PT829927E

PT829927E - JUNCTION DEVICE OF A POWER BAR TO AN ELECTRICAL CONDUCT ORIGIN

Info

Publication number: PT829927E
Application number: PT97401849T
Authority: PT
Inventors: Andre Coustre; Remi Auffret
Original assignee: Citroen Sa; Peugeot
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2000-11-30
Also published as: EP0829927B1; EP0829927A1; FR2753308B1; DE69702100T2; FR2753308A1; DE69702100D1; ES2147426T3

Description

-1 - DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE JUNÇÃO DE UMA BARRA DE POTÊNCIA A UM ÓRGÃO DE CONDUÇÃO ELÉCTRICA" O presente invento diz respeito a um dispositivo de junção de uma barra de potência a um órgão de condução eléctrica.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF A POWER BAR TO AN ELECTRIC DRIVING BODY The present invention relates to a device for joining a power bar to an electric driving member.

Mais particularmente, o presente invento diz respeito a esse dispositivo que permite fazer a junção de uma barra de potência ligada a um circuito electrónico de potência, disposto dentro de uma caixa, a um órgão de condução eléctrica, externo à caixa, por intermédio de meios que formam um ligador de junção dispostos sobre a face externa de uma parede da caixa.More particularly, the present invention relates to such a device which makes it possible to join a power bar connected to an electronic power circuit, arranged inside a housing, to an electric conduction member, external to the housing, by means which form a junction connector disposed on the outer face of a carton wall.

Segundo a técnica actual conhecem-se já dispositivos deste tipo, nos quais uma extremidade da barra de potência fica saliente para o exterior da caixa e está preparada para ser ligada a uma extremidade correspondente de um órgão de condução eléctrica por intermédio por exemplo de meios de aperto (ver por exemplo (US 4460232A).According to the prior art there are already known devices of this type in which one end of the power bar protrudes outwardly from the carton and is arranged to be connected to a corresponding end of an electric conducting member by means of, for example, (see for example (US 4460232A).

Estes meios de aperto compreendem por exemplo um mecanismo de parafuso-porca, preparado para ser introduzido nos furos correspondentes dessas peças a fim de as fixar e de as ligar uma à outra.These tightening means comprise, for example, a screw-nut mechanism, arranged to be inserted into the corresponding holes of these parts in order to fix them and to connect them to each other.

No entanto, os dispositivos deste tipo apresentam um certo número de inconvenientes, nomeadamente ao nível da sua estanqueidade, devidos por um -2- lado à humidade, e por outro lado ao calor e às tensões mecânicas transmitidas pela barra ao circuito electrónico.However, devices of this type have a number of drawbacks, in particular in their tightness due to humidity, and on the other hand to the heat and mechanical stresses transmitted by the bar to the electronic circuit.

Sabe-se com efeito, que os dois constrangimentos mais importantes que dizem respeito a um sistema electrónico aplicado por exemplo a bordo de um veículo automóvel, e nomeadamente a um circuito electrónico de potência, são a humidade e o calor. A humidade infiltra-se nos componentes e origina progressivamente a sua destruição. 0 calor reduz igualmente a duração de vida destes componentes, por exemplo a metade, todos os 10°C.It is known that the two most important constraints relating to an electronic system applied for example on board a motor vehicle, and in particular to an electronic power circuit, are humidity and heat. Moisture infiltrates the components and gradually causes them to be destroyed. The heat also reduces the life span of these components, for example half, all 10 ° C.

Isto conduziu então a encerrar os componentes em caixas estanques, a fim de suprimir a humidade, e metálicas a fim de dissipar as calorias emitidas pelos componentes. A isso vêm juntar-se, por exemplo em veículos eléctricos, problemas de ligações eléctricas dos diferentes elementos de potência, quer dizer por exemplo a bateria, o motor de tracção, a caixa electrónica de comando, etc...This then led to the closure of the components in moisture-tight, metal-tight boxes in order to dissipate the calories emitted by the components. In addition, for example in electrical vehicles, there are problems with the electrical connections of the different power elements, eg the battery, the traction motor, the electronic control unit, etc.

Estas junções são realizadas por cabos eléctricos em cobre por exemplo, isolados e de grande secção, na extremidade dos quais são cravados ou soldados terminais de chapa metálicos.These joints are made by electrically conductive copper cables, for example, insulated and large section, at the end of which are crimped or welded metal sheet ends.

