FR2981208A1 - Piece de raccordement d'une gaine de blindage electromagnetique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une pièce (20) de raccordement d'une gaine (18) de blindage électromagnétique enveloppant au moins un fil électrique (12) connecté à un organe électrique (10) par l'intermédiaire d'un connecteur (14). La pièce de raccordement (20) porte la gaine (18) et est configurée pour être raccordée directement sur l'organe électrique (10), une fois que le fil (12) est connecté à l'organe électrique, la pièce de raccordement comprenant un interrupteur de sécurité (42), appelé système interlock, de façon à autoriser la distribution de puissance électrique uniquement lorsque la pièce de raccordement (20), donc la gaine (18), est raccordée à l'organe électrique (10).

Description

La présente invention concerne une pièce de raccordement d'une gaine de blindage électromagnétique, destinée en particulier à être utilisée dans un véhicule électrique ou hybride.

On connaît déjà des gaines de blindage enveloppant des fils électriques de façon à protéger les fils des interférences électromagnétiques et/ou de limiter l'effet des perturbations induite par les fils. Ces gaines sont utilisées en particulier pour les fils électriques notamment dans un véhicule électrique ou hybride où des problématiques liées aux perturbations électromagnétiques peuvent apparaître, générés par de forts courants et/ou tensions. Généralement, la gaine de blindage est fixée tout d'abord sur un connecteur qui relie le fil électrique à un organe électrique, par exemple par un collier de serrage serrant la gaine autour du connecteur, puis le connecteur est ensuite raccordé sur l'organe. Pour garantir la sécurité des utilisateurs, le connecteur est par ailleurs muni d'un interrupteur de sécurité, par exemple un interrupteur connu sous le terme « interlock », qui autorise la distribution de puissance uniquement lorsque le connecteur est raccordé à l'organe électrique.

Un problème réside dans le fait que, lorsqu'il y a plusieurs fils électriques à raccorder, les gaines occupent de la place. On peut être amené à utiliser des fils spécifiques, préalablement blindés, qui coûtent plus chers et représentent une contrainte d'assemblage.

