WO2023218030A1 - Outil de liaison électrique assurant un passage de courant optimum par serrage d'une âme d'un fil à relier - Google Patents

Outil de liaison électrique assurant un passage de courant optimum par serrage d'une âme d'un fil à relier Download PDF

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WO2023218030A1
WO2023218030A1 PCT/EP2023/062755 EP2023062755W WO2023218030A1 WO 2023218030 A1 WO2023218030 A1 WO 2023218030A1 EP 2023062755 W EP2023062755 W EP 2023062755W WO 2023218030 A1 WO2023218030 A1 WO 2023218030A1
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tool
axis
wire
housing
interface
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PCT/EP2023/062755
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Stéphane Vasseur
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Creatique Technologie
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    • H01R4/38—Clamped connections, spring connections utilising a clamping member acted on by screw or nut
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    • H01R13/5841—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable allowing different orientations of the cable with respect to the coupling direction
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    • H01R2101/00—One pole

Definitions

  • the present invention relates to the field of industrial electrical tools.
  • the object of the present invention relates more particularly to a device making it possible to create a reliable, easily maintainable and compact electrical connection for high current levels, between an electric wire and a conductive element.
  • conductive element within the meaning of the present invention, we mean here and throughout the description which follows an element dedicated to the conduction of an electric current, the precise design of which varies depending on the type of connection to be made.
  • the conductive element thus corresponds for example to an element of a power connector, in particular a male or female electrical socket, or even to an electrical conductor of a terminal block or a connection strip.
  • a first solution illustrated in [Fig.1] appended to this description consists of making the electrical connection using a terminal 1 A crimped on the wire to be connected and held in position by a tightening nut 2A on the conductive element 3A.
  • the operator on site must be equipped with this pliers suitable for crimping the 1 A terminals on the wire or have available wires of suitable length and equipped with crimped terminals.
  • the Applicant observes that this considerably increases the number of references to be kept in stock for maintenance operations, which on a practical level is not possible.
  • One of the other disadvantages of this solution is that the IA terminal has a long rigid part to allow the wire to be crimped. This rigid part extends perpendicular to the conductive element 3A.
  • This rigid part can be a problem for reducing the space between two 3A conductive elements and different electrical potentials, since it becomes impossible to position two adjacent 3A conductive elements according to the direction in which the lug extends IA, without the terminal IA and/or the crimped wire does not collide with an adjacent conductive element.
  • a second solution illustrated in [Fig.2] appended to this description consists of making the connection using a 2B system for axial tightening of the core of the wire.
  • the 2B system is in the form of a hollow cylindrical part with two openings.
  • the core of the wire 3B is inserted into a first opening, then the conductive element IB is inserted into the second opening and assembled with the system 2B, for example by screwing using an external thread of the conductive element IB and an internal thread of the 2B system.
  • the end of the conductive element IB for example a conical end, then tightens and deforms the core of the wire 3B against the internal wall of the system 2B.
  • connection between the conductive element IB and the wire 3B is necessarily coaxial.
  • Such a design raises problems for routing wires of large sections in a reduced depth space because the wire must respect a minimum radius of curvature to maintain its integrity.
  • the wire 3B extends coaxially to the conductive element IB, and can only be reoriented in other directions by respecting its minimum radius of curvature. This results in a significant length of space, defined by the radius of curvature of the wire 3B, in particular during high current connections requiring large diameter wires, which are associated with large radii of curvature.
  • the present invention aims to improve the situation described above.
  • One of the objectives of the present invention is to remedy the various drawbacks mentioned above by proposing the design of an electrical connection tool guaranteeing optimum current flow by simply tightening the core of the wire to be connected.
  • Another objective of the present invention is to propose an electrical connection tool adapted to the dimensional constraints of high current operations.
  • the object of the present invention relates according to a first aspect to an electrical connection tool ensuring a passage of current by clamping a core of a wire
  • the tool comprising a body extending in a longitudinal direction defining a first axis, the body being provided with a conductive element, the body having a first housing dimensioned for receiving the core of the wire, the tool further comprising means for tightening the wire with the body, the tool being configured to ensure the passage of current between the conductive element and the core of the wire when the core is received by the first housing.
  • the passage of current is carried out so as to create the electrical connection between a wire and a conductive element, for example by bringing the wire and the conductive element into direct contact, or even via elements constituents of the tool, for example via the body receiving the wire and the conductive element.
  • the integration of the conductive element into the connection tool depends on the design of the conductive element, the conductive element being for example protruding with respect to the body or even defining a cavity of the body.
  • the body is provided with the conductive element so that the conductive element is accessible for its connection with an additional part, for example with a plug or socket.
  • the first housing defines a second axis for receiving the core, the second axis being oriented at an acute angle relative to the first axis.
  • the second axis for receiving the core corresponds to the axis along which the wire is inserted and held in the first housing.
  • the orientation of the second axis is thus defined by the structure of the first housing.
  • the first housing has for example the shape of a cylindrical cavity, the second axis corresponding to the axis of revolution of the cavity.
  • acute angle within the meaning of the present invention, we mean here and throughout the following description a non-zero angle between the second axis and the first axis, the measurement of which in degrees is less than 90°. Obviously, such an acute angle is to be differentiated from a clearance or a design tolerance in a coaxial or perpendicular assembly.
  • the wire is received by the electrical connection tool along a second non-coaxial axis and not perpendicular to the longitudinal direction of the connection tool, making it possible to at least partially reorient the wire opposite of the longitudinal direction as soon as it is assembled with the electrical connection tool.
  • the direction of the wire is already at least partially adapted to a non-longitudinal configuration, and the overall length resulting from the radius of curvature of the wire is reduced.
  • the extension of the wire at a non-perpendicular angle makes it possible to arrange a plurality of adjacent connection tools, for example in a grid shape and in particular inside an electrical interface, without the wires entering colliding with adjacent tools.
  • the electrical connection tool allows the design of electronic assemblies, for example connection interfaces, which minimize the bulk associated with wiring and are adapted to compact, non-longitudinal structures, employing currents strong.
  • the body defines two opposite longitudinal ends, the conductive element being arranged along a first longitudinal end and the first housing being arranged along a second longitudinal end.
  • the conductive element and the first housing are arranged on either side of the body along the first axis, in particular so as to ensure that the reception of the wire by the first housing does not hinder the accessibility of the conductive element.
  • This design also makes it possible to facilitate the integration of the tool into a connection interface by arranging the tool so that the first axis is perpendicular to a plane of the connection interface, resulting in a conductive element accessible according to a first face of the interface, the reception of the wire by the first housing taking place along a second opposite face of the interface.
  • the first housing being oriented along the second axis, we understand here that this design is not restricted to a first housing forming the second longitudinal end but on the contrary to a first housing provided along a portion of the body forming the second longitudinal end .
  • the tightening means comprise a clamp associated with at least one screw.
  • the clamp corresponds to a substantially flat mechanical part and associated with the body so as to tighten the core of the wire, the tightening being carried out by screwing the clamp against the body, the clamp gripping the core with the body.