No entanto, a junção destes cabos aos componentes de potência dentro de uma caixa, é uma técnica relativamente complexa, e actualmente pouco desenvolvida na medida em que é necessário assegurar uma continuidade eléctrica entre os cabos de grande secção e os pequenos componentes electrónicos numa placa de circuito impresso dentro de uma caixa. -3- A título de exemplo, citar-se-á o comando dos motores dos veículos eléctricos que é actualmente realizado por um interruptor de potência, cuja função é regular a corrente de alimentação do motor, permitindo assim controlar a velocidade de rotação do motor e portanto a velocidade de deslocamento do veículo.However, the joining of these cables to the power components within a housing is a relatively complex technique, and is currently underdeveloped in that it is necessary to ensure electrical continuity between the large section cables and the small electronic components on a printed circuit inside a box. For example, the control of the electric vehicle motors is currently carried out by a power switch, the function of which is to regulate the motor supply current, thus allowing to control the speed of rotation of the motor and therefore the speed of travel of the vehicle.

Este interruptor de potência é constituído por componentes electrónicos de potência montados sobre um circuito impresso segundo uma tecnologia conhecida.This power switch consists of electronic power components mounted on a printed circuit according to known technology.

Este circuito impresso é ligado ao resto dos circuitos do veículo por meio de barras de potência. A corrente que circula neste interruptor e as barras de potência pode ser por exemplo da ordem de 300 amperes. Vê-se então que se toma relativamente complexo assegurar a junção de tais componentes de dimensão muito reduzida aos cabos de grande secção e isto de forma simples e fiável, assegurando assim uma boa estanqueidade da caixa dentro da qual é colocado o circuito. O objectivo do presente invento é então resolver estes problemas.This printed circuit is connected to the rest of the circuits of the vehicle by means of power bars. The current circulating in this switch and the power bars can be for example of the order of 300 amperes. It will be seen, therefore, that it is relatively complex to ensure the joining of such very small components to the large section cables in a simple and reliable manner, thus ensuring a good tightness of the box into which the circuit is placed. The object of the present invention is then to solve these problems.

Para este efeito o presente invento tem por objectivo um dispositivo de junção segundo a reivindicação 1. O presente invento será melhor compreendido durante a descrição que vai ser feita em seguida, dada unicamente a título de exemplo e feita com -4- referência aos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 representa uma vista esquemática em corte de um dispositivo de junção segundo a técnica actual; - a figura 2 representa uma vista em perspectiva explodida e em corte parcial de um dispositivo de junção de acordo com o presente invento; - a figura 3 representa uma vista de cima deste dispositivo; - a figura 4 representa uma vista de lado e em corte parcial desse dispositivo de junção, em estado já montado; e - a figura 5 representa uma vista de cima deste dispositivo.To this end the present invention is directed to a connecting device according to claim 1. The present invention will be better understood during the following description, given purely by way of example and made with reference to the accompanying drawings , in which: Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a joining device according to the prior art; Figure 2 shows an exploded, partial cross-sectional view of a coupling device according to the present invention; Figure 3 shows a top view of this device; Figure 4 shows a partial cross-sectional side view of said coupling device, in an already assembled state; and Figure 5 shows a top view of this device.

Representou-se na figura 1 um dispositivo de junção segundo a técnica actual, de uma barra de potência designada pela referência geral 1 nesta figura, ligado a um circuito electrónico de potência 2 disposto dentro de uma caixa 3, a um órgão de condução eléctrica, exterior à caixa e designado pela referência geral 4, por intermédio de meios formando um ligador de junção, designados pela referência geral 5. Estes meios de junção são dispostos sobre a face externa de uma parede desta caixa 3. A caixa 3 possui uma estrutura clássica de recepção por exemplo de uma placa de circuito impresso de potência, sobre a qual são fixadas ou soldadas porções de junção por exemplo la, da barra de potência 1.1 shows a connection device according to the current art of a power bar designated by the general reference 1 in this figure, connected to an electronic power circuit 2 arranged inside a housing 3, to an electric conduction member, outside the box and designated by the general reference 4, by means forming a junction connector, designated by the general reference 5. These junction means are arranged on the outer face of a wall of this box 3. The box 3 has a classic structure for example of a power printed circuit board, on which are attached or welded junction portions, for example 1a, of the power bar 1.