Un but de la présente invention est de simplifier le blindage de fils électriques, tout particulièrement lorsque plusieurs connecteurs sont à raccorder à un organe électrique. A cet effet, l'invention a pour objet une pièce de raccordement d'une gaine de blindage électromagnétique enveloppant au moins un fil électrique connecté à un organe électrique par l'intermédiaire d'un connecteur, la pièce de raccordement portant la gaine étant configurée pour être raccordée directement sur l'organe électrique, une fois que le fil est connecté à l'organe électrique, et la pièce de raccordement comprenant un interrupteur de sécurité, appelé système interlock, de façon à autoriser la distribution de puissance uniquement lorsque la pièce de raccordement, donc la gaine, est raccordée à l'organe électrique. -2- Ainsi, on propose de raccorder la gaine de blindage, non pas sur le connecteur, mais directement sur l'organe électrique, ce qui permet de rapporter la gaine une fois que le ou les fils électriques sont raccordés à l'organe électrique. Il en résulte que l'on peut utiliser des fils non blindés, moins chers, puis les envelopper ensuite d'une gaine de 5 blindage. La pièce de raccordement permet en particulier de travailler dans un environnement sous tension élevée, c'est-à-dire sous une tension qui pourrait être dangereuse pour la manipulation humaine, grâce au système interlock. Notamment, cette pièce de raccordement est particulièrement appropriée pour être utilisée dans un véhicule électrique ou hybride et répondre aux normes de sécurité. On notera que le 10 système interlock désigne tout interrupteur de sécurité autorisant la distribution de puissance uniquement lorsque le connecteur est raccordé à l'organe électrique. La pièce de raccordement est particulièrement intéressante lorsque l'on souhaite connecter plusieurs fils électriques, voire plusieurs connecteurs électriques. En effet, on 15 peut utiliser une même gaine pour tous les fils, ce qui permet un gain de place. En outre, on peut utiliser un système interlock commun à plusieurs fils, voire à plusieurs connecteurs électriques, d'où un gain de place supplémentaire et une simplification des connexions. 20 Par ailleurs, un autre avantage du fait que la gaine est directement raccordée à l'organe électrique réside dans le fait que la continuité électrique entre la gaine et l'organe, qui doit être assurée pour former une barrière aux champs électromagnétiques induits ou subits par les fils, est plus facile à mettre en oeuvre. En effet, il n'est plus nécessaire d'assurer une continuité électrique entre la gaine et le connecteur, puis entre le 25 connecteur et l'organe, mais uniquement entre la gaine et l'organe. Ceci est particulièrement avantageux dans le cas où l'on enveloppe plusieurs connecteurs, puisque l'on n'a besoin d'assurer la continuité électrique que d'une unique jonction entre la gaine est l'organe électrique. 30 L'organe électrique sur lequel est raccordé la gaine, via la pièce de raccordement, est de préférence un organe de véhicule électrique ou hybride, actif ou passif. Il comprend une enveloppe assurant un blindage électromagnétique, ou « carter », sur laquelle est raccordée la gaine de blindage de telle sorte qu'une continuité électrique est assurée entre la gaine et le carter. Par exemple, l'organe est un moteur électrique, une batterie, 35 une boîte fusible, un onduleur, etc. On notera que l'organe électrique peut en particulier -3- être un organe électronique, ce qui est particulièrement avantageux puisqu'il comprend dans ce cas des micro-composants susceptibles d'être perturbés. On comprend que la pièce de raccordement est préalablement rattachée à la gaine, si 5 bien que l'on vient raccorder l'ensemble de la pièce et de la gaine sur l'organe électrique, par coulissement de la gaine et de la pièce de raccordement autour du fil électrique. L'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, 10 prises seules ou en combinaison. La pièce de raccordement est configurée pour porter une gaine qui enveloppe au moins quatre fils électriques connectés ensemble à un connecteur. De façon particulièrement avantageuse, la gaine enveloppe quatre, huit, douze, vingt fils 15 électriques, voire plus. Le connecteur est de préférence un connecteur adapté à la tension du ou des câbles utilisés. On comprend que la gaine peut toutefois envelopper moins de quatre fils. - La pièce de raccordement est configurée pour que la gaine de blindage 20 enveloppe au moins deux connecteurs. On peut donc utiliser une seule gaine pour assurer le blindage d'une multiplicité de fils plutôt qu'une gaine par connecteur, d'où un gain de place. Le système interlock disposé sur la pièce de raccordement comprend deux fils 25 électriques non connectés entre eux, appelés fils interlocks, raccordés chacun à un système de commande de l'organe électrique. Par ailleurs, l'organe comprend une partie de liaison métallique disposée au regard du système interlock. Ainsi, lorsque la pièce de raccordement est raccordée à l'organe, les deux fils interlock viennent en contact avec la partie de liaison métallique, si bien que le courant peut passer entre eux 30 et indiquer au système de commande de l'organe électrique que de la puissance peut être fournie aux fils électriques raccordés à l'organe. Le système interlock disposé sur la pièce de raccordement comprend une partie de liaison métallique destinée à venir en contact avec deux fils électriques non 35 connectés entre eux, appelés fils interlocks, disposés sur l'organe électrique et raccordés chacun à un système de commande de l'organe électrique. Ainsi, lorsque la -4- pièce de raccordement est raccordée à l'organe, la partie de liaison métallique vient en contact avec les deux fils interlock, si bien que le courant peut passer entre eux et indiquer au système de commande de l'organe électrique que de la puissance peut être fournie aux fils électriques raccordés à l'organe. - Le système interlock est surmoulé ou rapporté sur la pièce de raccordement. - La pièce de raccordement est raccordée à l'organe électrique par encliquetage, vissage, coincement mécanique ou collage. L'invention a également pour objet un ensemble d'une pièce de raccordement telle que décrite ci-dessus et de la gaine de blindage. Cet ensemble peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. - La pièce de raccordement est solidarisée avec la gaine de blindage par collage. Ce collage est configuré de telle sorte que la continuité électrique soit assurée entre la gaine et l'organe électrique. 20 - L'ensemble comprend un clinquant métallique rapporté entre la gaine et la pièce de raccordement. Un tel clinquant, se présentant sous la forme d'une feuille métallique, est particulièrement efficace pour garantir une continuité électrique entre la gaine et l'organe électrique. 25 - L'ensemble comprend une pièce intercalée entre la gaine et la pièce de raccordement, forçant le contact entre la gaine et l'organe électrique, de façon à garantir la continuité électrique entre la gaine et l'organe électrique. - La pièce de raccordement comprend une partie déformable de réception de la 30 gaine et plaque la gaine contre l'organe électrique par déformation élastique de cette partie déformable. Ainsi, le rappel élastique exercé par la pièce de raccordement peut garantir une continuité électrique entre la gaine et l'organe électrique. L'invention a en outre pour objet un procédé de raccordement d'au moins un fil 35 électrique à un organe électrique et de blindage du ou des fils par utilisation d'une pièce de raccordement telle que décrite ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : 10 15 -5- - on connecte le ou les fils électriques à l'organe électrique par l'intermédiaire d'au moins un connecteur, - on raccorde l'ensemble de la pièce de raccordement et de la gaine de blindage directement sur l'organe électrique.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une pièce de raccordement selon un premier mode de réalisation, avant son raccordement à un organe électrique, - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, la pièce de raccordement étant raccordée à l'organe, - la figure 3 est une vue en coupe partielle de la figure 2, - la figure 4 est une vue en perspective d'un organe destiné à recevoir une pièce de raccordement selon un second mode de réalisation, - la figure 5 est une vue en perspective de la pièce de raccordement destinée à être raccordée sur l'organe de la figure 4, et - la figure 6 est une vue en perspective de l'organe de la figure 4 sur lequel la pièce de la figure 5 est raccordée.