  • the body has a second housing opening into the first housing, the second housing being sized to receive the blade.
  • the clamp is inserted into the second housing, after insertion of the wire in the first housing, so as to put the clamp directly in contact with the core of the wire for its tightening, without deforming the body during tightening.
  • the tool further comprises a socket made of insulating material which covers the body radially with respect to the first axis, the tool further comprising means for holding the socket in position according to the first axis.
  • the socket forms an external insulating envelope of the tool, allowing its handling and/or its integration into a larger device without making false contact and without risk.
  • the other elements of the tool in particular the body, can be made of conductive materials making it possible to ensure the flow of current between the wire and the conductive element, while controlling this flow of current.
  • the socket is sized so as not to obstruct the first housing and to keep the conductive element accessible.
  • the socket extends for example over a limited length in the longitudinal direction, so as to integrate the tool into a plane interface perpendicular to the longitudinal direction, while limiting the bulk of the tool.
  • the means for maintaining position then make it possible both to maintain the sleeve around the body and to maintain the body longitudinally with respect to the interface.
  • the socket comprises two portions configured to fit into one another by sliding along the first axis.
  • the means for maintaining position comprise at least one elastic ring disposed adjacent to the socket along the first axis.
  • the elastic ring blocks the longitudinal movement of the sleeve along the first axis, the elastic nature of the ring making it possible to spread the ring to place it around the body, the ring automatically tightening around the body once released and opposing any translation along the first axis.
  • a pair of elastic rings are provided arranged on either side of the socket so as to block any movement of the socket along the first axis.
  • the conductive element corresponds to a female connector.
  • the conductive element at least partially forms a port allowing the connection of a plug or male socket, so as to establish an electrical connection from the wire to the male socket via the connection tool.
  • the second axis is oriented at an angle of between 10° and 80° relative to the first axis.
  • the second axis is oriented at an angle of between 30° and 60° relative to the first axis.
  • angle is made according to the design constraints, in particular the electrical equipment with which the connection tool is associated and the desired configuration of the internal or external wiring of the equipment.
  • a lower angle makes it possible to limit the overall depth, while a higher angle makes it possible to position two tools closer to each other without collision.
  • the tool is sized to ensure the passage of a current of at least 300 A.
  • the tool is adapted to the passage of strong currents, in particular that the tool is dimensioned in conjunction with the demand in terms of current circulation through industrial equipment, which corresponds at the date of the invention to a current of around 300A.
  • the tool is for example capable of a value of up to 500A.
  • the sizing of the tool includes in particular the sizing of the first housing, a high amperage being associated with a wire of greater diameter.
  • the first housing is for example dimensioned so as to allow the insertion of a core of at least 70mm 2 in diameter, associated with a current of at least 300A, without causing crushing of the core.
  • a second aspect of the present invention relates to an electrical connection interface, the interface comprising a first face and a second face, the interface comprising at least one electrical connection tool according to the first aspect of the invention, the first housing of the tool being arranged along the first face and the conductive element being arranged along the second face.
  • connection interface corresponds to a part allowing one or more connectors to be arranged, generally a set of connectors, so that each connector is accessible and allows the reception of a dedicated plug or socket for the establishment of an electrical connection, the interface being associated with a device, the set of connectors allowing power supply to the device or power supply by the device or still transmitting data with the device.
  • the connection tool is thus arranged so as to pass through the connection interface, so that the first housing and the conductive element are arranged on opposite faces of the connection interface.
  • connection interface is for example arranged along a facade of a device and makes it possible to make a connection between an internal portion of the device and an external portion of the device.
  • the first housing of the tool is for example arranged on a first face in the internal portion of the device, the first housing receiving a wire from the internal wiring of the device.
  • the orientation of the first housing along the second axis thus makes it possible to adapt the internal wiring device to the geometry of the device, and in particular to reduce its dimensional constraints.
  • the first housing of the tool is free to rotate with respect to the first axis.
  • this design makes it possible to adapt the orientation of the first housing according to a cone defined by the rotation of the second axis according to the first axis.
  • This design makes it possible to quickly adapt the position of the first housing, and therefore the orientation of the wire, according to the geometry sought for the installation of the interface.
  • the rotation of the first housing corresponds for example to a rotation of the first housing with respect to the body, or even to a rotation of the connection tool relative to the interface.
  • the minimum radius of curvature of the wire defines a cone of positions reachable by a wire of given length and diameter depending on the orientation of the second axis along which the wire is inserted into the first housing.
  • the angle between the first axis and the second axis thus makes it possible on the one hand to shift the cone of positions, while a rotation of the first housing around the first axis, before or after assembly of the tool to the interface, makes it possible to define a plurality of position cones, greatly increasing, in accordance with the invention, the possibilities of geometry compatible with a wire tightened by the electrical connection tool.
  • a third aspect of the present invention relates to an electrical panel comprising at least one electrical connection interface according to the second aspect of the present invention. It is understood here that the electrical panel comprises one or more connection interfaces integrating at least one electrical connection tool.
  • the electrical panel comprises for example a plurality of terminal blocks each comprising at least one electrical connection tool, and is for example integrated inside an electrical cabinet.
  • a fourth aspect of the present invention relates to a test bench for a battery cell, the bench comprising at least one electrical connection interface according to the second aspect of the present invention.
  • a test bench corresponds here to a device configured for carrying out phases of testing, forming, proofing, production, control, aging, or end-of-life management, of one or more cells of electric battery.
  • the connection interface comprising the connection tool according to the first aspect of the invention can thus be integrated into a test bench, in particular within a production line, according to a compact design and adapted to a large and large diameter wiring.
  • the electrical tool and the electrical interface receiving the tool according to the invention can be integrated into a plurality of electrical devices, in particular industrial devices requiring the passage of strong currents.
  • the Applicant proposes an electrical connection tool allowing the reception of the core of a wire so as to establish a current passage, the connection tool being adapted to its integration into compact designs by reorienting the wire to minimize the impact of its bend radius.
  • the Applicant also offers an electrical connection interface integrating such a connection tool, as well as a plurality of devices implementing the electrical connection interface.
  • Figure 3 schematically represents a perspective view of two electrical connection tools receiving a wire according to an exemplary embodiment of the present invention
  • Figure 4 schematically represents a front view of a tool conforming to Figure 3;
  • Figure 5 represents an exploded view of a tool conforming to Figure 3;
  • Figure 6 represents a first face of a first electrical connection interface receiving a plurality of tools conforming to Figure 3;
  • Figure 7 represents a second face of a second electrical connection interface receiving a plurality of tools conforming to Figure 3.
  • one of the objectives of the present invention consists of allowing the reception of a wire by an electrical connection system so as to:
  • an electrical connection interface 100 is provided here, for example an interface 100 of an interconnection module configured to connect several industrial electrical devices.
  • the connection interface 100 is configured to receive sixteen high-current connectors, sized for a current of 300A.
  • the interface 100 thus receives sixteen electrical connection tools 10 according to the invention, each tool 10 forming a connector.
  • the invention also applies to interfaces 100 for connecting a variety of electrical devices, for example an electrical panel or even more generally an interface 100 of an industrial electrical appliance.
