FR3100937A1 - Boîtier de distribution électrique et dispositif de distribution électrique modulaire incorporant un tel boîtier. - Google Patents

Boîtier de distribution électrique et dispositif de distribution électrique modulaire incorporant un tel boîtier. Download PDF

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Abstract

L’invention a pour objet un boîtier de distribution électrique (1) comprenant un corps (2) réalisé en un matériau conducteur et délimitant une cavité pouvant recevoir un composant de protection, corps délimité par deux flasques latéraux (9a,9b). Chaque flasque est destiné en particulier à être lié par l’intermédiaire de moyens de liaison (11) à un flasque complémentaire porté par un autre boîtier, et un moyen d’étanchéité (13) est prévu au niveau d’au moins un des flasques. Un premier connecteur (5,15) est solidaire du corps au voisinage d’un premier flasque et un second connecteur (15,5) est solidaire du corps au niveau d’un deuxième flasque, les connecteurs étant disposés d’une façon permettant d’assurer une liaison électrique entre ledit boîtier (1) et l’autre boîtier lors de la solidarisation desdits boîtiers. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

Boîtier de distribution électrique et dispositif de distribution électrique modulaire incorporant un tel boîtier.
Le domaine technique de l'invention est celui des boîtiers de distribution électrique.
Les boîtiers de distribution électrique sont bien connus. Ils permettent de répartir le courant fourni par une source vers différentes applications ou servitudes.
De tels boîtiers sont par exemple mis en œuvre dans le bâtiment. Ils affectent alors la forme d’un tableau de distribution fixe qui porte les différents composants de protection des circuits.
D’autres types de boîtiers de distribution sont aussi mis en œuvre dans les véhicules. On connaît ainsi par les brevets US7948120 et US7878822 de tels boîtiers de distribution de puissance.
Les boîtiers connus présentent tous pour inconvénient d’imposer la mise en place dans le véhicule d’un tableau fixe qui porte les différents modules.
Une telle solution est encombrante et ne permet pas de faire évoluer aisément la configuration d’alimentation électrique d’un véhicule.
On connaît par ailleurs dans le domaine de l’alimentation électrique domestique à faible puissance des systèmes de briques de connexion interconnectables qui permettent de faire évoluer, d’une façon légère et temporaire, les ressources de connectique pour l’habitat.
Les brevets GB2421368 et EP2335327 décrivent de tels systèmes qui sont légers et facilement démontables, fabriqués en des matériaux isolants, et qui s’apparentent plus à des systèmes de prises multiples qu’à de véritables dispositifs d’alimentation électrique.
Il n’est pas possible d’utiliser de tels systèmes légers pour réaliser l’alimentation électrique de puissance d’un véhicule et en particulier d’un véhicule militaire.
En effet, la sécurité n’est pas assurée et les puissances électriques véhiculées restent réduites.
C’est le but de l’invention que de proposer un boîtier de distribution électrique, ainsi qu’un dispositif de distribution électrique modulaire mettant en œuvre de tels boîtiers, qui ne présentent pas de tels inconvénients.
En particulier les boîtiers selon l’invention permettent de concevoir un dispositif de distribution à la fois robuste et étanche et pouvant transporter une énergie importante en respectant les contraintes d’isolation électrique.
On peut ainsi réaliser des boîtiers véhiculant un courant de l’ordre de 200 ampères sous une tension de 24 volts.
Les boîtiers de distribution selon l’invention ont une structure rigide autoporteuse et il n’est pas nécessaire de prévoir de coffret pour les abriter.
Il devient alors possible de réaliser l’alimentation électrique d’un véhicule d’une façon très simple et modifiable, tout en s’adaptant au volume disponible dans le véhicule.
Les boîtiers peuvent par ailleurs être utilisés pour différents types de véhicules. L’invention permet donc de simplifier la réalisation d’une alimentation électrique en standardisant les boîtiers d’alimentation.
Il en résulte une réduction des coûts.