On a représenté sur la figure 1 un organe électrique 10 sur lequel est connecté un ensemble de fils électriques 12 par l'intermédiaire d'un connecteur 14. L'organe électrique 10 peut en particulier être un organe électronique. L'ensemble de fils 12 est destiné à être enveloppé par un ensemble 16 d'une gaine 18 de blindage électromagnétique et d'une pièce 20 de raccordement de la gaine 18 sur l'organe électrique 10. L'ensemble 16 est monté mobile par rapport aux fils 12 et au connecteur 14 entre une position non assemblée, visible sur la figure 1, et une position de raccordement à l'organe électrique 10, visible sur les figures 2 et 3. L'organe électrique 10 est actif ou passif. Il est destiné à être utilisé dans toute situation où interviennent des perturbations électromagnétiques notamment un véhicule électrique ou hybride, sous tension relativement élevée. Par exemple, l'organe 10 est un moteur électrique, une batterie, une boîte fusibles ou encore un onduleur. Il comprend une enveloppe de protection 22, ou « carter », comprenant un matériau assurant un blindage électromagnétique et recevant la gaine 18 de telle sorte que la continuité électrique est assurée entre la gaine 18 et l'enveloppe 22, comme cela est décrit par la suite. -6- L'organe 10 comprend une première zone 24 de réception du connecteur 14, comprenant un élément 26 complémentaire du connecteur 14. Par exemple l'élément 26 est une embase de connecteur alors que le connecteur 14 est un connecteur mâle.