Uma das extremidades desta barra de potência designada por exemplo pela referência lb nesta figura, forma uma saliência para além da parede correspondente da caixa, através de uma passagem desta e é ligada por exemplo -5- por intermédio de um mecanismo de parafuso-porca, designado pela referência geral 6, constituindo meios que formam o ligador de junção, a uma extremidade correspondente de um cabo eléctrico de grande secção, constituindo o órgão de condução eléctrica 4 descrito precedentemente.One end of this power rod designated by the reference 1b in this figure, for example, forms a projection beyond the corresponding wall of the carton through a passage thereof and is connected for example by a screw-nut mechanism, designated by the general reference 6, constituting means forming the junction connector at a corresponding end of a large section electric cable constituting the electrically conducting member 4 described above.

Como se indicou precedentemente, uma tal estrutura apresenta um certo número de inconvenientes, nomeadamente ao nível da sua estanqueidade em face da humidade e do calor e da sua resistência mecânica às tensões.As indicated above, such a structure has a number of drawbacks, namely in terms of its tightness in the face of moisture and heat and its mechanical resistance to stresses.

Representou-se nas figuras 2 a 5, um exemplo de realização de um dispositivo de junção de acordo com o presente invento, que permite ligar uma barra de potência, designada pela referência geral 10 nessas figuras, ligada por exemplo a um circuito electrónico de potência disposto dentro de uma caixa, a um órgão de condução eléctrica, designado pela referência geral 11 nessas figuras, externo à caixa, por intermédio de meios formando o ligador de junção, designados pela referência geral 12 nessas figuras, e previstos na face externa de uma parede da caixa, sendo esta designada pela referência geral 13 nessas figuras.An exemplary embodiment of a coupling device according to the present invention is shown in Figures 2 to 5, which connects a power bar, designated by the general reference 10 in these figures, for example to an electronic power circuit disposed within a housing, to an electrical conducting member, designated by the general reference 11 in these figures, external to the housing, by means of forming the junction connector, designated by the general reference 12 in those figures, and provided on the outer face of a wall of the carton, which is designated by the general reference 13 in these figures.

De acordo com o presente invento, os meios que formam o ligador compreendem em frente de uma passagem 14 da caixa 13, uma cavidade 15 preparada para receber meios de estanqueidade 16 e uma peça de junção 17, em material isolante.According to the present invention, the means forming the connector comprises, in front of a passageway 14 of the carton 13, a cavity 15 arranged to receive sealing means 16 and a connecting piece 17, in insulating material.

Esta peça de junção 17 é fixada na parede correspondente da caixa, por exemplo por intermédio de meios de aparafúsamento 18 e 19 (figura 5) que em seguida serão descritos com mais detalhe.This joint piece 17 is fixed to the corresponding wall of the carton, for example by means of fastening means 18 and 19 (Figure 5) which will be described in more detail below.

Além disso, esta peça de junção 17 está munida com um alojamento -6- 20 para recepção das extremidades correspondentes do órgão de condução eléctrica 11 e da barra de potência 10, prolongando-se esta a través da passagem 14 da parede correspondente da caixa 13 e dos meios de estanqueidade 16, e dos meios de aperto 21 dessas extremidades do órgão e da barra, para fixar e ligar estas uma à outra. A cavidade 15 feita na superfície externa da parede correspondente da caixa 13, comporta uma porção em forma de cede, designada pela referência geral 22 nesta figura, prevista em tomo da passagem 14 da parede da caixa e preparada para trabalhar com os meios de estanqueidade 16.Furthermore, this joint piece 17 is provided with a housing 6- 20 for receiving the corresponding ends of the electric conduction member 11 and the power bar 10, this extending through the passage 14 of the corresponding wall of the box 13 and the sealing means 16, and the clamping means 21 of said ends of the organ and the rod, for securing and attaching these to one another. The cavity 15 is formed in the outer surface of the corresponding wall of the carton 13, which has a yield portion, designated by the general reference 22 in this figure, which is provided around the carton wall passage 14 and is arranged to work with the sealing means 16 .

Estes meios de estanqueidade apresentam-se por exemplo sob a forma de um anel ou duma anilha em neoprene ou outra, munido de uma passagem para a extremidade correspondente da barra tal como se descreveu anteriormente.These sealing means are for example in the form of a ring or a neoprene ring or other, provided with a passage to the corresponding end of the bar as described above.