Ainsi l’invention a pour objet un boîtier de distribution électrique qui est caractérisé en ce qu’il comprend un corps réalisé en un matériau conducteur et délimitant une cavité pouvant recevoir un composant de protection, corps délimité par deux flasques latéraux, chaque flasque étant destiné à être lié par l’intermédiaire de moyens de liaison à un flasque complémentaire porté par un autre boîtier ou bien avec une patte de fixation, un moyen d’étanchéité, tel un joint, étant prévu au niveau d’au moins un des flasques, un premier connecteur étant solidaire du corps au voisinage d’un premier flasque et un second connecteur étant solidaire du corps au niveau d’un deuxième flasque, les connecteurs étant disposés d’une façon permettant d’assurer une liaison électrique entre ledit boîtier et l’autre boîtier lors de la solidarisation desdits boîtiers par la liaison des flasques entre eux.
Avantageusement, le boîtier de distribution électrique pourra renfermer un composant de protection relié à une sortie électrique destinée à alimenter une servitude.
La sortie électrique pourra être fixée au niveau d’une face latérale du corps.
Selon un premier mode de réalisation, le premier connecteur pourra être un connecteur femelle solidaire du corps au niveau du premier flasque et le second connecteur pourra être un connecteur mâle, de forme complémentaire au connecteur femelle, et solidaire du corps au niveau du deuxième flasque, le boîtier formera ainsi un boîtier intermédiaire.
Avantageusement, le connecteur mâle comprend des broches et le connecteur femelle comprend des douilles, les broches du connecteur mâle étant directement fixées aux douilles du connecteur femelle, broches et douilles étant liées à un bloc isolant solidaire du corps.
Selon un second mode de réalisation, le premier ou le second connecteur pourra être un connecteur de raccordement qui est rendu solidaire du corps au niveau d’un flasque qui est destiné à recevoir une patte de fixation, le boîtier formant ainsi un boîtier d’extrémité.
Le flasque recevant le connecteur de raccordement pourra être une paroi fermant la cavité et portant un trou axial recevant ledit connecteur de raccordement.
L’invention a également pour objet un dispositif de distribution électrique modulaire qui est caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux boîtiers selon l’invention connectés l’un à l’autre.
Ce dispositif de distribution électrique modulaire pourra ainsi comprendre deux boîtiers d’extrémité associés à au moins un boîtier intermédiaire.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
montre en vue latérale simplifiée un premier mode de réalisation d’un boîtier selon l’invention ;
représente ce même premier mode de réalisation d’un boîtier, en vue frontale suivant la flèche F repérée à la figure 1 ;
est une vue en perspective de ce premier mode de réalisation, vue du côté du connecteur femelle ;
est une vue en perspective de ce premier mode de réalisation, vue du côté du connecteur mâle ;
montre en vue latérale simplifiée un second mode de réalisation d’un boîtier selon l’invention ;
est une vue en perspective d’un exemple d’un dispositif de distribution électrique modulaire mettant en œuvre deux boîtiers selon le premier mode de réalisation et deux boîtiers selon le second mode de réalisation ;
est une vue en perspective d’une variante d’exécution du second mode de réalisation ;
montre en perspective et de façon isolée les connecteurs mâle et femelle assemblés dans un bloc isolant.
En se reportant aux figures 1 à 4, un boîtier de distribution électrique 1 selon un premier mode de réalisation comprend un corps 2 qui délimite une cavité interne 3 dans laquelle est positionné un composant de protection 4. Ce composant de protection 4 est par exemple un coupe-circuit ou disjoncteur statique. Il permet de protéger un circuit de servitude qui est raccordé au boîtier 1 (par exemple une motorisation).
Le composant de protection 4 est ici un composant de protection unipolaire qui est relié par le fil 6b attaché à une broche 14 d’un connecteur mâle 5 véhiculant la phase du courant. Le circuit de neutre qui passe par une autre broche 14 est directement relié par le fil 6a à une sortie électrique 7. Le fil 6c relie le composant de protection 4 à la sortie électrique 7 (figure 2).