Dans cet exemple, la zone de réception 24 est délimitée par une paroi annulaire faisant saillie de la surface de l'enveloppe 22. L'organe 10 comprend par ailleurs une zone 28 de réception de la pièce de raccordement 20, comprenant dans cet exemple un cylindre faisant saillie de l'enveloppe 22, portant la jupe annulaire délimitant la zone 24, de façon coaxiale. La paroi latérale de ce cylindre présente des moyens de fixation de la pièce de raccordement 20, en l'occurrence une rainure annulaire 30 pour l'encliquetage de la pièce de raccordement 20 sur l'organe 10. La zone 28 de réception de la pièce de raccordement comporte par ailleurs une zone 32 de réception d'un système interlock de la pièce de raccordement 20, décrit dans la suite. La zone 32 comprend, dans cet exemple, une paroi annulaire à l'intérieur de laquelle se trouvent deux fiches 34 reliées entre elles par une partie de liaison métallique. Le connecteur 14 est, dans cet exemple, un connecteur quatre voies, recevant quatre fils électriques 12. Le connecteur 14 et les fils 12 en tant que tels ne sont pas blindés. Le connecteur 14 est configuré de telle sorte qu'il peut être connecté à l'organe 10, par insertion dans le connecteur 26, avant que la gaine de blindage 18 ne soit raccordée à l'organe 10.

La gaine de blindage 18 est une tresse métallique formant une barrière pour réduire le champ électromagnétique induit dans les fils 12. La pièce de raccordement 20 est réalisée en matière plastique. Elle comprend, à l'une de ses extrémités, une zone de réception de la gaine 18, en l'occurrence une paroi 30 annulaire 36. La pièce 20 comporte, à l'extrémité opposée, une zone d'interface avec l'organe 10, comprenant une paroi 38 de coopération avec la zone de réception 28 de l'organe. Ainsi, la pièce 20 est configurée pour être raccordée directement sur l'organe électrique 35 10, une fois que les fils 12 et le connecteur 14 sont connectés à l'organe. Plus précisément, la paroi 38 est de forme sensiblement annulaire fendue et comprend des -7- nervures internes 40 destinées à venir s'encliqueter dans la rainure 30 pour la fixation de la pièce 20 sur l'organe 10, visibles sur la figure 3. La zone d'interface de la pièce 20 comporte par ailleurs un interrupteur de sécurité 42, 5 appelé système interlock, configuré de façon à autoriser la distribution de puissance électrique uniquement lorsque la pièce de raccordement 20, donc la gaine 18, est raccordée à l'organe électrique 10. Dans cet exemple, le système interlock 42 comprend deux fils électriques 44, appelés fils interlocks, dont une extrémité est raccordée à un système de commande de l'organe électrique 10, et dont l'autre 10 extrémité est reçue dans le système interlock 42, sans que les fils ne soient connectés entre eux. Les fils 44 sont destinés à venir chacun en contact avec les fiches 34 de l'organe électrique 10. Selon une variante de réalisation, le système interlock 42 comprend uniquement une 15 partie de liaison métallique destinée à venir en contact avec deux fils interlocks disposés sur l'organe électrique 10 et raccordés chacun au système de commande de l'organe électrique. La gaine de blindage 18 est fixée dans la pièce de raccordement 20 au moyen d'une 20 pièce 46 intercalée entre l'extrémité de la gaine 18 et la paroi annulaire 36 de la pièce 20. Cette pièce 46 est configurée pour forcer le contact entre la gaine 18 et l'organe électrique 10, de façon à assurer la continuité électrique. Plus précisément, l'extrémité 48 de la gaine est retournée de sorte qu'elle vient prendre en sandwich la pièce 46, comme on peut le voir sur la figure 3. Aussi, la pièce 46 étant insérée à l'intérieur de la 25 paroi annulaire de la zone de réception 24 de l'organe, le retournement de l'extrémité 46 de la gaine autour de la pièce 46 garantit que cette dernière est en contact avec la zone de réception 24. D'autres moyens peuvent être envisagés pour solidariser la gaine 18 avec la pièce de 30 raccordement 20, par exemple par collage. On peut prévoir également de réaliser la zone 36 de réception de la gaine dans la pièce 20 dans un matériau deformable et avec un périmètre sensiblement identique voire légèrement inférieur à celui de la zone 24 de réception de l'ensemble 16 sur l'organe électrique 10. En d'autres termes, la paroi annulaire 36 de la pièce 20 a un diamètre sensiblement identique ou légèrement plus 35 petit que la paroi annulaire 24, si bien que, lorsque les pièces sont raccordées, la paroi 36 plaque la gaine 38 contre l'organe électrique 10 par déformation élastique de cette -8- partie déformable 36. Selon une autre variante, on prévoit de disposer une feuille métallique, appelée "clinquant métallique", sur la pièce de raccordement 20, s'étendant d'une part sur une zone de contact avec la gaine 18, d'autre part sur une zone de contact avec l'organe 10, de façon à garantir la continuité électrique entre la gaine 18 et l'organe 10. Les principaux aspects d'un procédé de raccordement des fils électriques 12 à l'organe électrique 10 et de blindage des fils 12 vont à présent être décrits. Le procédé comprend une première étape au cours de laquelle on connecte les fils 12 à l'organe 10 par l'intermédiaire du connecteur 14, comme on peut le voir sur la figure 1. Puis, on raccorde l'ensemble 16, comprenant la gaine 18 et la pièce de raccordement 20 pré-assemblées entre elles, directement sur l'organe 10, comme cela est représenté sur les figures 2 et 3. En raccordant la pièce 20 sur l'organe, on raccorde également le système interlock 42 sur l'organe, si bien que les fils électriques 42 sont connectés entre eux par la partie de liaison métallique reliant les fiches 34, de sorte que le courant peut passer et ainsi indiquer au système de commande de l'organe 10 que la gaine 18 est raccordée à l'organe 10, donc que de la puissance peut être fournie à l'organe dans des conditions sûres.

