion de l'invention, le montage des premières extrémités des câbles sur les premiers éléments électriquement conducteurs est effectué selon le principe de fixation de cosses représentées schématiquement sur les figures 15 à 17. La forme de ces cosses diffère volontairement de celles des éléments conducteurs représentés sur les figures 3 et 6 à 10 pour souligner que la forme des cosses est sans importance pour ce type de fixation.

La terminaison d'un câble CA (partie cuivre, câble dénudé) est sertie sur un élément conducteur CR grâce à deux petites ailettes F1, F2 dudit conducteur CR ( figure 15) qui seront repliées sur l'âme du câble CA, comme représenté sur la figure 16.

Une variante est un forgeage à chaud de l'âme du câble sur l'élément conducteur.

Encore une autre variante est une soudure électrique, laser, ou un soudo-brasage. La figure 16 présente cette variante avec une immobilisation du câble par 2 aillettes F1, F2 et une soudure sur l'élément conducteur CR.

Une dernière variante est la réalisation de l'élément conducteur à partir du câble lui-même, comme cela est représenté sur la figure 17. Selon cette variante, l'âme AM du câble CR est repliée sur elle-même de manière à former une boucle et est ensuite soudée.

Les figures 15 et 17 montrent l'élément conducteur CR avant repliage et surmoulage dans le capot.

Dans le connecteur 10 du dispositif de connexion 3 de l'invention, et de manière analogue dans l'embase 2, les respectivement premiers et seconds éléments électriquement conducteurs sont conformés de manière complémentaire, les premiers éléments par rapport aux seconds éléments, de manière que les premiers éléments électriquement conducteurs du connecteur 10 présentent une face extérieure capable de venir en appui entier et contact électrique entier avec une face de contact correspondante des seconds éléments électriquement conducteurs de l'embase 2. Dans la version de base représentée sur les figures 3, 6 et 7, les premiers et les seconds éléments électriquement conducteurs s'étendent dans des plans perpendiculaires par rapport à l'axe de la tige filetée 24. Les secteurs annulaires que chacun des premiers éléments du connecteur 10 et des seconds éléments de l'embase 2 occupe, ont la même étendue et permettent le passage d'une forte intensité de courant électrique sans que le connecteur 10 ne risque d'être endommagé ou même de prendre feu.

Lorsque l'on choisit, par contre, une disposition comme par exemple celle représentée sur la figure 9, l'étendue des secteurs annulaires n'est pas la même pour chacun des premiers éléments électriquement conducteurs. En effet, le premier élément 101 des premiers éléments électriquement conducteurs a une étendue plus faible que les deuxième et troisième éléments 102, 103 des premiers éléments électriquement conducteurs. La différence d'étendue entre les premiers éléments conducteurs est choisie selon l'intensité des courants passant par chacun de ces éléments conducteurs.

Un tel agencement apporte par ailleurs un avantage supplémentaire, à savoir la création d'un dispositif de détrompage. En effet, deux secteurs successifs du connecteur étant sépares par un intercalaire électriquement isolant et en saillie par rapport à la surface des premiers éléments électriquement conducteurs, alors que l'embase est pourvue d'intercalaires électriquement isolants restant en retrait par rapport à la surface des seconds éléments électriquement conducteurs, un contact électrique entre le connecteur du dispositif de connexion de l'invention et l'embase ne peut être établi que lorsque les intercalaires en saillie du connecteur peuvent s'engager dans une partie en retrait correspondante de l'embase. Ainsi, par exemple, le premier élément 101 des premiers éléments électriquement conducteurs 101 à 103 du connecteur 10 doit être mis en position précise au-dessus d'un second élément électriquement conducteur correspondant de l'embase 2 pour obtenir un contact électrique. Il est alors impossible, autrement dit, de mettre le premier contact 101 audessus d'un autre des seconds éléments conducteurs de l'embase 2 pour obtenir un raccordement.

Un autre aspect de la conformation des premiers et des seconds éléments électriquement conducteurs est celui de leur forme. Les figures 18 à 23 montrent schématiquement différentes variantes de la disposition et des étendues des premiers éléments et des seconds éléments électriquement conducteurs, sans se limiter à un nombre précis de premiers et seconds éléments électriquement conducteurs.

Ainsi, la figure 18 représente un premier élément électriquement conducteur 501 d'un connecteur 10C et un premier élément correspondant des seconds éléments électriquement conducteurs, référencé 502, d'une embase 2C. Les premier et second éléments sont orientés suivant un plan incliné par rapport au plan droit d'une réalisation selon les figures 6 et 7. Cette disposition agrandit légèrement la surface disponible pour le contact électrique entre l'embase et le connecteur sans pour autant augmenter l'encombrement général du dispositif de connexion.

Une autre version permettant d'augmenter la surface de contact est représentée sur la figure 19 selon laquelle la surface des premiers éléments d'un connecteur 10D est divisée en deux faces partielles 601, 602. De manière correspondante, la face des seconds éléments électriquement conducteurs d'une embase 2D est divisée en deux faces partielles 701, 702. Les faces partielles 601, 602, d'une part, et les faces partielles 701, 702, d'autre part, sont inclinées aussi bien par rapport au plan droit du mode de réalisation des figures 6 et 7 qu'elles sont inclinées entre elles. Ainsi, le premier élément du connecteur avec ses faces partielles 601, 602 présente une forme creuse alors que la partie correspondante de l'embase 2D présente une forme 2869730 23 saillante. Bien évidemment, cette disposition peut être inversée sans sortir du cadre de la présente invention.