  • the interface 100 receives for example a set of contacts for low currents, juxtaposed with the sixteen tools 10.
  • the interface 100 has a first face 101 and a second face 102 opposite the first face 101.
  • the first face 101 corresponds for example, as illustrated in Figure 7, to an internal face of the device concerned (here the module interconnection), and the second face 102 to an external face of the device.
  • the interface 100 presents for example on its second face 102 sixteen female contacts capable of letting 300A pass continuously, and sixteen wires 12 along its first face 101, each female contact corresponding to a tool 10 associated with a wire 12.
  • each contact must be connected to a wire 12 with a section of 70mm 2 .
  • a range adapted to different sections of wire 12 is envisaged in order to meet different current demands.
  • the section of wire 12 varies as a function of the current for which it is sized.
  • an electrical connection tool 10 is provided to facilitate the integration of a wire 12 according to a restrictive geometry.
  • the electrical connection tool 10 comprises a body 18 extending in a longitudinal direction defining a first axis XI, for example a body 18 of substantially cylindrical shape.
  • the body 18 is advantageously provided with a conductive element 11.
  • the conductive element 11 is arranged inside the body 18 and also has a substantially cylindrical shape.
  • the conductive element 11 is integrated into the body 18 so as to be arranged along the second face 102 when the tool 10 is assembled on the interface 100, according to the example of Figure 7.
  • the conductive element 11 is for example arranged along a first longitudinal end of the body 18 and slightly protruding relative to the body 18, so as to extend from the tool 10 and to be accessible on the second face 102.
  • the exact shape of the The conductive element 11 is designed according to the connection to be made, that is to say the type of connector expected on the tool 10 and/or on the interface 100.
  • the conductive element 11 thus forms less partially a female contact, or female connector, for each of the sixteen tools 10 integrated into the interface 100.
  • the body 18 also comprises a first housing 19 dimensioned for receiving the core 12' of the wire 12, that is to say the conductive part of the wire 12, for example formed by a set of individual strands.
  • the first housing 19 is for example arranged along a second longitudinal end of the body 18, opposite the first end, as illustrated in Figure 5.
  • first housing 19 is arranged along the first face 101 of the interface 100, in opposition to the conductive element 11, so as to receive the wire 12 of 70mm 2 , here according to the internal portion of the device receiving the interface 100.
  • the first housing 19 defines a second axis X2 for receiving the wire 12 oriented at an acute angle a relative to the first axis XI.
  • the two axes XI say the second axis X2
  • the second axis X2 is for example defined as the axis of revolution of the shape of the first housing 19.
  • the wire 12 extends directly from the tool 10 along the second axis X2, and requires less curvature to deform towards a direction not coaxial with XL
  • the angle a is substantially equal to 45°. According to other exemplary embodiments, an angle a of between 30° and 60° is provided, or between 10° and 80°.
  • the tool 10 comprises means for holding the wire 12 in position when the core 12' is received in the first housing 19, more particularly means 13, 17 for clamping the wire 12 with the body 18.
  • the tightening means comprise two screws 13, for example ISO 4762 type screws, working with a clamp 17 to tighten the wire 12.
  • the selection of the screws 13 is carried out so as to limit tooling to standard tools during assembly or maintenance operations on site, that is to say depending on the equipment commonly used in the field of industrial electrical tools. This choice therefore represents a saving of time and money by limiting the number of references to maintain and by facilitating operations.
  • the body 18 has a second housing 16, opening into the first housing 19 and dimensioned to receive the clamp 17.
  • the clamp 17 is placed directly in contact with the core 12' through the second housing 16 and the tightening of the wire 12 corresponds to a clamping of the core 12' between the clamp 17 and the body 18 via the screws 13.
  • the assembly of the wire 12 with the interface 100 corresponds to a positioning of the wire 12 of 70mm 2 in the first dedicated housing 19.
  • the wire 12 is then held by screwing the clamp 17 also dedicated for this section.
  • the choice of screws 13 is preferably made taking into account screwing of the blades 17 of each tool 10 of the interface 100, without collision with an adjacent tool 10.
  • the tool 10 also comprises a socket 15 which radially covers the body along the first axis XL.
  • the socket 15 is thus arranged so as to surround the cylindrical body 18, while releasing the conductive element 11 and the first housing 19.
  • the socket 15 is advantageously made of an electrically insulating material, that is to say it allows the assembly of the tool 10 to other elements, in particular at interface 100, without establishing electrical contact.
  • a socket 15 is provided made of two complementary portions, fitting into each other by sliding along the first axis XL.
  • the socket 15 is then held in position around the body 18 via two elastic rings 14, arranged on either side of the sleeve 15 and tightened on the body 18 so as to avoid translation along the first axis XL
  • the assembly of the tool 10 on the interface 100 corresponds to a mounting of the body 18 through an orifice of the interface 100, the two portions of the insulation sleeve 15 being arranged on either side of the interface 100, that is to say with a first portion arranged along the first face 101 and a second portion arranged along the second face 102, then fitted one inside the other so as to form the socket 15.
  • the elastic rings 14 are then arranged around the socket 15, so as to prevent any movement of the socket 15 relative to the body 18, and by extension any movement of the tool 10 relative to the interface 100.
  • the tool 10 is assembled at the interface 100 so as to allow rotation of the first housing 19 relative to the first axis XL
  • the rotation of the first housing 19 corresponds to a rotation of the tool 10 relative to the interface 100, to a rotation of the first housing 19 relative to the body 18, or even to a rotation of the body 18 relative to the socket 15.
  • This design then makes it possible to rotate the second axis X2 relative to the first axis XI, and therefore to partially control the orientation of the second axis X2, in particular so as to orient the wire 12 in the desired direction.
  • This design thus makes it possible to expand the set of positions reachable by a given wire 12 assembled with the tool 10, in particular in comparison with a coaxial clamping system of the prior art.
  • the present invention relates to an electrical connection tool, as well as to a connection interface integrating such a tool, making it possible to make non-coaxial electrical connections at high current, and thus compatible with the wiring of industrial electrical devices of reduced dimensions. without hindrances generated by the radius of curvature of the electrical wires.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un outil (10) de liaison électrique assurant un passage de courant par serrage de l'âme (12') d'un fil (12) à relier, ledit outil (10) comportant un corps (18) s'étendant selon un premier axe (X1) et muni d'un élément conducteur (11), ledit corps (18) présentant un premier logement (19) de réception de ladite âme (12'), ledit outil comprenant des moyens de serrage (13, 17) dudit fil (12), ledit premier logement (19) définissant un deuxième axe (X2) orienté selon un angle aigu par rapport audit premier axe (X1).

Description

DESCRIPTION
Titre : outil de liaison électrique assurant un passage de courant optimum par serrage d’une âme d’un fil à relier
Domaine technique
La présente invention concerne le domaine de l’outillage électrique industriel.
L’objet de la présente invention porte plus particulièrement sur un dispositif permettant de créer un liaison électrique fiable, aisément maintenable et compacte pour des niveaux de courant forts, entre un fil électrique et un élément conducteur.