Selon un autre mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 6, la pièce de raccordement 20 est configurée pour envelopper plusieurs connecteurs, en l'occurrence deux connecteurs quatre-voies 14', 14". Hormis la présence de ces deux connecteurs, et les modifications que cela implique sur les différentes pièces, les éléments décrits sont analogues à ceux des figures 1 à 3.

Le mode de réalisation diffère de celui des figures 1 à 3 notamment en ce que la zone 24 de réception des connecteurs 14', 14" comprend deux connecteurs 26', 26" complémentaires des connecteurs 14', 14", si bien que la zone 24 de réception de la pièce 20 est délimitée par une paroi ayant une section rectangulaire aux coins arrondis.

Par ailleurs, la gaine 18 a également une section sensiblement allongée, visible sur la figure 5, de façon à pouvoir envelopper tous les fils raccordés aux connecteurs 14', 14", de même que la paroi 36 de réception de la gaine la gaine 18 sur la pièce de raccordement 20.

Dans ce mode de réalisation, la gaine 18 est fixée sur la pièce de raccordement 20 en étant en contact avec un clinquant métallique 50, visible sur les figures 5 et 6. En outre, -9- la pièce de raccordement 20 comprend des clips extérieurs 51 d'encliquetage sur l'organe électrique 10. Par ailleurs dans ce mode de réalisation, le système interlock 42 est rapporté sur un 5 support 52 de la pièce de raccordement. Selon une variante, le système interlock 42 est surmoulé sur le reste de la pièce de raccordement. On comprend que le procédé de raccordement des fils électriques à l'organe électrique 10 et de blindage des fils est similaire à celui concernant le mode de réalisation des 10 figures 1 à 3. En particulier, on connecte tout d'abord les connecteurs 14', 14", munis de leurs fils électriques, à l'organe électrique 10, puis on raccorde l'ensemble 16 de la pièce de raccordement 20 et de la gaine de blindage 18 directement sur l'organe électrique 10.