La variante de réalisation représentée sur la figure 20 consiste également en une division des faces extérieures des premiers éléments électriquement conducteurs d'un connecteur 10E et des seconds éléments correspondants d'une embase 2E en deux faces partielles respectivement 701, 702 et 703, 704, les deux faces partielles formant entre elles un angle droit et étant disposées de manière que l'une des deux faces partielles, ici les faces partielles 701 et 703, sont inclinées davantage que les faces partielles 702 et 704.

La variante de réalisation représentée sur la figure 21 comprend des premiers éléments électriquement conducteurs 801 concaves sur un connecteur 10F et des seconds éléments électriquement conducteurs 802 convexes sur une embase 2F, les formes respectivement convexes et concaves présentant une section transversale arrondie à la manière d'une gouttière peu profonde. Les premiers et les seconds éléments électriquement conducteurs s'étendent essentiellement suivant des plans perpendiculaires à l'axe de la tige 24.

Contrairement à cela, dans la variante de réalisation représentée sur la figure 22, qui comprend des premiers éléments électriquement conducteurs 901 concaves à section transversale arrondie d'un connecteur 10G et des seconds éléments électriquement conducteurs 902 convexes complémentaires d'une embase 2G, les premiers et seconds éléments électriquement conducteurs sont orientés selon des plans essentiellement obliques par rapport à l'axe de la tige 24.

La figure 23 représente une variante plus complexe que les autres figures. Selon cette variante, les premiers éléments électriquement conducteurs d'un connecteur 10H présentent une face extérieure en trois parties référencées respectivement 1001, 1002 et 1003, chacune de ces faces partielles étant plane et les trois faces partielles formant ensemble des éléments concaves. De manière complémentaire selon leur forme, les seconds éléments électriquement conducteurs d'une embase 2H présentent des faces de contact en trois parties référencées respectivement 1004, 1005 et 1006, ces faces partielles étant disposées de manière à former des seconds éléments convexes à section transversale trapézoïde. On notera sur cette variante de réalisation des premier et second éléments électriquement conducteurs que les faces partielles latérales référencées respectivement 1001 et 1003 pour des premiers éléments et 1004 et 1006 pour les seconds éléments, sont légèrement inclinées par rapport à la direction générale indiquée par l'axe de la tige 24. Cette inclinaison d'un angle W de l'ordre de 5 à 30 est nécessaire pour assurer aussi bien un bon assemblage qu'un bon désassemblage du connecteur 10H de l'embase 2H.

Comme cela a été développé plus haut, les conditions d'utilisation des machines électriques tournantes et des appareils électriques auxquels la présente invention s'applique, imposent de manière générale une fixation du 'connecteur 10 du dispositif de connexion 3 sur l'embase 2 à l'aide de moyens de fixation mécaniques permettant d'obtenir un serrage adéquat de deux pièces l'une contre l'autre. Avantageusement, ce serrage est obtenu par vissage.

Cependant, de telles conditions d'utilisation n'excluent pas pour autant de recourir pour certaines applications à des moyens de fixation rapides ne nécessitant pas l'utilisation d'un outillage pour le raccordement des câbles sur la machine ou l'appareil électrique. Les figures 24 et 25 montrent respectivement en état désassemblé et en état assemblé, une embase 2K pourvue de moyens d'encliquetage destinés à s'encliqueter dans un trou de passage pratiqué dans un carter 10K. Ainsi, le carter 10K selon cette variante de réalisation comprend des premiers éléments électriquement conducteurs 1101 s'étendant perpendiculairement à une direction d'assemblage, qui correspond à l'axe longitudinal de la tige 16 dans les autres variantes de réalisation, i.e. parallèlement à une base 1102 pourvue d'un trou de passage 1103 qui est délimité du côté opposé par rapport aux premiers éléments conducteurs 1101 par un bord périphérique 1104, 1105. L'embase 2 correspondante comprend des seconds éléments électriquement conducteurs 1106 surmoulés par une base 1107. Les seconds éléments électriquement conducteurs 1106 sont posés autour d'une protubérance tronconique creuse 1108 en saillie du côté des seconds éléments électriquement conducteurs. Cette protubérance 1108 est destinée à traverser le trou de passage 1103 du carter 10K au moment de l'assemblage du connecteur. La protubérance 1108 est pourvue d'une fente axiale s'étendant à partir de l'extrémité libre de la protubérance 1108 vers la base 1107 de l'embase 2K pour diviser la partie supérieure de la protubérance 1108 en deux parties semi-annulaires 1110, 1111 dont chacune est pourvue d'un rebord 1112, 1113 donnant à cette protubérance 1108 un caractère de hameçon. Grâce à cette disposition, le carter 10K et l'embase 2K selon cette variante de réalisation sont assemblés de manière rapide et sans outillage par encliquetage. Lorsque l'embase 2K est encliquetée dans le carter 10K, les rebords 1112, 1113 de la protubérance 1108 viennent se poser sur les bords périphériques 1104, 1105 du trou de passage 1103 du connecteur 3 et engendrent l'appui nécessaire pour le contact électrique entre les premiers éléments conducteurs 1101 et les seconds éléments conducteurs 1106.