Par élément conducteur au sens de la présente invention, on entend ici et dans toute la description qui suit un élément dédié pour la conduction d’un courant électrique, dont la conception précise varie selon le type de connexion à réaliser. L’élément conducteur correspond ainsi par exemple à un élément d’un connecteur d’alimentation, notamment d’une prise électrique mâle ou femelle, ou encore à un conducteur électrique d’un bomier ou d’une barrette de connexion.
En outre, par courant fort au sens de la présente invention, on entend ici et dans toute la description qui suit un courant adapté aux procédés industriels, par exemple un courant adapté à des essais de cellules de batterie, ou toute autre opération, notamment un courant avoisinant - à date de l’invention - 300 A.
Art antérieur
On connaît pour réaliser une liaison électrique en courant fort plusieurs solutions dans l’art antérieur.
Une première solution illustrée en [Fig.1] annexée à la présente description consiste à réaliser la liaison électrique à l’aide d’une cosse 1 A sertie sur le fil à relier et maintenue en position par un écrou de serrage 2A sur l’élément conducteur 3A.
L’un des inconvénients d’une telle solution est que la cosse 1 A est sertie sur le fil à relier.
Pour sertir cette cosse 1 A, il faut utiliser une pince à sertir spécifique pour chaque section de fil disponible.
En cas de remplacement de fil, l’opérateur sur place doit être équipé de cette pince adaptée pour sertir les cosses 1 A sur le fil ou avoir à disposition des fils de longueur adaptée et équipés des cosses serties. Le Demandeur observe que ceci augmente considérablement le nombre de références à tenir en stock pour les opérations de maintenance, ce qui sur le plan pratique n’est pas envisageable. L’un des autres inconvénients de cette solution est que la cosse IA possède une longue partie rigide pour permettre de sertir le fil. Cette partie rigide s’étend perpendiculairement vis-à-vis de l’élément conducteur 3A. Cette partie rigide peut être un problème pour réduire l’espace entre deux éléments conducteurs 3A et des potentiels électriques différents, puisqu’il devient impossible de positionner deux éléments conducteurs 3 A adjacents selon la direction dans laquelle la cosse s’étend IA, sans que la cosse IA et/ou le fil serti n’entre en collision avec un élément conducteur adjacent.
Une deuxième solution illustrée en [Fig.2] annexée à la présente description consiste à réaliser la liaison à l’aide d’un système 2B de serrage axial de l’âme du fil.
Le système 2B se présente sous la forme d’une pièce cylindrique creuse présentant deux ouvertures. L’âme du fil 3B est insérée dans une première ouverture, puis l’élément conducteur IB est inséré dans la deuxième ouverture et assemblé avec le système 2B, par exemple par vissage à l’aide d’un filetage externe de l’élément conducteur IB et d’un filetage interne du système 2B. L’extrémité de l’élément conducteur IB, par exemple une extrémité conique, vient alors serrer et déformer l’âme du fil 3B contre la paroi interne du système 2B.
L’un des inconvénients de ce système est que la liaison entre l’élément conducteur IB et le fil 3B est obligatoirement coaxiale. Une telle conception soulève des problèmes pour cheminer des fils de grandes sections dans un espace réduit en profondeur car le fil doit respecter un rayon de courbure minimum pour conserver son intégrité. En d’autres termes, le fil 3B s’étend de manière coaxiale à l’élément conducteur IB, et ne peut être réorienté dans d’autres directions qu’en respectant son rayon de courbure minimum. Ceci résulte en un encombrement conséquent en longueur, défini par le rayon de courbure du fil 3B, en particulier lors des liaisons en courant fort nécessitant des fils de diamètre élevé, lesquels sont associés à des rayons de courbure importants.
Le Demandeur observe que les solutions citées ci-dessus permettent de garantir le passage de courants forts en rapport avec la section de l’élément conducteur et celle du fil à relier mais posent des problèmes d’encombrement et/ou de maintenance.
Pour ces raisons, le Demandeur soumet que les solutions de l’art antérieur ne sont pas pleinement satisfaisantes car celles-ci ne sont pas adaptées à l’environnement existant et aux contraintes d’opérations industrielles pour le passage de courants forts. Objet de l ’invention
La présente invention vise à améliorer la situation décrite ci-dessus.
Un des objectifs de la présente invention est de remédier aux différents inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant la conception d’un outil de liaison électrique garantissant un passage de courant optimum par simple serrage de l’âme du fil à relier.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un outil de liaison électrique adapté aux contraintes dimensionnelles des opérations à courant fort.
A cet effet, l’objet de la présente invention concerne selon un premier aspect un outil de liaison électrique assurant un passage de courant par serrage d’une âme d’un fil, l’outil comprenant un corps s’étendant selon une direction longitudinale définissant un premier axe, le corps étant muni d’un élément conducteur, le corps présentant un premier logement dimensionné pour la réception de l’âme du fil, l’outil comprenant en outre des moyens de serrage du fil avec le corps, l’outil étant configuré pour assurer le passage de courant entre l’élément conducteur et l’âme du fil lorsque l’âme est reçue par le premier logement.
On comprend ici que le passage de courant est effectué de manière à réaliser la liaison électrique entre un fil et un élément conducteur, par exemple par mise en contact directe du fil et de l’élément conducteur, ou encore par l’intermédiaire d’éléments constitutifs de l’outil, par exemple par l’intermédiaire du corps recevant le fil et l’élément conducteur.
On comprend en outre que l’intégration de l’élément conducteur à l’outil de liaison dépend de la conception de l’élément conducteur, l’élément conducteur étant par exemple protubérant vis- à-vis du corps ou encore définissant une cavité du corps. Bien évidemment, le corps est muni de l’élément conducteur de sorte que l’élément conducteur soit accessible pour sa connexion avec une pièce annexe, par exemple avec une fiche ou une prise.
Avantageusement, le premier logement définit un deuxième axe de réception de l’âme, le deuxième axe étant orienté selon un angle aigu par rapport au premier axe.
On comprend ici que le deuxième axe de réception de l’âme correspond à l’axe selon lequel le fil vient s’insérer et être maintenu dans le premier logement. L’orientation du deuxième axe est ainsi définie par la structure du premier logement. Le premier logement présente par exemple une forme de cavité cylindrique, le deuxième axe correspondant à l’axe de révolution de la cavité.
Par angle aigu au sens de la présente invention, on entend ici et dans toute la description qui suit un angle non nul entre le deuxième axe et le premier axe, dont la mesure en degré est inférieure à 90°. Bien évidemment, un tel angle aigu est à différencier d’un jeu ou d’une tolérance de conception dans un assemblage coaxial ou perpendiculaire. En d’autres termes, le fil est reçu par l’outil de liaison électrique selon un deuxième axe non coaxial et non perpendiculaire à la direction longitudinale de l’outil de liaison, permettant de réorienter au moins partiellement le fil vis-à-vis de la direction longitudinale dès son assemblage avec l’outil de liaison électrique. La direction du fil est déjà au moins partiellement adaptée à une configuration non longitudinale, et l’encombrement en longueur résultant du rayon de courbure du fil est réduit. En outre, l’extension du fil selon un angle non perpendiculaire permet de disposer une pluralité d’outils de liaison adjacents, par exemple selon une forme quadrillée et notamment à l’intérieur d’une interface électrique, sans que les fils n’entrent en collision avec les outils adjacents.