15 On notera que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits. En particulier, les modes de fixation de la gaine 18 sur la pièce de raccordement 20 peuvent être différents, de même que les modes de fixation de la pièce de raccordement sur l'organe 10 ou que la configuration du système interlock 42. Par ailleurs, on comprend que la pièce de raccordement est particulièrement appropriée 20 pour des gaines enveloppant quatre, huit, douze, 20 fils électriques, voire plus. On comprend que la pièce de raccordement décrite ci-dessus permet, d'une part, d'utiliser des fils électriques 12 et connecteurs 14, 14', 14" qui ne sont pas préalablement blindés, et d'autre part d'utiliser une unique gaine 18 pour blinder un 25 grand nombre de fils électriques, d'où un gain de place et une simplification du montage, tout en assurant une sécurité fiable, grâce au système interlock. Il est également envisageable d'utiliser la pièce de raccordement dans le cas de câbles blindés, c'est-à-dire avec des fils électriques préalablement blindés. Dans ce cas, il 30 convient de raccorder la tresse de blindage des câbles à la gaine de blindage telle que définie dans la présente demande.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Pièce (20) de raccordement d'une gaine (18) de blindage électromagnétique 5 enveloppant au moins un fil électrique (12) connecté à un organe électrique (10) par l'intermédiaire d'un connecteur (14, 14', 14"), la pièce de raccordement (20) portant la gaine (18), caractérisée en ce que la pièce de raccordement est configurée pour être raccordée directement sur l'organe électrique (10), une fois que le fil (12) est connecté à l'organe électrique, la pièce de raccordement comprenant un interrupteur de sécurité 10 (42), appelé système interlock, de façon à autoriser la distribution de puissance électrique uniquement lorsque la pièce de raccordement (20), donc la gaine (18), est raccordée à l'organe électrique (10).
2. 2. Pièce de raccordement selon la revendication 1, configurée pour porter une gaine (18) qui enveloppe au moins quatre fils électriques connectés à un connecteur 15 (14, 14', 14"), de préférence huit, douze, vingt fils électriques, voire plus.
3. 3. Pièce de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, configurée pour que la gaine de blindage (18) enveloppe au moins deux connecteurs (14', 14").
4. 4. Pièce de raccordement selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 dans laquelle le système interlock (42) comprend deux fils électriques (44)non connectés entre eux , appelés fils interlocks, raccordés chacun à un système de commande de l'organe électrique (10), destinés à venir en contact avec une partie de liaison métallique disposée sur l'organe électrique (10).
5. 5. Pièce de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans 25 laquelle le système interlock (42) comprend une partie de liaison métallique destinée à être en contact avec deux fils électriques non connectés entre eux, appelés fils interlocks, disposés sur l'organe électrique (10) et raccordés chacun à un système de commande de l'organe électrique.
6. 6. Ensemble (16) d'une gaine de blindage (18) et d'une pièce de raccordement (20) 30 selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la pièce de raccordement (20) est solidarisée avec la gaine de blindage (18) par collage.
7. 7. Ensemble (16) d'une gaine de blindage (18) et d'une pièce de raccordement (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un clinquant métallique (50) rapporté entre la gaine (18) et la pièce de raccordement (20). 35
8. 8. Ensemble (16) d'une gaine de blindage (18) et d'une pièce de raccordement (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant une pièce (46) intercaléeentre la gaine et la pièce de raccordement, forçant le contact entre la gaine (18) et l'organe électrique (10).
9. 9. Ensemble (16) d'une gaine de blindage (18) et d'une pièce de raccordement (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la pièce de raccordement 5 (20) comprend une partie déformable de réception de la gaine et plaque la gaine contre l'organe électrique par déformation élastique de cette partie déformable.
10. 10. Procédé de raccordement d'au moins un fil électrique (12) à un organe électrique (10) et de blindage du ou des fils par utilisation d'une pièce de raccordement (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant les étapes 10 suivantes : - on connecte le ou les fils électriques à l'organe électrique par l'intermédiaire d'au moins un connecteur (14, 14', 14"), - on raccorde l'ensemble (16) de la pièce de raccordement (20) et de la gaine de blindage (18) directement sur l'organe électrique (10). 15