La servitude externe (non représentée) est donc alimentée en courant à partir de la sortie électrique 7 qui est ici constituée par un connecteur standard du commerce, doté d’un douille filetée, solidaire d’une face latérale du corps 2 (ici la face supérieure 2a). Un câble doté d’un connecteur complémentaire pourra être raccordé à la douille filetée de la sortie électrique 7 pour permettre d’assurer l’alimentation de la servitude. Il serait bien entendu possible de mettre en place un composant de protection 4 bipolaire, donc coupant les circuits de phase et de neutre. De tels composants sont disponibles dans le commerce.
Lorsqu’un problème électrique apparaît au niveau de la servitude considérée, le composant de protection 4 coupe l’alimentation de la servitude et les autres circuits du réseau électrique sont donc protégés.
Comme on le voit sur les figures un bouton de réarmement 8 du composant de protection est accessible au niveau d’une face latérale 2b du corps 2.
Le corps 2 a une forme en section qui est globalement octogonale, tant au niveau de la surface externe du corps que de sa cavité 3. Il est réalisé en un matériau conducteur de l’électricité, par exemple en alliage d’aluminium.
Le corps 2 est délimité par deux flasques latéraux 9a et 9b qui sont ici réalisés de façon monobloc avec le corps 2 et dont la forme a une section globalement carrée à coins arrondis. Les flasques 9a et 9b pourraient bien entendus être rapportés par soudage sur le corps 2.
Les flasques 9a,9b portent au niveau de chacun de leurs coins un perçage 10 (dont les axes – repérés 10 - sont visibles à la figure 1).
Ces perçages 10 sont destinés à recevoir un moyen de liaison démontable 11, tels qu’un système vis-écrou. A titre d’exemple deux moyens de liaison 11 sont représentés à la figure 1.
Les flasques 9a et 9b présentent chacun une face plane 12 qui est destinée à venir en contact avec une face plane d’un flasque complémentaire porté par un autre boîtier (non représenté ici).
Les moyens de liaison 11 permettent de réaliser la solidarisation de deux boîtiers 1 au niveau du flasque 9a ou 9b considéré. Le corps conducteur du boîtier 2 est relié à la masse métallique du véhicule et la continuité électrique entre les corps 2 est assurée par les contacts des flasques 9a,9b et les moyens de liaison 11. Il est donc inutile de prévoir un circuit de masse supplémentaire.
Au moins un des flasques (ici le second flasque 9b) porte un moyen d’étanchéité 13, tel un joint, qui est logé dans une rainure appropriée réalisée dans le flasque 9b (figure 2).
Lors de la fixation du boîtier 1 à un autre boîtier au niveau du flasque 9b, le serrage des moyens de liaison 11 assurera la compression du joint 13 contre le flasque voisin qui a, pour sa part, une surface lisse (comme le premier flasque 9a). L’étanchéité du montage est ainsi assurée.
Comme on le voit sur les figures 1 et 2, le connecteur mâle 5 est solidaire du corps 2 au voisinage du second flasque 9b. Ce connecteur mâle 5 a des broches 14 qui s’étendent en dehors du corps 2.
Le connecteur mâle 5 est destiné à coopérer avec un connecteur femelle 15 qui est solidaire du corps 2 d’un autre boîtier 1.
Selon le premier mode de réalisation de l’invention représenté aux figures 1 et 2, le boîtier 1 comporte un connecteur mâle 5 au niveau du second flasque 9b et un connecteur femelle 15, de forme complémentaire au connecteur mâle 5, solidaire du corps 2 au niveau du premier flasque 9a.
Un tel boîtier 1 est qualifié de boîtier intermédiaire car il est destiné à être fixé entre deux autres boîtiers.
Comme on le voit à la figure 1 (en pointillés), les connecteurs mâle 5 et femelle 15 sont directement reliés l’un à l’autre, les broches 14 du connecteur mâle étant vissées dans des douilles 16 du connecteur femelle 15. Broches 14 et douilles 16 sont par ailleurs disposées dans un bloc de matériau isolant 17. La figure 8 montre de façon plus précise la forme du bloc isolant 17 portant les broches 14 et les douilles 16. Le bloc est fixé au corps 2, par exemple par vissage. Ainsi le courant électrique d’alimentation passe d’un boîtier 1 à un autre par les connecteurs 5 et 15.