Grâce à la présente invention, l’outil de liaison électrique permet la conception d’assemblages électroniques, par exemple d’interfaces de connexion, lesquelles minimisent l’encombrement associé au câblage et sont adaptées à des structures compactes, non longitudinales, employant des courants forts.
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, le corps définit deux extrémités longitudinales opposées, l’élément conducteur étant disposé selon une première extrémité longitudinale et le premier logement étant disposé selon une deuxième extrémité longitudinale.
On comprend ici que l’élément conducteur et le premier logement sont disposés de part et d’autre du corps selon le premier axe, notamment de manière à assurer que la réception du fil par le premier logement n’entrave pas l’accessibilité de l’élément conducteur. Cette conception permet en outre de faciliter l’intégration de l’outil à une interface de connexion en disposant l’outil de sorte que le premier axe soit perpendiculaire à un plan de l’interface de connexion, résultant en un élément conducteur accessible selon une première face de l’interface, la réception du fil par le premier logement s’effectuant selon une deuxième face opposée de l’interface. Bien évidemment, le premier logement étant orienté selon le deuxième axe, on comprend ici que cette conception ne se restreint pas à un premier logement formant la deuxième extrémité longitudinale mais au contraire à un premier logement ménagé selon une portion du corps formant la deuxième extrémité longitudinale.
Dans un mode de réalisation spécifique, les moyens de serrage comprennent une clame associée à au moins une vis.
On comprend ici que la clame correspond à une pièce mécanique sensiblement plane et associée au corps de manière à venir serrer l’âme du fil, le serrage étant réalisé par vissage de la clame contre le corps, la clame prenant l’âme en étau avec le corps. De préférence, le corps présente un deuxième logement débouchant dans le premier logement, le deuxième logement étant dimensionné pour la réception de la clame.
On comprend ici que la clame est insérée dans le deuxième logement, après insertion du fil dans le premier logement, de manière à mettre la clame directement en contact avec l’âme du fil pour son serrage, sans déformer le corps durant le serrage.
Dans un mode de réalisation additionnel, l’outil comporte en outre une douille en matériau isolant venant recouvrir le corps radialement vis-à-vis du premier axe, l’outil comprenant en outre des moyens de maintien en position de la douille selon le premier axe.
On comprend ici que la douille forme une enveloppe externe isolante de l’outil, permettant sa manipulation et/ou son intégration dans un dispositif plus large sans réaliser de faux contact et sans risque. En particulier, les autres éléments de l’outil, notamment le corps, peuvent être réalisés dans des matériaux conducteurs permettant d’assurer le passage de courant entre le fil et l’élément conducteur, tout en contrôlant ce passage de courant.
Bien évidemment, la douille est dimensionnée de manière à ne pas obstruer le premier logement et à garder l’élément conducteur accessible. La douille s’étend par exemple selon une longueur limitée dans la direction longitudinale, de manière à intégrer l’outil dans une interface plane perpendiculaire à la direction longitudinale, tout en limitant l’encombrement de l’outil. Les moyens de maintien en position permettent alors à la fois de maintenir la douille autour du corps et de maintenir le corps longitudinalement vis-à-vis de l’interface.
De préférence, la douille comporte deux portions configurées pour s’emboîter l’une dans l’autre par coulissement selon le premier axe.
L’homme du métier comprend que cette conception permet d’assembler l’outil de liaison dans un orifice de dimensions inférieures à celles de la douille, par exemple un orifice d’une interface électrique, les deux portions de la douille étant positionnées en étau par rapport à l’orifice pour réaliser un assemblage isolant et stable de l’outil avec l’interface.
Dans un mode de réalisation supplémentaire, les moyens de maintien en position comprennent au moins un anneau élastique disposé adjacent à la douille selon le premier axe.
On comprend ici que l’anneau élastique vient bloquer le déplacement longitudinal de la douille selon le premier axe, le caractère élastique de l’anneau permettant d’écarter l’anneau pour le disposer autour du corps, l’anneau se resserrant automatiquement autour du corps une fois relâché et s’opposant à toute translation selon le premier axe. On prévoit par exemple une paire d’anneaux élastiques disposés de part et d’autre de la douille de manière à bloquer tout mouvement de la douille le long du premier axe. Dans un mode de réalisation particulier, l’élément conducteur correspond à un connecteur femelle.
On comprend ici que l’élément conducteur forme au moins partiellement un port permettant le branchement d’une fiche ou prise mâle, de manière à établir une connexion électrique du fil vers la prise mâle via l’outil de liaison.
Dans encore un mode de réalisation, le deuxième axe est orienté selon un angle compris entre 10° et 80° par rapport au premier axe.
De préférence, le deuxième axe est orienté selon un angle compris entre 30° et 60° par rapport au premier axe.
On comprend ici que le choix de l’angle est effectué en fonction des contraintes de conception, en particulier de l’appareillage électrique auquel l’outil de liaison est associé et à la configuration recherchée du câblage interne ou externe de l’appareillage. On comprend en outre qu’un angle plus faible permet de limiter l’encombrement en profondeur, tandis qu’un angle plus élevé permet de positionner deux outils plus proches les uns des autres sans collision.
Dans un autre mode de réalisation, l’outil est dimensionné pour assurer le passage d’un courant d’au moins 300 A.
On comprend ici que l’outil est adapté au passage de courants forts, en particulier que l’outil est dimensionné de manière conjointe à la demande en termes de circulation de courant à travers un appareillage industriel, laquelle correspond à date de l’invention à un courant avoisinant 300A. L’outil est par exemple capacitaire pour une valeur allant jusqu’à 500A. On comprend en outre que le dimensionnement de l’outil comprend en particulier le dimensionnement du premier logement, un ampérage élevé étant associé à un fil de diamètre supérieur. Le premier logement est par exemple dimensionné de manière à permettre l’insertion d’une âme d’au moins 70mm2 de diamètre, associée à un courant d’au moins 300A, sans causer d’écrasement de l’âme. Un deuxième aspect de la présente invention concerne une interface de connexion électrique, l’interface comprenant une première face et une deuxième face, l’interface comprenant au moins un outil de liaison électrique selon le premier aspect de l’invention, le premier logement de l’outil étant disposé selon la première face et l’élément conducteur étant disposé selon la deuxième face.
On comprend ici que l’interface de connexion correspond à une pièce permettant de disposer un ou plusieurs connecteurs, généralement un ensemble de connecteurs, de manière à ce que chaque connecteur soit accessible et permette la réception d’une fiche ou prise dédiée pour l’établissement d’une connexion électrique, l’interface étant associée à un dispositif, l’ensemble de connecteurs permettant l’alimentation du dispositif ou l’alimentation par le dispositif ou encore la transmission de données avec le dispositif. L’outil de liaison est ainsi disposé de manière à traverser l’interface de connexion, de sorte que le premier logement et l’élément conducteur soient disposés selon des faces opposées de l’interface de connexion.