Tal como foi precedentemente mencionado, a peça de junção 17 é fixada sob a parede da caixa 13 por intermédio de meios de aparafusamento 18 e 19 (figura 5).As previously mentioned, the joint piece 17 is secured under the wall of the carton 13 by means of screw means 18 and 19 (Figure 5).

Estes são por exemplo constituídos por parafusos dispostos simetricamente de um lado e do outro do alojamento 20 desta peça de junção 17, estando estes parafusos preparados para trabalhar com os furos roscados da parede correspondente da caixa 13, tal como se pode ver com maior clareza na figura 5. A fixação desta peça de junção sob a parede correspondente da caixa, permite então comprimir os meios de estanqueidade 16 entre esta peça de junção 17 e a porção em forma de cede 22 da cavidade 15 desta parede da caixa 13. -7-These are for example made up of screws arranged symmetrically on one side and the other on the housing 20 of this joint piece 17, these screws being arranged to work with the threaded holes of the corresponding wall of the box 13, as can be seen more clearly in Figure 5. The attachment of this joint under the corresponding wall of the carton then allows the sealing means 16 to be compressed between this joint piece 17 and the cage portion 22 of the cavity 15 of this wall of the carton 13.

Os meios de aperto que se prolongam dentro do alojamento 20 da peça de junção 17, compreendem tal como foi indicado precedentemente, um mecanismo parafuso-porca designado pela referência geral 21.The tightening means extending into the housing 20 of the joint 17 comprises, as indicated above, a bolt-nut mechanism designated by the general reference 21.

Este mecanismo comporta um parafuso designado por exemplo pela referência geral 23 nessas figuras, estando este parafuso preparado para ser introduzido num furo lateral correspondente 24 da peça de junção 17 e para trabalhar com uma porca 25, por exemplo prisioneiro no alojamento 20, depois de ter atravessado este alojamento 20 da peça de junção de forma transversal. O órgão de condução eléctrica designado pela referência geral 11 pode por exemplo apresentar-se sob a forma de um cabo eléctrico cuja extremidade está munida de um terminal de chapa metálico 26.This mechanism comprises a screw designated for example by the general reference 23 in these figures, this screw being prepared to be inserted into a corresponding lateral bore 24 of the connecting piece 17 and to work with a nut 25, for example a stud bolt in the housing 20, after having this cross-member joint housing 20 transversely crosses. The electrical conducting member designated by the general reference 11 may for example be in the form of an electric cable whose end is provided with a metal plate terminal 26.

Note-se que as extremidades correspondentes da barra de potência 10 e deste terminal de chapa metálico 26, podem estar munidas de furos respectivamente 27 e 28, para a passagem do parafuso 23 do mecanismo de parafuso-porca dos meios de aperto 21.Note that the corresponding ends of the power rod 10 and of this metal plate terminal 26 may be provided with holes 27 and 28, respectively, for the passage of the screw 23 of the screw-nut mechanism of the clamping means 21.

Tal com foi explicado precedentemente e tal como sobressai mais claramente das figuras 4 e 5, a peça de junção 17 é fixada sob a parede correspondente da caixa 13 por intermédio dos parafusos 18 e 19, de maneira a comprimir a junta de estanqueidade 16 entre esta peça de junção 17 e a porção em forma de cede 22 da cavidade correspondente da parede da caixa. A extremidade correspondente da barra de potência 10, atravessa a passagem 14 da parede correspondente da caixa 13 e ajunta de estanqueidade 16 -δε prolonga-se para dentro do alojamento 20 da peça de junção. A extremidade correspondente e mais particularmente o terminal de chapa metálico 26 do órgão de condução eléctrica 11 externo à caixa, é igualmente encaixado dentro deste alojamento 20 da peça de junção, de maneira que os furos 27 e 28 destas peças, estejam por um lado em frente um do outro, e por outro lado, em frente do furo 24 de passagem do parafuso 23 dos meios de aperto 21.As discussed above and as more clearly shown in Figures 4 and 5, the joint 17 is secured under the corresponding wall of the carton 13 by means of the screws 18 and 19 so as to compress the gasket 16 between this junction piece 17 and the cage portion 22 of the corresponding cavity of the carton wall. The corresponding end of the power bar 10 traverses the passage 14 of the corresponding wall of the carton 13 and sealing gasket 16-δε extends into the housing 20 of the junction piece. The corresponding end and more particularly the metal sheet terminal 26 of the electrically conductive member 11 external to the carton is likewise engaged within this junction piece housing 20, so that the holes 27 and 28 of these parts are on the one hand in opposite one another, and on the other hand, in front of the bore 24 of the screw 23 of the tightening means 21.