Selon une disposition analogue évoquée déjà plus haut, le boîtier électronique comportant la commande électronique de la machine électrique tournante est pourvu d'une embase sensiblement correspondante à l'embase 2 du dispositif de connexion 3 de la machine électrique tournante. De même, la seconde extrémité de chacun des câbles 4 et 5 aboutit dans un connecteur ressemblant essentiellement au connecteur 10 destiné à être posé et fixé sur l'embase 2.

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Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de connexion électrique à contacts multiples (3) pour raccorder électriquement au moins deux câbles (4, 5) à une machine électrique ou à un boîtier électronique d'une telle machine, le dispositif (3) comprenant un connecteur (10) comprenant une première extrémité {41, 51) de chacun des câbles (4, 5) et une embase (2) disposée sur la machine ou le boîtier électronique et destinée à coopérer avec le connecteur (10) lors du raccordement électrique des câbles à la ihachine électrique ou au boîtier électronique, l'embase (2) comprenant des seconds éléments électriquement conducteurs (22, 23), et des moyens de fixation (16) du connecteur (10) sur l'embase (2), caractérisé en ce que le connecteur (10) comprend des premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) conformés de manière à présenter une face extérieure (141, 151) destinée à venir en appui sur une face de contact correspondante (221, 231) des seconds éléments électriquement conducteurs (22, 23).

2. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face extérieure (141) d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) et la face de contact (221) du second élément électriquement conducteur correspondant (22, 23) sont planes.

3. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face extérieure (501) d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) est convexe et la face de contact (502) du second élément électriquement conducteur correspondant (22, 23) est concave.

4. Dispositif de connexion selon la revendication 35 1, caractérisé en ce que la face extérieure (901) d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) est concave et la face de contact (902) du second élément électriquement conducteur correspondant (22, 23) est convexe.

5. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) et du second élément électriquement conducteur correspondant (22, 23) est divisée en au moins deux faces partielles (701, 702, 703, 704).

6. Dispositif de connexion selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs {14, 15) èt du second élément électriquement conducteur correspondant (22, 23) est divisée en au moins deux faces partielles (601, 602, 603, 604) donnant au premier élément électriquement conducteur (14) une forme creuse et au second élément électriquement conducteur correspondant (22) une forme bombée.

7. Dispositif de connexion selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face extérieure d'au moins un des premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) et du second élément électriquement conducteur correspondant (22, 23) est divisée en au moins deux faces partielles donnant au premier élément électriquement conducteur (14) une forme saillante et au second élément électriquement conducteur correspondant {22) une forme creuse.

8. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) et les seconds éléments électriquement conducteurs correspondants (22, 23) sont disposés les uns et les autres sensiblement suivant un cercle correspondant sur lequel respectivement chacun des premiers éléments (14, 15) et chacun des seconds éléments (22, 23) occupe un secteur (A, B), deux secteurs (A, B) successifs étant séparés par un intercalaire électriquement isolant (a, b).

9. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) sont disposés autour d'un trou de passage (17) pratiqué dans le connecteur (10), le trou de passage (17) étant destiné au passage des moyens de fixation (24) du connecteur sur l'embase (2).

10. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) sont formés en un matériau en feuille.

11. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins un (101) des premiers éléments électriquement conducteurs (101 à 103) est disposé par rapport à l'autre (ou aux autres) premier(s) élément(s) électriquement conducteur(s) (102, 103) de manière à former un agencement de détrompage, les seconds éléments électriquement conducteurs étant disposés de manière correspondante.

12. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le connecteur (10) et l'embase (2) comprennent des intercalaires électriquement isolant () disposés respectivement entre les premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) et entre les seconds éléments électriquement conducteurs (22, 23).

13. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le connecteur (10) est pourvu d'un marquage par surmoulage.

14. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le connecteur (10) est réalisé en une seule pièce par surmoulage.

15. Faisceau de câbles électriques pour raccorder électriquement une machine électrique ou un boîtier électronique d'une telle machine à un réseau électrique de puissance d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend à chacune des deux extrémités opposées de chacun des câbles un connecteur unique (10) conformé de manière à pouvoir coopérer avec une embase (2) d'un dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.

16. Connecteur (10) comprenant des premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) conformés de manière à présenter une face extérieure (141, 151) destinée à venir en appui sur une face de contact correspondante (221, 231) des seconds éléments électriquement conducteurs (22, 23) d'une embase (2) d'un dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.

17. Embase (2) comprenant des seconds éléments électriquement conducteurs (22, 23) conformés de manière à présenter une face de contact (221, 231) destinée à venir en appui sur une face extérieure correspondante (141, 151) des premiers éléments électriquement conducteurs (14, 15) d'un connecteur (10) d'un dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.