L’interface de connexion est par exemple disposée selon une façade d’un dispositif et permet d’effectuer une liaison entre une portion interne du dispositif et une portion externe du dispositif. Dans cette conception, le premier logement de l’outil est par exemple disposé selon une première face en portion interne du dispositif, le premier logement recevant un fil du câblage interne du dispositif. L’orientation du premier logement selon le deuxième axe permet ainsi d’adapter le dispositif du câblage interne à la géométrie du dispositif, et en particulier de réduire ses contraintes dimensionnelles.
Dans un mode de mise en œuvre, le premier logement de l’outil est libre en rotation vis-à-vis du premier axe.
L’homme du métier comprend que cette conception permet d’adapter l’orientation du premier logement selon un cône défini par la rotation du deuxième axe selon le premier axe. Cette conception permet d’adapter rapidement la position du premier logement, et donc l’orientation du fil, selon la géométrie recherchée pour l’installation de l’interface. La rotation du premier logement correspond par exemple à une rotation du premier logement vis-à-vis du corps, ou encore à une rotation de l’outil de liaison par rapport à l’interface.
On comprend en outre que le rayon de courbure minimum du fil définit un cône de positions atteignables par un fil de longueur et de diamètre donnés en fonction de l’orientation du deuxième axe selon lequel le fil est inséré dans le premier logement. L’angle entre le premier axe et le deuxième axe permet ainsi d’une part de décaler le cône de positions, tandis qu’une rotation du premier logement autour du premier axe, avant ou après l’assemblage de l’outil à l’interface, permet de définir une pluralité de cônes de positions, augmentant grandement, en accord avec l’invention, les possibilités de géométrie compatibles avec un fil serré par l’outil de liaison électrique.
Un troisième aspect de la présente invention concerne un tableau électrique comprenant au moins une interface de connexion électrique selon le deuxième aspect de la présente invention. On comprend ici que le tableau électrique comprend une ou plusieurs interfaces de connexion intégrant au moins un outil de liaison électrique. Le tableau électrique comprend par exemple une pluralité de bomiers comprenant chacun au moins un outil de liaison électrique, et est par exemple intégré à l’intérieur d’une armoire électrique. Un quatrième aspect de la présente invention concerne un banc d’essai pour cellule de batterie, le banc comprenant au moins une interface de connexion électrique selon le deuxième aspect de la présente invention.
Un banc d’essai correspond ici à un dispositif configuré pour la réalisation de phases de test, de formage, d’épreuve, de production, de contrôle, de vieillissement, ou de gestion de fin de vie, d’une ou plusieurs cellules de batterie électrique. On comprend ici que la réalisation de l’une ou l’autre de ces phases nécessite la circulation de courants forts de manière à tester les performances de la cellule de batterie en conditions réelles, en particulier pour des cellules de batterie de véhicules. L’interface de connexion comprenant l’outil de liaison selon le premier aspect de l’invention peut ainsi être intégrée à un banc d’essai, notamment à l’intérieur d’une chaîne de production, selon une conception compacte et adaptée à un câblage important et de diamètre élevé.
Bien évidemment, l’outil électrique et l’interface électrique recevant l’outil selon l’invention peuvent être intégrés à une pluralité de dispositifs électriques, en particulier de dispositifs industriels requérant le passage de courants forts.
Ainsi, par les différentes caractéristiques fonctionnelles et structurelles ci-dessus, le Demandeur propose un outil de liaison électrique permettant la réception de l’âme d’un fil de manière à établir un passage de courant, l’outil de liaison étant adapté à son intégration dans des conceptions compactes en réorientant le fil de manière à minimiser l’impact de son rayon de courbure. Le Demandeur propose également une interface de connexion électrique intégrant un tel outil de liaison, tout comme une pluralité de dispositifs mettant en œuvre l’interface de connexion électrique.
Description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci- dessous, en référence aux figures annexées [Fig.3], [Fig.4], [Fig.5], [Fig.6] et [Fig. 7] qui en illustrent une pluralité d’exemples de réalisation qui sont dépourvus de tout caractère limitatif et sur lesquelles :
[Fig. 3]
La figure 3 représente schématiquement une vue en perspective de deux outils de liaison électrique recevant un fil selon un exemple de réalisation de la présente invention ;
[Fig. 4]
La figure 4 représente schématiquement une vue de face d’un outil conforme à la figure 3 ;
[Fig. 5] La figure 5 représente une vue éclatée d’un outil conforme à la figure 3 ;
[Fig- 6]
La figure 6 représente une première face d’une première interface de connexion électrique recevant une pluralité d’outils conformes à la figure 3 ; et
[Fig- 7]
La figure 7 représente une deuxième face d’une deuxième interface de connexion électrique recevant une pluralité d’outils conformes à la figure 3.
Description détaillée
Un outil de liaison électrique garantissant un passage de courant optimum par simple serrage de l’âme du fil à relier selon un exemple de réalisation de la présente invention, ainsi qu’une interface de connexion électrique intégrant un tel outil, vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 3 à 7.
Pour rappel, un des objectifs de la présente invention consiste à permettre la réception d’un fil par un système de liaison électrique de manière à :
- diminuer l’encombrement en profondeur ; et
- garder la possibilité d’aligner plusieurs systèmes identiques sans qu’ils ne se gênent l’un l’autre, comme par exemple dans un connecteur à plusieurs voies de puissance.
Ceci est rendu possible dans l’exemple décrit ci-après.
Selon l’exemple des figures 6 et 7, il est prévu ici une interface 100 de connexion électrique, par exemple une interface 100 d’un module d’interconnexion configuré pour relier plusieurs dispositifs électriques industriels. Dans cet exemple, l’interface 100 de connexion est configurée pour recevoir seize connecteurs à courant fort, dimensionnés pour un courant de 300A. L’interface 100 reçoit ainsi seize outils 10 de liaison électrique selon l’invention, chaque outil 10 formant un connecteur. Bien évidemment, on conçoit que l’invention s’applique également à des interfaces 100 de connexion d’une variété de dispositifs électriques, par exemple d’un tableau électrique ou encore plus généralement une interface 100 d’un appareil électrique industriel. Selon l’exemple de la figure 7, l’interface 100 reçoit par exemple un ensemble de contacts pour courants faibles, juxtaposé aux seize outils 10.
Selon cet exemple, l’interface 100 présente une première face 101 et une deuxième face 102 opposée à la première face 101. La première face 101 correspond par exemple, comme illustré en figure 7, à une face interne du dispositif concerné (ici le module d’interconnexion), et la deuxième face 102 à une face externe du dispositif. Ainsi, l’interface 100 présente par exemple selon sa deuxième face 102 seize contacts femelles capables de laisser passer 300A en continu, et seize fils 12 selon sa première face 101, chaque contact femelle correspondant à un outil 10 associé à un fil 12.