Uma vez este parafuso encaixado na peça de junção e nos furos destas peças, é então possível utilizar este mecanismo de parafuso-porca 21 para assegurar a fixação e a junção eléctrica das extremidades da barra e do órgão de condução eléctrica.Once this screw engages the joint and the holes of these parts, it is then possible to utilize this nut-bolt mechanism 21 to ensure the attachment and electrical joining of the ends of the rod and the electric conducting member.

Note-se igualmente que a barra de potência 10 pode ser fixada numa placa de circuito impresso, disposta dentro de uma caixa 13 de forma clássica, por exemplo por soldadura de contactos correspondentes desta, tal como foi descrito em relação à figura 1. Vê-se então que este dispositivo de junção apresenta um certo número de vantagens em relação aos dispositivos da técnica actual.It should also be noted that the power rod 10 may be attached to a printed circuit board, arranged within a casing 13 in a conventional manner, for example by welding corresponding contacts thereto, as described with respect to Figure 1. See, it will be understood that this coupling device has a number of advantages over the devices of the current art.

Com efeito, esse dispositivo permite obter uma muito boa estanqueidade da caixa e nomeadamente das passagens desta para as barras de potência.In fact, such a device makes it possible to obtain a very good sealing of the carton and in particular of the passages thereof to the power bars.

Por outro lado, estas barras de potência são imobilizadas segundo os três eixos. Além disso, estas são isoladas electricamente em relação à caixa. -9-On the other hand, these power bars are immobilized according to the three axes. Further, they are electrically insulated relative to the carton. -9-

As tensões eventualmente aplicadas ao órgão de condução eléctrica não são transmitidas à placa de circuito impresso, por intermédio da barra, mas passam na parede correspondente da caixa, pela peça de junção.Voltages eventually applied to the electric conduction member are not transmitted to the printed circuit board via the bar but pass through the corresponding wall of the box by the connecting piece.

Resulta daí que podem ser considerados diferentes processos de realização deste dispositivo.It follows that different processes for the realization of this device can be considered.

Lisboa, 18 de Agosto de 2000 V.Lisbon, 18 August 2000 V.

JORGE CRUZJORGE CRUZ

Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOAOfficial Agent of Industrial Property RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

Claims

Device for joining a power bar (10), connected to an electronic power circuit arranged in a housing, to an electric conduction member (11), external to the housing (13), by means, which form (12), disposed on the outer face of a wall of the carton (13), the means forming the connector (12), opposite a passageway (14) of the carton (13), a cavity ( (16) and a joint piece (17), fixed under the corresponding wall of the casing (13), and provided with a receptacle (20) for receiving the corresponding ends of the electric conduction member (11) and the power bar (10), the latter extending through the passage (14) of the corresponding wall of the box (13) and of the sealing means (16), and of the clamping means (21) and the rod, for securing and joining these to one another, the sealing means cooperating (16) with the cavity (15) such as the joint piece (17), and the power rod (10).

Device according to claim 1, characterized in that the cavity (15) comprises an accent portion (22) around the housing wall passageway (14) to cooperate with the sealing means (16).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing means (16) comprises a neoprene part, provided with a passageway to the corresponding end of the power bar (10).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the joint part (17) is fixed to the corresponding wall of the box (13), by means of screw means (18, 19) arranged symmetrically one side and the other of the housing (20) thereof.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the tightening means (21) comprises a nut-screw mechanism (23, 25) arranged to extend transversely within the housing (20) of the joint piece (17 ), into the corresponding holes (27, 28) of the ends of the power bar (10) and the electric conduction member (11).

Device according to claim 5, characterized in that the nut (25) of the bolt-nut mechanism is trapped inside the housing (20).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the electric conduction member is in the form of an electric cable (11), the end of which is provided with a metal plate terminal (26).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the power bar 10 is connected to a power printed circuit board by means of fixing portions thereof on this plate. Lisbon, August 18, 2000

JORGE CRUZ Official Property Agent Industriai RUA VICTOR CORDON, 14 1200 USBOA