Les broches 14 du connecteur mâle 5 se logent dans les douilles 16 d’un connecteur femelle 15 d’un autre boîtier. Les connecteurs 5 et 15 assurent ainsi le positionnement et le centrage relatif d’un boîtier 1 par rapport à un autre boîtier auquel il est fixé. Les moyens de liaison 11 complètent le centrage et assurent la solidarisation et la compression du joint d’étanchéité 13.
L’adaptation d’un boîtier 1 à un autre est ainsi très facile et la fixation des boîtiers 1 les uns aux autres complète le circuit de puissance de proche en proche.
La figure 5 montre un second mode de réalisation de l’invention. Ce mode diffère du précédent en ce que le boîtier 1 porte au niveau de son deuxième flasque 9b une patte de fixation 18 qui est en forme d’équerre.
Cette patte 18 permet de lier le boîtier 1 à une paroi d’un véhicule. Elle porte des trous 22 pour permettre la fixation par des vis 23.
Par ailleurs le boîtier selon la figure 5 diffère de celui des figures 1 à 4 en ce que le connecteur mâle 5 est remplacé par un connecteur de raccordement 19 qui est solidaire du corps au niveau du deuxième flasque 9b et orienté suivant l’axe longitudinal 20 du boîtier 1. Le corps 2 de ce boîtier 1 est fermé au niveau de son deuxième flasque 9b qui forme une paroi portant un perçage axial sur lequel est fixé le connecteur de raccordement 19.
Ce connecteur 19 est de type normalisé. Il comporte une douille filetée qui permet sa liaison mécanique avec un câble d’alimentation (non représenté) qui le relie par exemple à un générateur électrique ou bien à un autre dispositif de distribution électrique. Des fils 21a,21b relient le connecteur de raccordement 19 au connecteur femelle 15.
Un tel second mode est qualifié de boîtier d’extrémité car il est destiné à être fixé au niveau d’une extrémité d’un dispositif de distribution électrique réalisé avec les boîtiers selon l’invention.
Il est également possible de réaliser un boîtier d’extrémité portant un connecteur mâle 5 au niveau de son premier flasque 9a. A titre d’exemple la figure 7 montre un tel type de boîtier d’extrémité.
Concrètement pour des raisons de sécurité de raccordement on prévoira un connecteur femelle au niveau du boîtier d’extrémité recevant le courant issu du générateur. Ainsi on évitera le risque de voir, lors des démontages, une tension électrique mise en place au niveau de broches mâles 14 se trouvant à nu après le retrait d’un boîtier intermédiaire.
On utilisera donc pour l’arrivée de courant un boîtier d’extrémité du type de la figure 5 et on fermera un assemblage de boîtier par un boîtier d’extrémité du type de la figure 7.
Suivant les besoins du montage on pourra définir un boîtier d’extrémité renfermant ou non un composant de protection. Ce boîtier pourra donc être pourvu ou non d’une sortie électrique latérale. On remarquera sur les figures que le boîtier de la figure 7 comporte un bouton de réarmement 8, donc renferme un composant de protection. La sortie électrique n’est pas visible, elle se trouve sur la face du corps opposée au bouton 8. La sortie pourrait également se faire par le connecteur d’extrémité 19. La figure 5 montre un boîtier dépourvu de composant de protection.
On pourra donc fixer à un premier boîtier d’extrémité plusieurs boîtiers intermédiaires et on complètera le dispositif de distribution par un autre boîtier d’extrémité portant un connecteur mâle et qui fermera le dispositif.
A titre d’exemple la figure 6 montre un dispositif de distribution électrique modulaire 100 qui est constitué par :
  • un premier boîtier d’extrémité 1a portant une patte de fixation 18 ;
  • deux boîtiers intermédiaires 1b ;
  • un second boîtier d’extrémité 1c portant lui aussi une patte de fixation 18.
Le dispositif de distribution 100 forme un ensemble rigide et monobloc, donc autoporteur, qui peut être fixé de façon aisée à une paroi de véhicule.
Comme expliqué précédemment le premier boîtier d’extrémité 1a porte un connecteur de raccordement 19 qui sera relié à un générateur par un câble (non représenté). Ce premier boîtier d’extrémité 1a portera au niveau de son premier flasque un connecteur de type femelle. Il est du type de celui représenté figure 5.