Dans cet exemple, pour passer une telle intensité, chaque contact doit être relié à un fil 12 de 70mm2 de section. Il est envisagé une gamme adaptée à différentes sections de fil 12 afin de répondre à différentes demandes de courant. On comprend ici que la section du fil 12 varie en fonction du courant pour lequel il est dimensionné.
Un problème qui se pose, en particulier pour un fil 12 de section importante, est le rayon de courbure associé au fil 12. En effet, selon la conception de l’interface 100 et le dispositif auquel elle est intégrée, l’espace disponible pour le ou les fil(s) 12 est restreint, en particulier lorsque l’interface 100 est intégrée à un dispositif industriel, par exemple à l’intérieur d’une chaîne de production, et lorsque les fils 12 sont employés pour relier des éléments non coaxiaux.
Afin de pallier ce problème, on prévoit un outil 10 de liaison électrique permettant de faciliter l’intégration d’un fil 12 selon une géométrie contraignante.
Comme illustré dans les figures 3 à 5, l’outil 10 de liaison électrique selon l’invention comprend un corps 18 s’étendant dans une direction longitudinale définissant un premier axe XI, par exemple un corps 18 de forme sensiblement cylindrique. Le corps 18 est avantageusement muni d’un élément conducteur 11. Selon l’exemple de la figure 5, l’élément conducteur 11 est disposé à l’intérieur du corps 18 et présente également une forme sensiblement cylindrique.
En particulier, l’élément conducteur 11 est intégré au corps 18 de manière à être disposé selon la deuxième face 102 lorsque l’outil 10 est assemblé sur l’interface 100, selon l’exemple de la figure 7. L'élément conducteur 11 est par exemple disposé selon une première extrémité longitudinale du corps 18 et légèrement protubérant par rapport au corps 18, de manière à s’étendre de l’outil 10 et à être accessible sur la deuxième face 102. Bien évidemment, la forme exacte de l’élément conducteur 11 est conçue en fonction de la connexion à réaliser, c’est-à- dire du type de connecteur attendu sur l’outil 10 et/ou sur l’interface 100. Ici, l’élément conducteur 11 forme ainsi au moins partiellement un contact femelle, ou connecteur femelle, pour chacun des seize outils 10 intégrés à l’interface 100.
Dans ce même exemple, le corps 18 comprend également un premier logement 19 dimensionné pour la réception de l’âme 12’ du fil 12, c'est à dire la partie conductrice du fil 12, par exemple formée par un ensemble de brins individuels. Le premier logement 19 est par exemple disposé selon une deuxième extrémité longitudinale du corps 18, opposée à la première extrémité, comme illustré par la figure 5. Ainsi, selon l’exemple de la figure 6, premier logement 19 est disposé selon la première face 101 de l’interface 100, en opposition de l’élément conducteur 11, de manière à recevoir le fil 12 de 70mm2, ici selon la portion interne du dispositif recevant l’interface 100.
En accord avec le concept sous-jacent de l’invention, le premier logement 19 définit un deuxième axe X2 de réception du fil 12 orienté selon un angle a aigu par rapport au premier axe XI . En d’autres termes, les deux axes XI, X2 définissent entre eux un angle a correspondant à l’orientation du premier logement 19 par rapport à la direction longitudinale du corps 18. L’orientation du premier logement 19, c’est-à-dire le deuxième axe X2, est par exemple définie comme l’axe de révolution de la forme du premier logement 19. En particulier, le deuxième axe X2 correspond à l’axe d’insertion de l’âme 12’ du fil 12 dans le premier logement 19.
Ainsi, comme illustré dans les figures 3 à 7, le fil 12 s’étend directement de l’outil 10 selon le deuxième axe X2, et requiert une courbure moindre pour se déformer vers une direction non coaxiale avec XL
Selon ce concept, il devient possible grâce à cet angle a de diminuer de près de moitié l’encombrement en profondeur pour une section de fil 12 et un passage de courant équivalent tout en respectant les préconisations de rayon de courbure minimum des fils utilisés. Bien évidemment, l’impact sur l’encombrement dépend de la mesure de l’angle a et de la géométrie finale du fil 12 et de l’implantation de l’interface 100. Selon l’exemple des figures 3 à 7, l’angle a est sensiblement égal à 45°. Selon d’autres exemples de réalisation, on prévoit un angle a compris entre 30° et 60°, ou encore compris entre 10° et 80°.
Il est observé ici que ce système de liaison électrique via l’outil 10 a été retenu afin d’optimiser le volume en partie arrière, c’est-à-dire à l’intérieur, du module d’interconnexion. En d’autres termes, l’encombrement réduit du fil 12 assemblé avec l’outil 10 réduit les contraintes dimensionnelles du dispositif auquel l’interface 100 est intégrée.
Comme illustré dans les figures 3 à 5, l’outil 10 comprend des moyens de maintien en position du fil 12 lorsque l’âme 12’ est reçue dans le premier logement 19, plus particulièrement des moyens de serrage 13, 17 du fil 12 avec le corps 18. Ici, les moyens de serrage comprennent deux vis 13, par exemple des vis de type ISO 4762, collaborant avec une clame 17 pour serrer le fil 12. On comprend ici que la sélection des vis 13 est effectuée de manière à limiter l’outillage à des outils standards lors des opérations de montage ou de maintenance sur site, c’est-à-dire en fonction du matériel communément employé dans le domaine de l’outillage électrique industriel. Ce choix représente donc un gain de temps et d’argent en limitant le nombre de références à maintenir et en facilitant les opérations. Avantageusement, le corps 18 présente un deuxième logement 16, débouchant dans le premier logement 19 et dimensionné pour recevoir la clame 17. Ainsi, lors du serrage du fil 12, la clame 17 est disposée directement en contact avec l’âme 12’ à travers le deuxième logement 16 et le serrage du fil 12 correspond à une mise en étau de l’âme 12’ entre la clame 17 et le corps 18 via les vis 13.
Dans l’exemple des figures 6 et 7, selon la première face 101 de l’interface 100, c’est-à-dire à l’intérieur du module d’interconnexion recevant l’interface 100, l’assemblage du fil 12 avec l’interface 100 correspond à un positionnement du fil 12 de 70mm2 dans le premier logement 19 dédié. Le fil 12 est ensuite maintenu par vissage de la clame 17 également dédiée pour cette section. On comprend en outre que le choix des vis 13 est de préférence effectué en tenant compte d’un vissage des clames 17 de chaque outil 10 de l’interface 100, sans collision avec un outil 10 adjacent.
Optionnellement, l’outil 10 comprend également une douille 15 venant recouvrir radial ement le corps selon le premier axe XL Selon l’exemple des figures 3 et 4, la douille 15 est ainsi disposée de manière à entourer le corps 18 cylindrique, tout en libérant l’élément conducteur 11 et le premier logement 19. La douille 15 est avantageusement réalisée dans un matériau isolant électriquement, c’est-à-dire qu’elle permet l’assemblage de l’outil 10 à d’autres éléments, en particulier à l’interface 100, sans établir de contact électrique.
De manière à permettre un assemblage simple, on prévoit comme illustré dans la figure 5 une douille 15 réalisée en deux portions complémentaires, s’emboîtant l’une dans l’autre par coulissement selon le premier axe XL La douille 15 est ensuite maintenue en position autour du corps 18 via deux anneaux 14 élastiques, disposés de part et d’autre de la douille 15 et serrés sur le corps 18 de manière à éviter une translation le long du premier axe XL
Dans cet exemple, et comme illustré en figure 6 et 7, l’assemblage de l’outil 10 sur l’interface 100, laquelle correspond par exemple à une plaque en aluminium, correspond à un montage du corps 18 à travers un orifice de l’interface 100, les deux portions de la douille 15 d’isolation étant disposées de part et d’autre de l’interface 100, c’est-à-dire avec une première portion disposée selon la première face 101 et une deuxième portion disposée selon la deuxième face 102, puis emboîtées l’une dans l’autre de manière à former la douille 15. Les anneaux élastiques 14 sont alors disposés autour de la douille 15, de manière à empêcher tout mouvement de la douille 15 par rapport au corps 18, et par extension tout mouvement de l’outil 10 par rapport à l’interface 100.
Optionnellement, l’outil 10 est assemblé à l’interface 100 de manière à autoriser une rotation du premier logement 19 par rapport au premier axe XL Selon la conception, la rotation du premier logement 19 correspond à une rotation de l’outil 10 par rapport à l’interface 100, à une rotation du premier logement 19 par rapport au corps 18, ou encore à une rotation du corps 18 par rapport à la douille 15. Cette conception permet alors d’entraîner en rotation le deuxième axe X2 par rapport au premier axe XI, et donc de contrôler partiellement l’orientation du deuxième axe X2, en particulier de manière à orienter le fil 12 selon la direction voulue. Cette conception permet ainsi d’élargir l’ensemble des positions atteignables par un fil 12 donné assemblé avec l’outil 10, en particulier en comparaison d’un système de serrage coaxial de l’art antérieur.
Ainsi, la présente invention porte sur un outil de liaison électrique, ainsi que sur une interface de connexion intégrant un tel outil, permettant de réaliser des connexions électriques non coaxiales à courant élevé, et ainsi compatibles avec le câblage de dispositifs électriques industriels de dimensions réduites sans entraves générées par le rayon de courbure des fils électriques.
Il devra être observé que cette description détaillée porte sur plusieurs exemples de réalisation particuliers de la présente invention, mais qu’en aucun cas cette description ne revêt un quelconque caractère limitatif à l’objet de l’invention ; bien au contraire, elle a pour objectif d’ôter toute éventuelle imprécision ou toute mauvaise interprétation des revendications qui suivent.

Claims

REVENDICATIONS
1. Outil (10) de liaison électrique assurant un passage de courant par serrage d’une âme (12’) d’un fil (12), ledit outil (10) comprenant un corps (18) s’étendant selon une direction longitudinale définissant un premier axe (XI), ledit corps (18) étant muni d’un élément conducteur (11), ledit corps (18) présentant un premier logement (19) dimensionné pour la réception de ladite âme (12’) dudit fil (12), ledit outil (10) comprenant en outre des moyens de serrage (13, 17) dudit fil (12) avec ledit corps (18), ledit outil (10) étant configuré pour assurer ledit passage de courant entre ledit élément conducteur (11) et ladite âme (12’) dudit fil (12) lorsque ladite âme (12’) est reçue par ledit premier logement (19), caractérisé en ce que ledit premier logement (19) définit un deuxième axe (X2) de réception de ladite âme (12’), ledit deuxième axe (X2) étant orienté selon un angle (a) aigu par rapport audit premier axe (XI).
2. Outil (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit corps (18) définit deux extrémités longitudinales opposées, ledit élément conducteur (11) étant disposé selon une première extrémité longitudinale et ledit premier logement (19) étant disposé selon une deuxième extrémité longitudinale.
3. Outil (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdits moyens de serrage (13, 17) comprennent une clame (17) associée à au moins une vis (13).
4. Outil (10) selon la revendication 3, dans lequel ledit corps (18) présente un deuxième logement (16) débouchant dans ledit premier logement (19), ledit deuxième logement (16) étant dimensionné pour la réception de ladite clame (17).
5. Outil (10) selon Tune des revendications 1 à 4, lequel comporte en outre une douille (15) en matériau isolant venant recouvrir ledit corps (18) radialement vis-à-vis dudit premier axe (XI), ledit outil (10) comprenant en outre des moyens de maintien en position de ladite douille (15) selon ledit premier axe (XI).
6. Outil (10) selon la revendication 5, dans lequel ladite douille (15) comporte deux portions configurées pour s’emboîter Tune dans l’autre par coulissement selon ledit premier axe (XI).
7. Outil (10) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel lesdits moyens de maintien en position comprennent au moins un anneau élastique (14) disposé adjacent à ladite douille (15) selon ledit premier axe (XI).
8. Outil (10) selon Tune des revendications 1 à 7, dans laquelle ledit élément conducteur (11) correspond à un connecteur femelle.
9. Outil (10) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel ledit deuxième axe (X2) est orienté selon un angle (a) compris entre 10° et 80° par rapport audit premier axe (XI).
10. Outil (10) selon la revendication 9, dans lequel ledit deuxième axe (X2) est orienté selon un angle (a) compris entre 30° et 60° par rapport audit premier axe (XI).
11. Outil (10) selon l’une des revendications 1 à 10, lequel est dimensionné pour assurer ledit passage d’un courant d’au moins 300A.
12. Interface (100) de connexion électrique, ladite interface (100) comprenant une première face (101) et une deuxième face (102), ladite interface (100) comprenant au moins un outil (10) de liaison électrique selon l’une des revendications 1 à 11, ledit premier logement (19) dudit outil (10) étant disposé selon ladite première face (101) et ledit élément conducteur (11) étant disposé selon ladite deuxième face (102).
13. Interface (100) selon la revendication 12, dans laquelle ledit premier logement (19) dudit outil (10) est libre en rotation vis-à-vis dudit premier axe (XI).
14. Tableau électrique comprenant au moins une interface (100) de connexion électrique selon la revendication 12 ou 13.
15. Banc d’essai pour cellule de batterie, ledit banc comprenant au moins une interface (100) de connexion électrique selon la revendication 12 ou 13.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110611179A (zh) * 2019-10-22 2019-12-24 广州番禺电缆集团有限公司 一种变压器接线装置
US20210281007A1 (en) * 2018-05-31 2021-09-09 Radial A coaxial connection system intented to be used in outdoor environments
CN214672168U (zh) * 2021-04-14 2021-11-09 浙江越固电力科技有限公司 一种变压器通用连接线夹

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210281007A1 (en) * 2018-05-31 2021-09-09 Radial A coaxial connection system intented to be used in outdoor environments
CN110611179A (zh) * 2019-10-22 2019-12-24 广州番禺电缆集团有限公司 一种变压器接线装置
CN214672168U (zh) * 2021-04-14 2021-11-09 浙江越固电力科技有限公司 一种变压器通用连接线夹

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