Les boîtiers intermédiaires 1b comprennent chacun un connecteur mâle et un connecteur femelle.
Le second boîtier d’extrémité 1c est du type de celui représenté figure 7, il porte au niveau de son premier flasque 9a un connecteur de type mâle qui coopérera avec le connecteur femelle du boîtier intermédiaire 1b auquel il est lié.
Le second boîtier d’extrémité 1c portera aussi un connecteur de raccordement 19 qui permettra la fixation d’un câble (non représenté) qui pourra assurer la liaison entre le dispositif de distribution 100 et un autre dispositif de distribution disposé à distance.
On voit qu’il est facile de définir un système d’alimentation électrique d’un nouveau véhicule. Il suffit de répartir dans le véhicule différents dispositifs de distribution, de longueurs variables car comprenant des nombres de boîtiers différents, et raccordés les uns aux autres, au plus près des servitudes qui doivent être alimentées. Il est aisé de modifier un schéma de raccordement en ajoutant un ou plusieurs boîtiers intermédiaires.
Le dispositif selon l’invention utilise par ailleurs des boîtiers qui sont utilisables pour toute une gamme de véhicules différents. On facilite ainsi la maintenance et on réduit les coûts de fabrication.

Claims (9)

  1. Boîtier de distribution électrique (1) caractérisé en ce qu ’il comprend un corps (2) réalisé en un matériau conducteur et délimitant une cavité (3) pouvant recevoir un composant de protection (4), corps délimité par deux flasques latéraux (9a,9b), chaque flasque étant destiné à être lié par l’intermédiaire de moyens de liaison (11) à un flasque complémentaire (9b,9a) porté par un autre boîtier ou bien avec une patte de fixation (18), un moyen d’étanchéité (13), tel un joint, étant prévu au niveau d’au moins un des flasques (9a,9b), un premier connecteur (15) étant solidaire du corps au voisinage d’un premier flasque et un second connecteur (5) étant solidaire du corps au niveau d’un deuxième flasque, les connecteurs étant disposés d’une façon permettant d’assurer une liaison électrique entre ledit boîtier (1) et l’autre boîtier lors de la solidarisation desdits boîtiers par la liaison des flasques entre eux.
  2. Boîtier de distribution électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il renferme un composant de protection (4) relié à une sortie électrique (7) destinée à alimenter une servitude.
  3. Boîtier de distribution électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la sortie électrique (7) est fixée au niveau d’une face latérale (2a) du corps.
  4. Boîtier de distribution électrique selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier connecteur est un connecteur femelle (15) solidaire du corps (2) au niveau du premier flasque (9a) et le second connecteur est un connecteur mâle (5) de forme complémentaire au connecteur femelle et solidaire du corps (2) au niveau du deuxième flasque (9b), le boîtier (1) formant ainsi un boîtier intermédiaire.
  5. Boîtier de distribution électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le connecteur mâle (5) comprend des broches (14) et le connecteur femelle (15) comprend des douilles (16), les broches du connecteur mâle étant directement fixées aux douilles du connecteur femelle, broches (14) et douilles (16) étant liées à un bloc isolant (17) solidaire du corps (2).
  6. Boîtier de distribution électrique selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier ou le second connecteur est un connecteur de raccordement (19) qui est solidaire du corps (2) au niveau d’un flasque (9a,9b) qui est destiné à recevoir une patte de fixation (18), le boîtier formant ainsi un boîtier d’extrémité.
  7. Boîtier de distribution électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le flasque recevant le connecteur de raccordement (19) est une paroi fermant la cavité (3) et portant un trou axial recevant ledit connecteur de raccordement (19).
  8. Dispositif de distribution électrique modulaire (100) comportant au moins deux boîtiers (1a,1b,1c) selon une des revendications 1 à 7 connectés l’un à l’autre.
  9. Dispositif de distribution électrique modulaire (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend deux boîtiers d’extrémité (1a,1c) associés à au moins un boîtier intermédiaire (1b).
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